多时相计算机断层扫描血管成像对缺血性卒中的应用研究进展

赵丹萍，刘俊艳

缺血性卒中的诊疗过程不仅需要确定病灶的部位、卒中的病因分型、动脉闭塞性病变的病因诊断及动脉粥样硬化斑块的稳定性等，也需要通过神经影像技术了解侧支循环代偿状态、侧支代偿途径、病灶局部的血流动力学状态及血栓性质等。基于此，本文复习文献阐述多时相CTA（multiphase CTA，mCTA）在侧支循环状态、病变动脉管壁通透性及动脉内血栓性质评估等方面的临床应用价值。

1 多时相CT血管成像与侧支循环的评估方法

1.1 多时相CT血管成像 CTA包括单时相CTA（singlephase CTA，sCTA）、动态CTA（dynamic CTA，dCTA）和mCTA。mCTA是一种具有时间相关性的颅内动脉成像技术，在外周静脉团注射造影剂后于既定时间留取动脉峰值期、静脉峰值期及静脉晚期3个时相的影像，比较不同时相成像图间侧支显影数量和分布，判断侧支循环开放程度及血流动力学变化[1]。

sCTA仅采集动脉时相图，难以提供动脉到静脉期血流动力学变化，且其成像易受患者心功能状态、颅外动脉闭塞性病变的影响，使显示的侧支血管数量、血栓长度及血栓渗透性改变出现“盲区”，造成低估误差[2-4]。而dCTA可连续扫描动、静脉图像，提供比mCTA更为详尽的图像，但造影剂量大，限制了受益人群[5]。

生理状态下，mCTA静脉期时相图仅显示动脉远端分支血流信号变淡。只有当颅内外动脉闭塞且侧支循环建立时，血流经由侧支动脉灌注病变脑组织，使位于皮层的分支动脉显影延迟。通过该延迟血流的存在，mCTA即可评估侧支循环状态，结合CTA进一步了解侧支血流来源。

1.2 多时相CT血管成像评价侧支循环的方法 基于mCTA的成像原理，其对二级侧支循环（软脑膜动脉和眼动脉）的检测明显优于MRA，成为《缺血性卒中脑侧支循环评估与干预中国指南（2017）》推荐的血管影像检测技术[6]。mCTA对二级侧支循环的评估主要基于血管充盈程度、血流清除及血流充盈延迟程度等3个方面（图1）[7]。

血管充盈程度指单位时间内mCTA所有时相图显示的患侧与健侧半球软脑膜动脉分布区血管充盈数量总和。当患侧近端血管存在严重狭窄或闭塞且侧支循环不良时，单位时间内软脑膜动脉显影数量减少。

血流清除程度：比较不同成像期患侧与健侧半球软脑膜动脉显影清晰程度的变化。正常生理状态下，mCTA动脉期图像可清晰显示软脑膜动脉，且后一期显影较前一期逐渐变淡；如患侧动脉存在动力学损伤，造影剂清除受阻，则静脉晚期较静脉峰值期显影相似甚至更明显。该指标不仅反映了动脉流畅程度，也体现了远端脑组织肿胀程度及静脉压力，可反映局部血流动力学改变。

血流充盈延迟程度：比较患侧与健侧血管最大密度投影成像所显示的软脑膜动脉数量，观察患侧有无造影剂充盈时间的延迟、血管显影延迟出现的时相，以进一步评价侧支循环建立与否、侧支代偿程度或血流缓慢的程度，重点反映侧支血流的代偿速度。

图1 多时相CTA评估二级侧支循环的解读

1.3 多时相CT血管成像评估侧支循环的评分标准 目前文献报道的应用mCTA评估侧支循环的评分标准有：Tan评分、区域软脑膜侧支评分（regional leptomeningeal score，rLMC）及Alberta卒中项目早期CT评分（Alberta stroke program early CT score，ASPECTS）6点量表等[5]。

Tan评分针对大脑中动脉区域的软脑膜侧支充盈数量进行计数评分，将患侧侧支充盈数量达到健侧区域的50%作为界线，血管充盈数量＜50%以下被认为是侧支充盈程度较差[8]。

rLMC是基于侧支延伸至患侧大脑中动脉或颈内动脉（internal carotid，ICA）颅内段供血区的血流供应进行评分。主要依据ASPECTS，比较患侧与健侧ASPECTS中M1-6区、大脑前动脉区和基底节区、外侧裂区侧支血管数量，将每个区域分为3等级进行评分[9]。使用该方法评价侧支循环的总分为20分，评分越高提示侧支循环越好[6]。

Tan评分及rLMC评分量表主要评估侧支血管的充盈数量，未包括充盈速度及清除程度，评估相对不全面。为此，Bijoy K.Menon等[1]提出了ASPECTS 6点量表评分方法，兼顾了侧支血管充盈数量及侧支代偿速度。血管内治疗小梗死灶和前循环近端闭塞并强调CT至再通时间最短化（Endovascular treatment for Small Core and Anterior circulation Proximall occlusion with Emphasis on minimizing CT to recanalization times，ESCAPE）研究在内的多项大型临床试验均应用ASPECTS 6点量表评分来评估患者二级侧支循环状态（图2）[10]。

1.4 多时相CT血管成像间接评估脑组织灌注状态 神经影像及血管内治疗的发展使急性缺血性卒中的治疗理念已由症状治疗转为血管内治疗，可挽救半暗带的评估也从单纯的发病时间转变为组织病理生理学状态的评估[11]。因此，评估卒中急性期缺血半暗带范围、侧支循环状态及脑组织对氧的摄取力等脑储备指标对于治疗决策及预后评估至关重要。

缺血性卒中急性期病变局部毛细血管水平的灌注压取决于其上游侧支循环状态，故mCTA对二级侧支循环的评估也间接反映了病变局部脑组织灌注压力[12]；目前对脑组织灌注的评估主要有CT和MRI灌注成像，但放射剂量大、图像需后处理、评估仅限感兴趣区等缺陷，使得灌注成像临床应用受限。mCTA与CTP的原始图像及扫描过程相似，且mCTA的血流清除程度对应了CTP的达峰时间，mCTA的充盈及延迟程度对应CTP的脑血流量、脑血容量[6-7，13]。因此，mCTA可以反映软脑膜动脉造影剂的排泄过程，可以体现软脑膜动脉供血区脑组织灌注压的动态变化，临床应用价值或可超过CTP。

mCTA原始图像显示的低密度影代表了缺血区，低密度延长至静脉期表示核心坏死区可能性大，提示该区域灌注压低、脑组织灌注量不足，相应软脑膜动脉未充盈显影[14-15]。尤其mCTA原始图像静脉期低密度病变最清晰，其体积大小与最终DWI所示梗死灶大小相似，直观地反映了局部脑组织灌注量，成为脑组织灌注不良的风险标志[16]。

mCTA对局部血流动力学的评估也有一定的局限性，其受静脉血流的影响，如静脉盗血使软脑膜动脉血流出现分流时，软脑膜动脉内造影剂含量减少，mCTA显示“血流清除迅速”，易造成对局部脑组织灌注压的评估出现高估误差[17]。

图2 mCTA的3个时相中ASPECTS 6点量表对侧支循环状态的评估

1.5 侧支循环评估对血管内治疗时间窗的影响 对于大动脉闭塞的缺血性卒中患者，血管内治疗取得良好预后的关键取决于毛细血管水平侧支循环状态，即缺血半暗带、半暗带与核心梗死灶的比值等指标。只有侧支循环良好的患者才能通过血管内治疗获得良好的血管再通率及临床预后。mCTA原始图像可以反映上述指标，其原始图像动脉期低密度影代表缺血半暗带，静脉期低密度影代表核心梗死灶[10，18-21]。荷兰急性缺血性卒中血管内治疗多中心随机临床试验（Multicenter Randomized Clinical Trials of Endovascular Treatment of Acute Ischemic Stroke in the Netherlands，MR CLEAN）及ESCAPE这两项开创血管内治疗里程碑的临床研究，均应用mCTA筛选侧支循环中等-良好的卒中患者作为入组标准。研究结果显示侧支循环良好、ASPECTS 4～5分的前循环近端闭塞患者经机械取栓可获得良好转归[22-23]。而应用DWI或CTP联合临床不匹配治疗觉醒卒中及迟发型卒中患者用Trevo装置行神经介入治疗研究（DWI or CTP Assessment with Clinical Mismatch in the Triage of Wake Up and Late Presenting Strokes Undergoing Neurointervention with Trevo，DAWN）研究和影像评估筛选缺血性卒中患者行血管内治疗研究3（Endovascular Therapy Following Imaging Evaluation for Ischemic Stroke 3，DEFUSE 3）在入组患者筛查中，分别强调了临床症状/半暗带面积与梗死核心的不匹配，无论从影像学还是临床评估，均强调了大的半暗带面积、小的核心梗死灶对机械取栓与血管再通的重要性[19-21]。

上述研究为超时间窗缺血性卒中患者血管再通治疗方案的制定带来了新的思路，依据上述研究，2018年AHA/ASA对急性缺血性卒中早期管理指南做出了更改，将特定卒中患者血管内治疗时间窗扩展为6～24 h[24]。急性缺血性卒中的治疗方案也由单纯的“时间就是大脑”转变为“病理生理学就是大脑”、“侧支就是大脑”[25]。

2 多时相CT血管成像与血管管壁通透性的评估

图3 “斑点征”在mCTA上出现的模式

对梗死后出血转换患者何时启动抗栓药物，如何预测再发出血及血栓风险一直是困扰临床的重要问题。目前认为梗死后出血转化可能涉及的机制有缺血脑组织缺氧、水肿导致静脉压力升高、微循环障碍等。另外，酸性代谢产物堆积导致血管管壁通透性增加，脑组织再灌注后血液渗漏，被认为是出血转化的基础[26]。

对于血管管壁通透性较高的脑出血患者，mCTA可显示为特征性的高密度“斑点征”，即造影剂渗漏至血肿周边、与病变血管相连的点状强化病灶[27-28]。mCTA可显示不同时相“斑点征”的特点，有助于对血肿扩大的病理生理学机制的研究。David Rodriguez-Luna等[29]研究了123例急性脑出血患者，利用mCTA研究了“斑点征”的出现时相及机制，并将“斑点征”的出现模式分为：①模式A：出现在动脉峰值期的“斑点征”，发生率最低，对血肿扩大的预测价值最大，其出现说明机体自身止血机制尚未启动，需要通过降低血压、应用止血药物预防再出血风险；②模式B：“斑点征”不仅出现在动脉峰值期，也见于静脉期及静脉晚期；③模式C：仅出现于静脉期及静脉晚期的“斑点征”；④模式D：“斑点征”仅出现于静脉晚期（图3）。静脉峰值期或静脉晚期检测到的“斑点征”发生率高，可能与静脉压力高、代谢产物堆积有关，仅反映静脉管壁通透性的增加，相对于动脉峰值期的“斑点征”，其预示血肿扩大的风险较小[29-30]。

有研究认为，sCTA所示的“斑点征”预测血肿扩大风险的敏感度仅为51%，mCTA敏感性及特异性均较sCTA高[31]。相对于临床常用的sCTA，mCTA在检测血管管壁通透性、预测血肿扩大的风险方面具有更大的价值。但mCTA所检测的这种特征性造影剂外渗征象是否可用于缺血性卒中患者出血转化风险的评估，尚有待进一步临床研究证实。

3 多时相CT血管成像与血栓渗透性的评估

动脉粥样硬化斑块的不稳定性与卒中发生相关，而血栓的渗透性则与溶栓效果、血管再通具有相关性[32]。可渗透性血栓指动脉粥样硬化斑块内部具有一定量孔隙，允许少量血液通过的血栓，它的可渗透性不仅为闭塞动脉远端脑组织提供了血供及氧，同时允许溶栓药物随血液进入斑块内部，提高溶栓疗效[33]。可渗透性血栓在SWI上呈现为低信号的磁敏感血管征，为血管再通率高、溶栓疗效好的标志之一[34]。

mCTA中存在血栓的血管有显影的衰减，但在可渗透性血栓后方，造影剂存在星点状显影增强，通过衰减后增强值（thrombus attenuation increase，TAI）及应用后处理软件测量这些孔隙的空隙率（void fraction）可以对血栓渗透性进行评估。国外研究证实血栓渗透性与临床预后及溶栓效率有关，TAI值越高、溶栓效率及临床转归越好[35-36]。

4 多时相CT血管成像与血栓长度的评估

除了血栓的渗透性，血栓长度同样影响溶栓后血管再通效果，一项回顾性研究显示，与血管再通的患者相比，未实现再通的患者血栓体积明显较大。多因素分析显示，血栓体积与血管未再通具有独立相关性，预测血管未再通的血栓体积界限值为200 mm[37]。另有研究评估了动脉粥样硬化斑块长度与血管再通的相关性，结果显示，长度＞8 mm的动脉粥样硬化斑块其早期溶栓的成功率较低[38]。早期明确急性缺血性卒中患者动脉粥样硬化斑块的长度不仅有助于血管内治疗支架型号的选择，也可能是临床评估溶栓疗效的依据。

动脉粥样硬化斑块长度的影像学评估技术包括DSA、NCCT及mCTA。无论是DSA的有创性，还是NCCT的容积效应，在评估斑块长度上均存在一定缺陷，而mCTA则通过测量近端血管显影断端至远端邻近侧支的直线距离作为斑块的长度，并将3个时相图进行叠加，以最大密度投影图像作为测量斑块长度的最佳值，可获得更为准确血栓长度值，与DSA显影及手术取栓实际斑块长度接近[39-40]。

综上所述，mCTA作为一种新型影像检查技术，可提供不同时期软脑膜动脉的代偿状态，通过血管充盈程度、血流清除程度、血流充盈延迟程度，评估二级侧支循环开放状态；同时可以间接评估脑组织灌注状态，检测病变区血管通透性改变、检测血栓长度及血栓渗透性，有助于临床超窗患者血管内治疗方案的制定、评估临床预后转归。

【点睛】本文对多时相CTA在评估急性缺血性卒中患者的二级侧支循环状态、血栓状态及血管管壁通透性等性状评估研究进行了总结，有助于临床对急性缺血性卒中患者溶栓或血管内治疗策略的选择和预后判断。