颈动脉高危斑块CT定量参数对缺血性脑卒中的预测价值

任思勰，陈君辉，姚海波，何代忠

1.成都市第二人民医院影像科，四川 成都 610017；2.成都市妇女儿童中心医院病案统计室，四川 成都 611731；3.重庆市璧山区人民医院重症医学科，重庆 402760

颈动脉粥样硬化是缺血性脑卒中公认的危险因素，占卒中或短暂性脑缺血发作病因的10%～20%[1-2]，动脉粥样硬化通过改变脑组织血流动力学，引起脑组织的缺血甚至梗死。头部CT灌注成像(CT perfusion imaging，CTP)作为评价脑血流的一种方法，被广泛应用于缺血性脑卒中的术前评估，该检查可通过定量参数确定脑组织缺血的分期、卒中周围缺血半暗带的范围等[3]。

在以往临床工作中，缺血性卒中的风险主要通过动脉管腔的狭窄程度进行评估[2，4]，但GOLDSTEIN等[5]和HALLIDAY等[6]发现管腔的狭窄程度与卒中风险之间不存在显著相关性。部分研究提出了高危斑块，如斑块内出血(intraplaque hemorrhage，IPH)、含脂质的坏死区(lipid-rich necrotic core，LRNC)、纤维囊、斑块炎症和新生血管、斑块表面溃疡、斑块体积可作为卒中发生的独立危险因素，这说明斑块的不稳定因素对预测缺血性脑血管病具有重大意义[3，7-8]。头颈部CT血管造影(CT angiography，CTA)为临床常用的一种判断血管狭窄程度和动脉粥样硬化斑块的无创检查方法，可以准确地对管腔狭窄程度进行分级、对斑块表面形态进行分类并对指标进行量化[3，9-10]。

本文通过CTP比较颈动脉管腔不同程度狭窄及非钙化斑块不同表面形态的脑血流动力学变化，并结合CTA对相应参数进行量化分析，旨在探讨颈动脉高危斑块定量参数对缺血性脑卒中风险的预测价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2019年1月至12月成都市第二人民医院收治的51例临床确诊为脑血管疾病患者的临床和影像资料。纳入标准：①过去180 d存在短暂性脑缺血发作或卒中相关症状，包括中风、一过性黑懵、头晕等；②头颈部CTA提示颈动脉管壁一侧存在非钙化斑块(CT值＜120 HU)，对侧无或仅存点状钙化斑块的患者；③在CTA检查前后一周行磁共振弥散加权成像(DWI)，确诊脑内有无近期梗死灶；④行头颈部CTA前后一周内行全脑CTP。排除标准：①脑出血患者；②颅内动脉主干任意一支血管重度狭窄患者；③造影剂过敏及有严重心、肝、肾等疾病者。本研究经过医院伦理委员会批准。

1.2 研究方法

1.2.1 CT检查方法 所有患者采用SOMATOM Drive双源CT进行全脑CTP及头颈CTA成像。①CTP扫描：采用边注射边扫描的方式，双筒高压注射器经肘静脉团注碘帕醇(370 mgI/mL)40 mL，流速为5 mL/s，再以相同流速注射生理盐水40 mL。CT全脑灌注成像采用自适应4D螺旋扫描协议，总扫描时间40～45 s。②CTA扫描：患者均采用仰卧位，由主动脉弓扫描至头顶，应用造影剂示踪法，在主动脉弓层面选择感兴趣区监测CT值，CT值超过100 HU时，延迟10 s自动触发扫描。采用高压注射器，对比剂为碘帕醇370 mgI/mL，剂量为40 mL，经右肘前静脉注射，流速为4.5 mL/s，再以相同流速注射生理盐水40 mL。扫描参数：A球管电压Sn 80 kV、参考管电流104 mAs(机器设定值)；B球管电压Sn 140 kV、参考管电流量104 mAs。螺距0.7，视野(FOV)20 cm×20 cm，重建层厚1.0 mm，重建间隔0.7 mm。

1.2.2 图像后处理及参数测量 应用西门子syngo-via头部灌注自动分析，获取CBV、CBF、MTT和TMAX伪彩色参数图。分别在颈动脉病变侧及对侧的大脑半球勾选感兴趣区域(region of interest，ROI)，选择三个不同ROI，每个ROI包括白质和灰质，三次测量取其平均值，然后计算相对值(病变侧/对侧)即rCBV、rCBF、rMTT、rTMAX。应用西门子syngo-via工作站对头颈部CTA图像进行处理，包括曲面重组、最大密度影、容积再现等，结合原始图像对颈动脉狭窄及非钙化斑块进行分析。使用北美症状性颈动脉内膜切除实验(NASCET)[11]对动脉狭窄进行分级和计算：管腔狭窄程度＜30%为轻度狭窄；30%～69%为中度狭窄；70%～99%为重度狭窄。(S-S内)/S、(D-D内)/D计算公式如下：面积为S，直径为D。若计算颈动脉分叉处的狭窄程度，将对侧正常管腔的面积或直径记为S或D，S非、D非：管腔最窄处非钙化斑块面积、厚度；Ddeep：斑块表面造影剂的深度。根据斑块的表面形态，将斑块分为三类[1，7]：①光滑；②不规则，即斑块表面造影剂的深度0.3～0.9 mm；③溃疡，即至少有两个层面斑块表面造影剂的深度≥1 mm(测量最深处)。

1.3 统计方法 采用SPSS22.0软件对数据进行分析，计量资料以均数±标准差(±s)描述，三组计量资料比较采用单因素方差分析，组内两两比较采用LSD法；采用MedCalc Version11.4.2.0软件绘制受试者工作曲线(ROC曲线)，选择DeLong检验比较多个ROC曲线面积。检验水准为α=0.05。

2 结果

2.1 基本情况 51例患者年龄47～89岁，平均(69.92±8.47)岁；男性35例，女性16例。弥散加权成像提示近期梗死患者共24例，无近期梗死27例。因部分患者拒绝行头部CTP扫描，或患者配合不佳、图像伪影过重等，仅收集到23例患者同时行CTA和CTP检查，其中非钙化斑块侧颈动脉管腔轻度狭窄5例，中度狭窄8例，重度狭窄10例；斑块表面光滑4例，不规则9例，溃疡10例。

2.2 颈动脉管腔狭窄、非钙化斑块表面形态的脑血流灌注参数比较 见表1和表2。

表1 23例颈动脉管腔不同程度狭窄的脑血流灌注参数比较(±s)

表1 23例颈动脉管腔不同程度狭窄的脑血流灌注参数比较(±s)

注：与同组管腔重度狭窄比较，a P＜0.05。

rCBV rCBF rMTT rTMAX 0.28 0.14＜0.05＜0.05 1.09±0.10 1.13±0.08 0.88±0.10a 0.87±0.07a 0.97±0.07 1.05±0.09 0.90±0.15a 0.88±0.13a 0.98±0.18 0.99±0.16 1.24±0.26 1.33±0.23 1.36 2.22 8.47 18.68

表2 23例非钙化斑块不同表面形态的脑血流灌注参数比较(±s)

表2 23例非钙化斑块不同表面形态的脑血流灌注参数比较(±s)

注：与同组非钙化斑块表面溃疡比较，a P＜0.05。

rCBV rCBF rMTT rTMAX 1.11±0.09 1.16±0.07 0.87±0.11a 0.85±0.08a 0.97±0.06 1.03±0.11 0.88±0.12a 0.96±0.21a 0.99±0.18 1.00±0.15 1.26±0.24 1.26±0.29 1.88 2.31 12.03 5.89 0.18 0.13＜0.05 0.01

2.2.1 rCBV值、rCBF值 颈动脉管腔不同程度狭窄的rCBV、rCBF比较差异均无统计学意义(F=1.36、2.22，P＞0.05)；非钙化斑块不同表面形态的rCBV、rCBF比较差异亦无统计学意义(F=1.88、2.31，P＞0.05)。

2.2.2 rMTT值、rTMAX值 颈动脉管腔不同程度狭窄之间的rMTT、rTMAX比较差异均有统计学意义(F=8.47、18.68，P＜0.05)；LSD比较显示，重度狭窄者的rMTT、rTMAX明显高于轻、中度狭窄者，差异均有统计学意义(P＜0.05)。非钙化斑块不同表面形态之间的rMTT、rTMAX比较差异均有统计学意义(F=12.03、5.89，P＜0.05)；LSD比较显示，溃疡斑块者的rMTT、rTMAX明显高于表面光滑、不规则者，差异均有统计学意义(P＜0.05)。线性趋势检验提示，随着管腔狭窄程度加重或斑块表面越接近高危斑块形态，rMTT、rTMAX明显延长(P＜0.05)，见图1。

图1 23例患者颈动脉管腔不同程度狭窄、斑块不同表面形态的r MTT、r TMAX均值图

2.3 颈动脉粥样硬化定量参数对缺血性脑卒中风险预测的价值 对51例患者的定量参数进行分析，(S-S内)/S、(D-D内)/D、S非、D非、Ddeep的ROC曲线下面积分别为0.71、0.75、0.52、0.95和0.72，见表3；DeLong检验结果显示，D非的ROC曲线下面积优于其他参数，差异有统计学意义(P＜0.05)。通过比较各参数的灵敏度和特异度，参数D非具有较高的灵敏度(95.83%)和特异度(81.48%)，其诊断阈值为2.7 mm，见图2。

表3 定量参数对缺血性脑卒中风险预测价值

图2 非钙化斑块厚度D非的ROC曲线

2.4 典型病例 右侧侧脑室旁急性梗塞患者的CTA及CTP图像见图3。

图3 男性患者，79岁，右侧侧脑室旁急性梗塞，同一患者CTA及CTP图像

3 讨论

在以往临床工作中，缺血性脑卒中的风险主要通过动脉管腔的狭窄程度进行评估[2，4]，然而，越来越多的证据表明，斑块其他特征(如斑块成分和表面形态)在卒中的发生发展中起着重要作用[1，4]。通过对缺血性脑卒中患者的颈动脉管腔狭窄程度、非钙化斑块表面形态进行分析，本研究发现管腔重度狭窄者和溃疡斑块者的脑组织处于缺血状态，且非钙化斑块厚度可作为临床预测缺血性脑卒中发生的指标。

相比颈动脉管腔轻中度狭窄者和无溃疡斑块者，管腔重度狭窄者和溃疡斑块者的rMTT和rTMAX明显延长，rCBV和rCBF变化不大，表明这部分患者的脑组织缺血处于梗死前期的Ⅰ1～Ⅰ2期[12]。出现上述改变可能是因为颈动脉狭窄尤其是重度狭窄导致大脑灌注压力降低，影响脑血流动力学的改变[13]。重度狭窄患者长期脑灌注压降低可能会加速毛细血管超微结构畸变的发展，从而导致脑组织缺血或血脑屏障(BBB)的破坏，BBB损伤被认为是脑小血管疾病的主要初始致病机制[14]。CAO等[15]认为小血管的形状和弹性特性的变化可能会影响血液流动，进而影响血液通过受影响大脑区域的平均通过时间，这与本研究的结果相似。达峰时间TTP或TMAX对大血管闭塞和侧支血流高度敏感，通常作为主要的灌注参数来判断脑组织缺血。重度狭窄患者长期脑灌注压力降低，需通过侧支循环开放供应缺血的脑组织，对比剂首次出现至强化达到峰值的时间明显延长。

斑块表面形态被认为是斑块的不稳定因素[1，4]，复杂性斑块(斑块表面溃疡)常见于狭窄程度较高的症状性颈动脉狭窄人群[9]，且与无症状者出现新发症状有关[1]。在本次研究的缺血性脑卒中患者中80%重度狭窄合并溃疡斑块。溃疡斑块引起脑血流动力学改变可以用动脉-动脉栓塞理论解释[16]，即血小板在溃疡斑块内部以涡流模式流动，不断聚集、旋转并参与血液循环，从而进入颅内循环系统引起阻塞。以上这种现象结合溃疡斑块自身的脆性，更易发生动脉栓塞，从而引起患者的血流灌注降低，进而脑组织缺血甚至梗死。管腔重度狭窄者和颈动脉溃疡斑块者的脑组织处于缺血状态，如若早期未进行临床干预，可能导致一系列的后遗症，包括肢体活动障碍或瘫痪、感觉功能减退、失语或部分失语、认知功能障碍等。

通过对颈动脉狭窄及非钙化斑块进行定量分析，可知非钙化斑块厚度D非的ROC曲线下面积为0.95，灵敏度为95.83%，特异度为81.48%，对缺血性脑卒中的预测价值较高。结合临床实际，当非钙化斑块的厚度大于2.7 mm时，患者发生脑卒中的风险增加，建议临床警惕急性脑梗死发生，积极对患者进行早期干预治疗，可有效改善患者的生存质量。相比颈动脉管腔的狭窄程度，斑块最大壁厚更能体现斑块的不稳定性[2]，HORIE等[17]的研究表明CT值较低的斑块可能表示斑块的炎症、新生血管、LRNC和IPH的存在，这都说明了非钙化斑块的易损特性。而这些斑块的高危特性可作为卒中发生的独立危险因素[3，7-8]。因此对非钙化斑块的识别在缺血性脑血管病的防治中具有重要意义。

本研究的局限性：①样本量较少，尤其是灌注患者的分布不均衡；②患者资料仅包括近期有无急性梗死，未考虑患者是否存在基础性疾病，如冠心病、糖尿病、血脂异常等；③对颅内有无急性梗死认定时，未考虑是否为颈动脉狭窄同侧的病灶，或部分病灶可能是脑内小血管分支闭塞所致；④文中仅对非钙化斑块进行分析，未对非钙化斑块的成分进行细化。后续研究将进一步增加样本量，同时关注高危斑块的影响因素，并考虑结合MRI进行综合评估。

综上所述，管腔重度狭窄者和颈动脉溃疡斑块者的脑组织更易处于缺血状态。非钙化斑块厚度可作为预测缺血性脑卒中风险的指标，进而指导临床早期干预。本研究为缺血性脑卒中的早期干预提供了新的参考指标，具有重要的临床意义。