全脑灌注联合多时相CT血管成像预测大脑中动脉M1段闭塞卒中患者出血转化

李翔，刘欢，熊秋霞，刘兴华，杨染，曾文兵*

1.重庆三峡中心医院放射科，重庆 404000；2.通用电气药业有限公司，上海 201203；*通讯作者 曾文兵 422817593@qq.com

出血转化（hemorrhagic transformation，HT）是缺血性卒中的并发症之一，自发率为7%～29%[1]。缺血性卒中后使用溶栓、血管内治疗、抗栓等会增加HT的风险。HT 的发生可导致患者神经功能恢复不良，甚至死亡。血-脑屏障破坏、梗死后缺血损伤、侧支循环建立情况等与HT 相关[2-4]。CT 平扫、CT 灌注成像（CTP）和CT 血管成像（CTA）等一站式CT 检查可评估患者脑组织血流灌注、单时相侧支循环情况。随着CT 探测器宽度的提高，可实现全脑灌注扫描[5]；并可重组出动脉峰值期、静脉峰值期及静脉晚期的多时相CTA 图像，从而更准确地评价侧支循环情况[6]。本研究拟探讨全脑灌注参数、多时相CTA、不同治疗方式与HT 的相关性。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2017年8月—2019年6月重庆三峡中心医院收治的64 例缺血性卒中患者。纳入标准：①发病24 h 内行一站式CT 检查，CT 平扫排除颅内出血或占位，CTA 证实为大脑中动脉M1 段闭塞；②图像无严重伪影；③临床行静脉溶栓、血管内治疗或保守治疗后7 d 内复查CT。排除标准：①有严重心、肝、肾等功能不全；②有严重碘对比剂过敏史；③无后续CT 复查。复查CT 显示低密度梗死灶内出现点、片、团状高密度影者22 例纳入HT 组，无高密度影者42 例纳入非HT 组。

1.2 仪器与方法 采用GE Revolution CT 机。颅脑CT 平扫参数：管电压100 kV，管电流250 mA，层厚、层间距5 mm。CTP 及CTA 扫描方案：先行小剂量对比剂团注测出CTA 峰值时间，然后行CTP及CTA 扫描。采用高压注射器经肘静脉团注非离子型对比剂碘普罗胺（370 mgI/ml）50 ml，速度5 ml/s。分别扫描CTA 蒙片组、流入灌注组、CTA 组（达到预设峰值时间后）及流出灌注组，总扫描时间50 s。扫描参数：CTA 组（弓上至颅顶）管电压100 kV，管电流200～250 mA，矩阵512×512，螺距0.992，层厚、层间距5 mm；CTP 组（颅底至颅顶）管电压80 kV，管电流250 mA，矩阵512×512，层厚、层间距5 mm。

1.3 数据处理 灌注原始容积数据导入GE AW 4.7后处理工作站，选择健侧大脑中动脉作为输入动脉，上矢状窦为输出静脉，提取脑血容量（cerebral blood volume，CBV）、脑血流量（cerebral blood flow，CBF）、达峰时间（time to peak，TTP）、平均通过时间（mean transit time，MTT）、血流峰值时间（time to maximum，Tmax）和表面渗透性（permeability surface，PS）伪彩图。于Tmax 图上患侧最大层面手工勾画感兴趣区（ROI），并镜像至健侧，克隆至其他序列。计算各参数患侧与健侧比值，包括相对脑血容量（rCBV）、相对脑血流量（rCBF）、相对达峰时间（rTTP）、相对平均通过时间（rMTT）、相对血流峰值时间（rTmax）和相对表面渗透性（rPS）。2 名医师勾画ROI，取平均值。用CTP 容积数据根据时间-密度曲线获得动脉峰值、静脉峰值及静脉晚期厚层多时相CTA 图像。由2 名具有5年以上神经系统诊断经验的主治医师参照文献[6]对侧支循环进行评分，意见不一致时协商统一。

1.4 统计学方法 采用R 软件进行统计学分析。计量资料以表示，先行正态性检验，后行两独立样本t检验或Mann-WhitneyU检验。差异有统计学意义（P<0.05）的参数绘制受试者工作特征（ROC）曲线，并获得曲线下面积（AUC），评估各参数的敏感度与特异度。采用Spearman 秩相关分析各灌注参数与HT 的相关性。多时相CTA 评分、不同治疗方式与HT 的关系采用χ2检验。各灌注参数联合多时相CTA评分通过多因素Logistic 回归建模，建立组学标签Radscore，评估模型的效能。P<0.05 表示有统计学意义。

2 结果

2.1 出血组与未出血组灌注参数比较 出血组CBV小于未出血组，差异有统计学意义（P<0.05）；出血组TTP、MTT、Tmax、PS、rTTP、rMTT、rPS 均大于未出血组，差异有统计学意义（P<0.05）；两组CBF、rCBV、rCBF、rTmax 差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。

2.2 出血组与未出血组多时相CTA 评分比较 64 例患者中，CTA 评分0～3 分28 例（侧支不良组），其中18 例（64.29%）发生HT（图1）；CTA 评分4～5 分36 例（侧支良好组），其中4 例（11.11%）发生HT。侧支不良组患者HT 发生率高于侧支良好组，差异有统计学意义（χ2=26.058，P<0.05）。

2.3 灌注参数与多时相CTA 评分诊断效能分析 出血组与未出血组差异有统计学意义的参数包括CBV、TTP、MTT、Tmax、PS、rTTP、rMTT、rPS。其中PS对HT 的诊断效能良好，AUC 为0.881，敏感度为95.5%，特异度为78.6%（表2，图2）。灌注参数联合多时相CTA 评分可在一定程度上提高诊断效能（AUC=0.891，图2）。

2.4 灌注参数与HT 的相关性分析 PS、rPS 与HT呈正相关（r=0.628、0.516，P<0.001）；TTP、MTT、Tmax 与HT 呈弱正相关（r=0.435、0.338、0.484，P<0.01）；rTTP、rMTT 与HT 呈弱正相关（r=0.283、0.269，P<0.05）；CBV 与HT 呈弱负相关（r=-0.271，P<0.05）。

表1 出血组与未出血组各参数值比较（±s）

表1 出血组与未出血组各参数值比较（±s）

注：CBV 为脑血容量，CBF 为脑血流量，TTP 为达峰时间，MTT 为平均通过时间，Tmax 为血流峰值时间，PS 为表面渗透性，rCBV 为相对脑血容量，rCBF 为相对脑血流量，rTTP 为相对达峰时间，rMTT 为相对平均通过时间，rTmax 为相对血流峰值时间，rPS 为相对表面渗透性

参数出血组（n=22）未出血组（n=42）U/t 值P 值CBV（ml/100 g） 2.53±0.64 2.89±0.81 2.149 0.032 0.062 TTP（s） 24.69±5.96 20.03±3.31 -3.449 ＜0.001 CBF[ml/（100 g·min）]16.23±6.61 23.01±12.73 1.866 0.005 Tmax（s） 12.02±3.03 8.72±2.84 -4.305 ＜0.001 MTT（s）16.40±5.16 12.33±5.34-2.928＜0.001 rCBV 1.06±0.20 1.11±0.31 0.947 0.344 PS[ml/（100 g·min）]2.34±1.29 0.85±1.15-4.983 0.076 rTTP 1.60±0.25 1.44±0.26 -2.247 0.024 rCBF 0.39±0.17 0.54±0.33 1.781 0.032 rTmax 5.24±2.25 5.22±6.84 -1.244 0.214 rMTT 3.78±1.36 2.87±1.32-2.571 rPS 7.85±5.65 2.80±2.65-4.099＜0.001

图1 男，53 岁，右侧肢体无力5 h。CT 平扫示左侧颞、岛叶密度减低（星号，A）；左侧大脑半球CBF（B）、CBV（C）减低，MTT（D）、TTP（E）、PS（F，箭头）、Tmax（G，ROI）升高；左侧大脑中动脉M1 段闭塞（箭，H），多时相CTA 动脉峰值期（I）、静脉峰值期（J）、静脉晚期图像（K）提示左侧大脑半球血管显影延迟1 个时相，闭塞远端血管数量减少，侧支循环评为3 分；治疗后2 d 复查，左侧梗死区发生HT（箭，L）

表2 灌注参数与灌注参数+多时相CTA 评分的效能分析

图2 各灌注参数及灌注参数联合多时相CTA 评分的ROC 曲线

2.5 3 种治疗方式HT 发生率比较 溶栓治疗组15 例中，9 例发生HT；血管内治疗组20 例中，7 例发生HT；保守治疗组29 例中，6 例发生HT。不同治疗方式的出血发生率差异有统计学意义（P<0.05）。

3 讨论

急性缺血性卒中发病率、致死率、致残率高，而HT 是其严重并发症之一。利用影像学检查快速评估HT 风险至关重要。在急性缺血性卒中早期神经细胞未发生不可逆的形态学改变时，CT 平扫一般无法发现缺血的直接征象，但此时脑血流灌注已发生改变，CTP 能区分局部脑组织的微循环病理生理状态。

PS 是CTP 中反映血管通透性的参数，可量化弥散进入细胞间隙的对比剂。血-脑屏障破坏程度与HT严重程度相关[7]。rPS 代表患侧与健侧PS 之比，比值越大，表明血-脑屏障破坏程度差别越大，红细胞更容易在患侧从扩大的细胞间隙渗出。本研究显示，当PS阈值为0.94 ml/（100g·min）时，预测HT 的敏感度为95.5%，特异度为78.6%；rPS 阈值为2.128 时，预测HT 的敏感度为86.4%，特异度为64.3%，均与HT 显著相关，与Li 等[8]的研究结果相接近，表明PS、rPS对预测HT 具有较高的价值。近年研究发现，CTP 中CBF、rCBF、CBV、rCBV 减低[9-11]及TTP、Tmax、MTT、rMTT 延长[12-14]与HT 相关。本研究中CBV 减低，TTP、rTTP、Tmax、MTT、rMTT 延长与HT 相关，但相关性均较弱。CBF、rCBF、rCBV 在出血组与未出血组间差异无统计学意义，可能与患者卒中发生时间、治疗方式、ROI 勾画范围等有关，因此以上参数在预测HT 时有一定的局限性，其价值有待进一步研究证实。

侧支循环是急性缺血性卒中预后有力的预测因素，侧支循环建立越差，HT 发生率越高[15]；反之则越低[16-17]。传统的单时相CTA 仅提供动脉峰值期的结果，可能低估侧支循环的状态，多时相CTA 则能更全面地反映不同时相侧支循环的建立情况[6]。本研究中侧支不良组HT 发生率（64.29%）高于侧支良好组（11.11%），与前期研究结果相符[15-17]，推测原因为颅内供血动脉发生严重狭窄或者闭塞时，血流可以通过丰富的侧支循环到达缺血区，实现对缺血组织的灌注代偿，使血管缺血性损伤程度降到最小，使低灌注可逆，表明侧支循环在预测HT 事件中的重要价值。本研究还发现，全脑灌注参数联合多时相CTA 评分与单一灌注参数相比能一定程度地提升预测HT 的效能，推测其原因为各灌注参数、侧支循环状态均与HT存在不同程度的相关性，且相互关联、制约，故将其进行联合用于评估HT 更为可靠。

此外，本研究中溶栓后HT 发生率为60%（9/15），高于文献报道的10%～48%[1]。血管内治疗后HT 发生率为35%（7/20），低于Hao 等[18]的多中心研究报道的49.5%，其原因可能主要与纳入病例较少有关。抗栓治疗后HT 发生率为20.69%（6/29），与文献报道的8%～22%一致[1]。不同的治疗方式下HT 发生率各不相同。除与前述发病机制有关外，还可能与手术时间、取栓次数等有关[19-20]。

本研究的局限性为样本量较少，使统计分析效能减低，有待进一步大样本研究。其次，未对纳入患者按HT 分型进行分组分析。

总之，PS、rPS 及侧支循环状态能有效预测HT，灌注参数联合侧支循环评分能提高预测HT 的效能，不同治疗方式影响HT 发生率。因此，治疗前评估缺血性卒中患者的血流灌注、侧支循环情况为预测HT提供了重要依据。