颈动脉内膜切除术后脑过度灌注综合征影像学研究进展

张 琳，何 文，程令刚

(首都医科大学附属北京天坛医院超声科，北京 100160)

颈动脉内膜切除术(carotid endarterectomy，CEA)是预防颈动脉粥样硬化狭窄患者发生缺血性卒中的重要手段。对于颈动脉狭窄50%以上的有症状患者及70%以上的无症状患者，在符合手术条件的前提下可进行手术干预[1]；但CEA围手术期可能发生严重并发症，其中术后脑过度灌注综合征(cerebral hyperperfusion syndrome，CHS)因高致死率及致残率成为关注重点。CEA后脑高灌注定义为颈动脉狭窄手术修复后同侧脑血流量(cerebral blood flow，CBF)显著增加，远高于脑组织代谢所需。CHS是脑高灌注引起的临床综合征，表现为同侧头痛、癫痫发作、局灶性神经功能缺损及脑出血等[2]，可发生于CEA术后数小时至1个月，平均为术后5天[3]。GALYFOS等[4]提出如下诊断CHS标准：①血流动力学检测发现同侧大脑中动脉(middle cerebral artery，MCA)血流速度较术前增加>100%；②血压急剧升高，达恶性高血压水平(收缩压>200 mmHg，舒张压>100 mmHg)；③头痛，多为手术侧；④局部癫痫发作、局灶性神经功能缺失，影像学检查发现颅内水肿和/或颅内出血；满足①及其余任意一条即可诊断CHS。本文对CHS影像学检查方法及研究现状进行综述。

1 SPECT

SPECT是能较为准确地评估脑灌注的影像学方法之一，但耗时长且费用昂贵。CBF较术前增加>100%、CO2和乙酰唑胺试验显示术前患侧脑血管反应性(cerebrovascular reactivity，CVR)<20%及MCA与小脑活动变化比率>10%可诊断脑高灌注，其中量化及三维评估CBF和CVR是理想方法[5-6]。长期颈动脉狭窄致慢性脑缺血、继发自身调节机制受损，血管收缩功能障碍，最终导致CBF降低、CVR受损及术后CBF过高而诱发CHS[7]。以乙酰唑胺负荷或CO2激发的CVR评估脑灌注储备的原理是脑灌注压降低可致代偿性血管舒张区域CVR减低，受损血管扩张受限，使CBF少量增加甚至不增加[8]。HOSODA等[6]观察500例CEA前患侧静息CBF与乙酰唑胺激发后CVR，发现术前CVR降低是CEA后发生CHS的独立预测因子，较术前静息CBF更为准确。多项研究[9-10]均肯定了SPECT辅助诊断脑高灌注及CHS的作用。定性观察15O H2O PET或乙酰唑胺激发后SPECT图像以评估CVR的观察者间一致性较高[10-11]。ACKER等[11]以15O H2O PET与99m锝-六甲基丙烯胺肟(99mtechnetium-hexamethyl propyleneamineoxime，99Tcm-HMPAO)SPECT定量与定性观察脑血管储备情况，发现15O H2O PET可检出99Tcm-HMPAO阴性的脑血管狭窄与脑血管储备受损，提示SPECT对CVR受损的阳性预测值低于PET，其评估CVR的准确率尚待提高。

2 CT灌注成像

CT灌注成像(CT perfusion imaging，CTP)较SPECT更加快速便捷，费用相对较低，临床应用广泛，可测量CBF、脑血容量(cerebral blood volume，CBV)、达峰时间(time to peak，TTP)和平均通过时间(mean transit time，MTT)等参数[12]，也可通过乙酰唑胺激发试验评估CVR，同时提供脑部形态学信息；通过观察CEA术后CTP参数变化可预测发生CHS的可能[13-14]。CHS多表现为CBF和CBV升高、MTT延长及TTP缩短[15]。静息MTT增加是CVR受损的静态定量指标，CBF变化百分比也是预测CHS的基础指标之一，而CBV在脑血管损害或发生CHS时可能保持不变，发生自动调节舒张功能的血管中，小动脉仅占小部分，大部分为静脉，故通过调节血管舒张功能致CBV增加的幅度有限[13,16]。YOSHIE等[13]基于乙酰唑胺激发试验测量颈动脉支架植入术前后CTP参数，评价其变化情况，发现根据乙酰唑胺激发后MTT绝对值诊断CHS的效能最高，其曲线下面积(area under the curve，AUC)为0.91，最佳截断值为4.87 s；术前、术后静息MTT及CBF变化百分比差异显著。CHANG等[14]的研究结果显示，相对TTP(relative TTP，rTTP)指数[(患侧rTTP-对侧rTTP)/对侧rTTP]为0.22与相对CBV(relative CBV，rCBV)指数[(患侧rCBV-对侧rCBV)/对侧rCBV]为0.15结合临床指标是预测CHS的最佳模型，提示CTP可评估脑血流动力学并识别有发生CHS风险患者，且可快速检出CHS继发脑水肿与脑出血。

3 MRI

可用于预测CHS的MRI技术包括动态磁敏感对比灌注加权成像(dynamic susceptibility contrast perfusion weighted imaging，DSC-PWI)、液体衰减反转恢复(fluid attenuated inversion recovery，FLAIR)序列、MR血管造影(MR angiography，MRA)及动脉自旋标记MR灌注成像(arterial spin labeling MR perfusion imaging，ASL-MRI)等。

DSC-PWI通过计算CBF、CBV和MTT等参数获得脑血流动力学信息，具有空间分辨率高、无辐射、可利用单一成像所获数据进行形态学和功能分析等优点[17]；CEA术后CBF较基线值增加>100%、MTT延长可能提示CHS。术前CVR减低和CBV增加也是预测CHS的危险因素。FUKUDA等[18]比较DSC-PWI脑血流动力学参数和动态133Xe-SPECT脑灌注图，发现DSC-PWI 所示MTT增加值与用药前后133Xe-SPECT测定的脑灌注储备减少具有良好相关性，即MTT延长预示CVR受损。WANG等[19]以SPECT测值为标准，以灌注加权成像测量术前绝对CBV(absolute CBV，aCBV)、rCBV与术后CBF，发现术前aCBV与rCBV升高预测术后CHS的敏感度与SPECT相近。术中通过PWI对重建血管进行即刻评估，可获得早期血流动力学改变信息。

ASL-MRI以动脉血中的磁标记质子为内源性示踪剂，具有无创、安全、可重复及成本低等优点，既可在术前定量评价CBF变化及脑血管侧支循环代偿功能、明确CBF异常灌注区，又能用于术后长期随访评估治疗效果[20-21]。据报道[22]，ASL-MRI与SPECT获得的CBF具有较高一致性，可替代SPECT技术评估脑灌注。LIN等[23]指出，CBF空间变异系数(coefficient of variation，CV)增高、全脑灌注容积比减低、大脑前动脉A1段和或前交通动脉缺失、大动脉卒中史均与CHS发生显著相关，表明ASL可用于评估CEA术后CHS情况。

此外，FLAIR序列和MRA等可在术前、术后评估脑灌注异常中发挥作用。FLAIR序列的敏感度及特异度均高于其他序列。WAN等[24]研究发现，术前FLAIR序列出现血管高信号(FLAIR vascular hyperintensity，FVH)脑区的术后CBF较术前均升高>50%，其中1例出现典型CHS症状，FVH预测CBF升高>50%的敏感度、特异度、假阳性率和假阴性率分别为100%、80%、20%和0，提示术前FVH可作为预测术后CHS的指标。

4 经颅多普勒与经颅彩色编码实时超声成像

经颅多普勒(transcranial Doppler，TCD)是CEA围手术期检测脑血流灌注的最常用技术之一，可用于评估和预测围手术期发生CHS风险，具有无创、实时及可重复等优点，并能根据脑血流速度评估围手术期脑异常灌注、检测术中可能导致脑缺血的微栓子脱落、监测术中MCA平均血流速度(mean blood flow velocity，Vm)以调整血压减少转流管使用以及评估侧支循环建立情况和CVR等[15,21,25]。实际应用中，根据CEA术后MCA Vm较基线值增加1.5倍以上预测CHS具有较高敏感度和特异度，以术后24 h测值排除CHS的准确率较高[26]。然而脑血流速度增加并非一定伴随CHS发生。张洪伟等[27]认为，术侧MCA Vm与术后缺血性脑卒中、CHS等并发症的发生并无绝对因果关系，而与交通支开放程度、术侧及对侧颈动脉狭窄程度、脑血管的自身调节机制等多种因素有关。术前充分了解病史、评估一般状况及监测围手术期TCD对于整体评估患者状态是非常必要的。

经颅彩色多普勒实时超声成像(transcranial color-code real time sonography，TCCS)解决了TCD不能可视化调节入射声波角度的问题，可进行实时脑血管二维显像，并能提供彩色多普勒血流信息，所测血流数据更加可靠。FUJIMOTO等[28]认为根据TCCS所测CEA前后MCA流速较基线增加1.5倍以上可预测CHS，具有高敏感度和特异度；流速增加2倍以上时，预测敏感度达75%，特异度达99%。此外，联合TCCS与TCD对于CEA术前评估颅内侧支循环、预测术后CHS高危患者、提高CEA成功率与安全性具有指导意义[29]。每日监测TCCS有助于发现CEA后CBF变化，进一步提高对CHS的认识并积极加以预防[30]。

5 小结与展望

影像学技术在诊断CHS中发挥着重要作用。目前SPECT是诊断CHS的金标准，但因其成本较高，放射源获取困难，不适用于重复检查，且图像后处理易受分辨率及医师诊断水平等因素的影响，主观性强、重复性差。CTP与MRI同样可用于分析脑血流动力学，发现CHS继发脑水肿及脑出血，还可进行重复检查及追踪预后，且图像分辨率高于SPECT，目前已成为临床首选术后检查方式。也有学者[31]指出，利用特殊图像处理软件对数字减影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)图像进行后处理得到的达峰前曲线积分(peak-curvilinear integral，PCI)可作为高灌注出血风险的预测指标。此外，CTP联合TCD及TCCS是CEA前后较常用的脑血流动力学评估方法。TCD操作便捷、可实时成像，广泛用于CEA围手术期评估，而TCCS较TCD结果更加可靠，但同样面临操作者依赖性的问题，且可能因颅骨遮挡显像效果不稳定。未来的研究方向应集中于联合应用多种影像学技术，以求预测、诊断CHS效能及效率最大化。