基于血管超声的多模式影像学检查联合评估单侧颈内动脉慢性闭塞脑血流动力学改变

张秋怡，陆紫微，颜燕红，惠品晶，黄亚波，周 鹏

（1.中国人民解放军陆军第七十一集团军医院医学影像科，江苏 徐州 221004；2.苏州大学附属第一医院放射科，江苏 苏州 215006；3. 苏州大学附属第一医院颈脑血管超声，江苏 苏州 215006；4. 苏州大学附属第一医院神经外科，江苏 苏州215006）

随着颈动脉超声规范化应用的大力推广和现代影像学技术的快速发展，颈内动脉（internal carotid artery, ICA）慢性闭塞患者的检出率呈逐年上升趋势[1-2]。目前，ICA慢性闭塞的治疗方式主要包括内科保守治疗、复合手术开通以及颅外-颅内动脉搭桥手术（extracranial-intracranial bypass, EC-IC bypass），个体化最佳方案的选择需依据患者的临床症状、侧支循环的建立和脑血流灌注情况，结合对卒中高危因素采取预防性干预，以减少卒中病死率和病残率[3-6]。本研究回顾性分析单侧ICA慢性闭塞的多模式影像学表现，综合评估患者脑血流动力学改变，为进一步行EC-IC bypass手术提供客观依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2019年1月—2020年6月苏州大学附属第一医院神经外科连续收治的31 例患者的临床资料。纳入标准：(1)所有患者均行基于颈动脉超声的多模式影像学检查并证实存在单侧ICA慢性闭塞；(2)发现ICA闭塞至接受EC-IC bypass手术时间≥3 个月；(3)1 个月内颅内无新发梗死灶；(4)多模式影像学检查和临床资料完善。排除标准：(1)合并患侧和/或对侧大脑中动脉中、重度狭窄或闭塞；(2)合并对侧ICA中、重度狭窄或闭塞；(3)合并颈总动脉、无名动脉、锁骨下动脉重度狭窄或闭塞；(4)合并严重肺、肾功能障碍者。31 例患者中，男性28 例，女性3 例，年龄39～75 岁，平均(58.06±9.68)岁。其中高脂血症20 例（64.5%）、高血压18 例（58.1%）、糖尿病12 例（38.7%）、冠心病2 例（6.5%）、房颤1 例（3.2%），吸烟者3 例（9.7%），放疗史1 例（3.2%）。BMI为(24.08±3.46)kg/m2。临床表现为无症状者1 例，间断头晕14 例，突发晕厥2 例，一侧肢体肌力下降或感觉障碍、言语不利、行走不稳等14 例。本研究方案经本院医学伦理委员会审核批准。

1.2 多模式影像学检查

1.2.1 颈动脉超声检查：采用Philips CX50彩色多普勒超声诊断仪，选择L3-12宽频线阵探头和C5-1凸阵探头，检查方法和诊断标准参考《中国脑卒中血管超声检查指导规范》[2]，二维灰阶显像动态观察患者双侧颈部动脉，包括管腔和管壁的二维形态学结构，彩色多普勒血流显像（color Doppler flow imaging, CDFI）观察管腔内血流充盈状态，脉冲多普勒动态记录并分析血流动力学参数，综合评估ICA闭塞部位和病变性质[7-8]。测量双侧ICA距起始部（越过颈动脉窦）20 mm处管径并进行比较；记录并分析双侧颈总动脉血流动力学参数是否存在差异，包括收缩期峰值流速（peak systolic velocity,PSV）、舒张期末流速（end diastolic velocity,EDV）和阻力指数（resistance index, RI）。操作由两名经验丰富的高年资医师完成。

1.2.2 经颅多普勒（transcranial doppler, TCD）超声检查：采用德力凯9PB仪器，1.6 MHz脉冲多普勒探头，量化评估患者颅内侧支循环开放情况，检查方法和评分标准参考既往研究[2,9]：一级侧支循环包括前交通动脉（anterior communicating artery, ACoA）开放为3 分、后交通动脉（posterior communicating artery, PCoA）开放为2 分；二级侧支循环包括软脑膜吻合支（leptomeningeal anastomoses, LMA）开放和颅外-颅内动脉侧支开放即眼动脉（ophthalmic artery, OA）血流反向分别为1 分；无侧支循环建立为0 分。设定总分≥5 分为侧支良好组、总分≤4 分为侧支不良组。

1.2.3 一站式CT检查：采用SIEMENS第二代双源CT（Somatom Definition Flash），行头颅CT平扫、弓上CT血管成像（CT angiography, CTA）及全脑CT灌注（CT perfusion, CTP）检查，扫描参数同既往研究[10]。CTP后处理及分析：使用Neuro VPCT软件包进行后处理，将基底节层面、侧脑室体部层面和颅顶层面大脑中动脉供血区域分别划分为感兴趣区域（region of interesting, ROI），软件自动计算ROI及其镜像对称部位血流动力学参数，包括脑血流量（cerebral blood flow, CBF）、脑血容量（cerebral blood volume, CBV）、达峰时间（time to peak,TTP）、平均通过时间（mean transit time, MTT）、引流时间（time to drain, TTD）。分别比较患侧和健侧、侧支良好组与侧支不良组患侧的脑灌注参数是否存在差异性。全部患者ROI选取范围一致。

1.3 统计学方法 采用SPSS 19.0统计软件包分析数据。Kolmogorov-Smirnov方法用于正态性检验，服从正态分布的计量资料以均数±标准差（±s）描述，患侧与健侧参数的比较应用配对t检验；侧支良好组与侧支不良组灌注参数的比较采用独立样本t检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 颈动脉超声检查结果 右侧ICA闭塞18 例（58.1%），左侧13 例（41.9%）。其中ICA颅外段闭塞者22 例（71.0%），灰阶显像提示动脉粥样硬化斑块性闭塞19 例，陈旧性夹层闭塞2 例，心源性栓塞1 例，CDFI显示ICA管腔内无血流通过。ICA颅内段闭塞者9 例（29.0%），灰阶显像为其颅外段管腔清亮，CDFI显示血流充盈不佳，脉冲多普勒频谱示收缩期微弱单峰血流信号，而舒张期无血流信号，但无法评估闭塞病变性质。患侧ICA内径较健侧明显变细，差异有统计学意义[(3.37±1.01)mm vs. (4.36±0.56)mm，P＜0.001）。双侧颈总动脉血流动力学参数分析结果见表1。

表1 单侧ICA慢性闭塞双侧颈总动脉血流动力学参数比较（±s）

表1 单侧ICA慢性闭塞双侧颈总动脉血流动力学参数比较（±s）

部位 PSV（cm/s） EDV（cm/s） RI患侧 66.89±18.44 10.89±5.27 0.83±0.08健侧 80.10±18.58 25.70±8.27 0.68±0.07 t值 -3.346 -10.259 10.980 P值 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01

2.2 TCD检查结果 侧支循环建立情况见表2，根据评分结果，侧支良好组患者15 例（总分≥5 分），侧支不良组16 例（≤4 分）。

表2 TCD评估单侧ICA慢性闭塞侧支循环

2.3 一站式CT检查结果 13 例（41.9%）患者CT示未见明显异常，13 例（41.9%）基底节区、半卵圆中心存在腔隙性梗死灶，5 例（16.1%）存在后分水岭区域梗死灶。CTA亦证实全部患者为单侧ICA闭塞，其中右侧18 例，左侧13 例。CTP分析结果见表3，典型病例见图1。

表3 单侧ICA慢性闭塞患者CTP检查结果（±s）

表3 单侧ICA慢性闭塞患者CTP检查结果（±s）

部位 n CBF[mL/(100 mL·min)]CBV（mL/100 mL） TTP（s） TTD（s） MTT（s）基底节层面患侧 31 55.73±15.06 3.66±0.65 12.47±2.10 6.68±1.84 5.01±1.20健侧 31 59.83±11.16 3.41±0.50 10.43±1.62 4.17±0.85 3.99±0.65 t值 -1.732 2.697 9.199 8.345 4.484 P值 0.094 ＜0.05 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01侧脑室体部层面患侧 31 39.27±11.25 2.83±0.55 13.98±2.72 8.36±1.76 6.26±1.34健侧 31 44.60±15.15 2.64±0.72 10.92±1.64 5.15±0.82 4.58±0.76 t值 -2.722 1.957 9.174 11.083 7.911 P值 ＜0.05 0.060 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01颅顶层面患侧 31 42.35±13.12 2.93±0.67 13.00±2.52 7.84±2.03 5.76±1.23健侧 31 44.20±16.17 2.71±0.82 11.06±1.67 5.34±0.87 4.69±0.89 t值 -1.052 2.887 7.214 8.024 6.395 P值 0.301 ＜0.05 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01

图1 患者 男，63 岁，头晕伴左侧肢体肌力下降3月余，美国国立卫生研究院卒中量表（National Institutes of Health Stroke Scale, NIHSS）评分为2 分。A：CTA示右侧ICA闭塞（白色箭头所示）；B：右侧颞叶侧脑室体部层面TTP、TTD、MTT延迟，CBF下降，证实右侧放射冠区域灌注缺血。

2.4 单侧ICA慢性闭塞患者侧支良好组与侧支不良组患侧CTP参数比较 侧支良好组（15 例）与侧支不良组（16 例）之间患侧不同层面CTP灌注参数进行比较，结果见表4。

表4 单侧ICA慢性闭塞患者侧支良好组与侧支不良组患侧CTP参数差异（±s）

表4 单侧ICA慢性闭塞患者侧支良好组与侧支不良组患侧CTP参数差异（±s）

部位 n CBF[mL/(100 mL·min)]CBV（mL/100 mL） TTP（s） TTD（s） MTT（s）基底节层面侧支良好组 15 57.84±16.21 3.71±0.68 12.69±2.83 6.73±1.58 5.24±1.68侧支不良组 16 54.97±13.44 3.64±0.62 12.71±2.26 6.41±1.92 5.06±1.11 t值 0.539 0.316 -0.019 0.515 0.352 P值 0.594 0.754 0.985 0.610 0.727侧脑室体部层面侧支良好组 15 45.73±11.33 3.11±0.71 13.08±2.62 7.62±1.20 5.73±1.38侧支不良组 16 34.01±8.80 2.65±0.35 14.74±2.67 9.01±1.99 6.73±1.15 t值 3.229 2.331 -1.745 -2.370 -2.197 P值 ＜0.05 ＜0.05 0.092 ＜0.05 ＜0.05颅顶层面侧支良好组 15 46.05±10.82 3.04±0.66 11.97±1.86 7.17±1.68 5.13±0.93侧支不良组 16 37.74±13.61 2.68±0.59 13.55±2.96 8.22±2.40 6.20±1.38 t值 1.874 1.596 -1.764 -1.404 -2.548 P值 0.071 0.121 0.088 0.171 ＜0.05

3 讨论

动脉粥样硬化性斑块形成、放疗性损伤、心源性栓塞等均是ICA慢性闭塞的病理机制[6]。颈动脉彩色多普勒超声以经济、无创、实时动态、可重复性好等优点成为筛查ICA闭塞的首选检查方法[11]。颈动脉超声能够直观显示动脉管壁和管腔，判断ICA慢性闭塞的病变部位和回声特点，进而分析病变性质。本研究ICA颅外段闭塞患者22 例，其中19 例为动脉粥样硬化斑块所致，其余包括陈旧性夹层2 例和心源性栓塞1 例。但超声亦存在一定局限性，无法穿透颅骨，故不能评估9 例ICA颅内段闭塞患者的病变性质。另外，颈动脉超声发现慢性闭塞侧ICA管径明显变细，与健侧比较，差异有统计学意义（P＜0.05），可能与ICA管腔长期血流受阻、管壁收缩舒张功能下降有关[12]。受ICA闭塞影响，患侧颈总动脉管腔内血流充盈欠佳，血流动力学参数PSV、EDV明显下降，RI明显升高，与健侧比较，差异均有统计学意义（P＜0.05），与既往其他研究结果一致[13]。

数字减影血管造影（digital subtraction angiography, DSA）是评估颅内外侧支循环的金标准[14]，但因有创性和价格昂贵限制其广泛应用。已有研究[9]证实，TCD量化评估颅内侧支循环建立情况存在可行性，且TCD价格经济、无辐射且临床应用范围广。初级侧支循环包括ACoA和PCoA，是颅内潜在的代偿机制，一侧ICA慢性闭塞后，患者ACoA、PCoA开放情况存在个体差异性，这取决于颅内Willis环解剖结构完整与否[15]。次级侧支循环包括软脑膜支和颈外动脉通过OA血流方向逆转向颅内大脑中动脉区域供血，在初级侧支循环建立不充分时，次级侧支循环开放，是慢性、渐进性建立的过程[16]。国内外多项研究[17-19]表明，缺血性卒中患者其临床症状和转归与颅内侧支循环建立的情况密切相关。本研究TCD结果显示单侧ICA慢性闭塞患者均有不同程度侧支循环建立，其中ACoA和PCoA同时开放即评分为5 分者最常见，而评分为3分所占比例最少，最终根据综合评分显示侧支良好组15 例，而侧支不良组16 例，从而导致患者临床症状多样化。

近年来，一站式CT在临床应用逐渐普及，CTA检查颅内外动脉狭窄或闭塞的准确性与DSA比较可达90%以上，CTP成为评估脑灌注的最广泛检查方法[20-21]。CTP灌注参数CBF是单位体积脑组织在单位时间内流过的血流量，是脑组织是否存在灌注缺血的直观指标；CBV是单位体积脑组织血流容量；TTP代表单位体积脑组织中造影剂开始出现至剂量到达顶峰的时间，是病变侧最敏感的脑血流动力学指标，TTP的延迟提示血流是通过侧支循环通路向病变侧脑组织供血，其数值越大代表血流通过路径越长，是ICA慢性闭塞过程中侧支循环建立的客观体现；TTD是单位体积脑组织引流时间，即颅内静脉系统开始出现造影剂至造影剂排空时间，其数值增大，表示静脉系统引流能力减弱；MTT为平均通过时间[10]。既往有研究[22]表明在不同程度侧支循环建立的情况下，单侧ICA慢性闭塞患者大脑中动脉供血区域存在灌注缺血，但却未明确提出缺血最严重的层面和范围。本研究中，在基底节层面和颅顶层面，ICA慢性闭塞患侧CBV较健侧明显增高，TTP、TTD、MTT较健侧明显延迟，差异均有统计学意义（P＜0.05）；但CBF与健侧进行比较，差异无统计学意义（P＞0.05），表明颅内不同程度侧支循环建立进行代偿的情况下，基底节层面、颅顶层面CBF即脑灌注血流量仍能维持在正常范围。值得注意的是，在侧脑室体部层面，患侧TTP、TTD、MTT较健侧明显延迟，而CBF较健侧明显下降，差异均有统计学意义（P＜0.05），这表明单侧ICA慢性闭塞者，即使颅内侧支循环建立，患侧的侧脑室体部层面仍存在灌注缺血。

此外，将侧支不良组与侧支良好组患侧的灌注参数进行比较，结果显示两组之间差异主要集中于侧脑室体部层面，表现为侧支不良组TTD和MTT延迟，CBF、CBV下降，差异均有统计学意义（P＜0.05），即在侧脑室体部层面，侧支不良组较侧支良好组脑灌注缺血更严重。而在基底层面，侧支不良组与侧支良好组患侧参数差异均无统计学意义（P＞0.05）。在颅顶层面，侧支不良组较侧支良好组MTT延迟，差异有统计学意义（P＜0.05），其余参数差异则均无统计学意义（P＞0.05）。以上结果进一步阐明了ICA慢性闭塞患者侧脑室旁放射冠区域易发生腔隙性梗死的理论基础，另一方面为进一步开展外科搭桥手术选择缺血区域、受体血管的具体位置提供客观参考依据。

颈动脉超声、TCD、CT、CTA及CTP检查各有优势，多模式影像学联合应用，其优势互补，能够全面评估单侧ICA慢性闭塞患者病变性质和颅内微循环状态，为进一步行EC-IC bypass手术治疗和预后评估提供循证依据。本研究亦存在一些不足：(1)单中心研究；(2)样本量小。今后将继续进一步扩大样本加以研究证实。