CTA联合CTPI评估急性缺血性脑卒中患者侧支循环和临床预后

辛奕，苗重昌，顾艳，王倩，陈磊，周胜利

急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke，AIS)为临床多发脑血管疾病，近年来随着人口老龄化加剧、不良生活习惯养成及膳食结构转变等原因，导致AIS发病率持续增高，已成为严重威胁人们生活质量及身心健康的疾病类型[1]。AIS致残率及病死率较高，故早期对疾病进行诊断评估具有重要意义[2]。临床研究结果表明，颅内侧支循环在AIS病理及生理学机制中具有重要作用，而有效开放及建立侧支循环可显著提升梗死范围内脑血流量的稳定性、缩小梗死灶容积、减轻缺血脑组织受损程度及改善血管再灌注损伤，从而有助于降低AIS复发风险，对改善疾病预后转归效果具有重要意义[3-4]。因此，如何构建有效、合理和可靠的AIS侧支循环评估体系仍是研究热点。近年来，CT灌注成像(computed tomography perfusion imaging，CTP)和CT血管成像(computed tomography angiography，CTA)能直观呈现脑血管形态学改变，可及时、迅速从血流、代谢等方面获取病变生理信息，为疾病的诊断和预后评估等提供客观依据，在临床的应用逐渐普及[5-6]。吴晓玲等的研究结果显示CTA与CTPI联合应用可以对侧支循环情况进行动态评估[7]。本研究通过对本院92例AIS患者进行CTA和CTPI检查，旨在进一步明确其在AIS患者侧支循环和临床预后评估中的应用价值。

材料与方法

1.研究对象

选取2019年1月-2021年12月在本院就诊且符合本研究要求的AIS患者92例，男49例，女43例；年龄52～80岁，平均(65.97±13.55)岁。纳入标准：①符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018》[8]中AIS诊断标准；②年龄≤80岁；③首次发病；④发病后入院时改良Rankin量表评分<2分；⑤发病至入院时间<6 h。排除标准：①有肾功能障碍；②过敏体质或有对比剂过敏史；③有颅内肿瘤、颅内出血等；④因动脉炎或心源性因素致脑梗死；⑤依从性差，无法配合完成CTPI和CTA检查；⑥颅脑动脉畸形；⑦梗死对侧大脑中动脉狭窄程度>50%；⑧双侧颈内动脉闭塞或重度狭窄。

本研究经本院伦理委员会审核通过。所有患者或其家属知晓本研究内容并签署知情同意书。

2.CT检查方法

所有患者在入院后行CTA及CTPI检查，随后接受对应治疗。使用Toshiba Aquilion 64排CT机，患者取仰卧位。CTA检查的扫描范围为颅底至颅顶，常规行动脉期、静脉期及延迟期三期扫描，扫描参数：120 kV，300 mA，层厚0.625 mm，经肘正中静脉以4.0 mL/s的流率注入50 mL非离子型造对比剂碘比醇350。CTPI检查：首先行常规颅脑横轴面CT平扫，然后以苍白球最大层面为中心层面，确定灌注扫描的扫描范围(≥4 cm)，经肘正中静脉以4.0 mL/s的流率依次注入50 mL碘比醇350和20 mL生理盐水，扫描参数：80 kV，150 mA，层厚5.0 mm，总扫描时间50 s。将扫描获得的所有原始图像上传至工作站进行后处理。

3.图像后处理

CTA图像后处理：使用后处理软件对CTA薄层原始图像进行图像重组，后处理方法包括探针技术、容积再现(VR)、最大密度投影(MIP)等。由2位经验丰富的放射科医师观察共同分析和评估动脉期、静脉期和延迟期的CTA图像，观察侧支循环(collateral circulation，CC)状况并采用5级评分法进行评估：任意时间点缺血范围中几乎不可见或不存在软脑膜血管为0分，至延迟期缺血范围内可见少量侧支循环形成为1分，静脉期以前缺血范围内可见少量侧支循环形成为2分，延迟期缺血范围中可见完全的侧支循环形成为3分，静脉期之前缺血范围中可见完全侧支循环形成为4分。将0～2分评定为侧支循环不良，3～4分评定为侧支循环良好。

图1 男，53岁，AIS患者。a)CT平扫示右侧额叶和颞叶表面脑沟变浅、脑灰白质分界较模糊，左侧基底节区可见腔隙性梗死灶；b)CTA VR图像示右侧大脑中动脉的M1段呈闭塞状态(箭)，远端血管显示良好；c)MIP图像示右侧大脑中动脉的M1段呈闭塞状态(箭)，远端血管显示良好；d)CBF伪彩图显示右侧额叶和颞叶病变区的CBF降低(呈蓝紫色)；e)CBV伪彩图显示右侧额叶和颞叶病变区的CBV降低(呈蓝紫色)；f)TTP伪彩图，显示右侧额叶和颞叶内有较大范围TTP延长区(呈红黄色)；g)MTT伪彩图显示右侧额叶和颞叶病变区的MTT延长(呈红色～黄绿色)。

CTPI图像后处理：使用颅脑灌注成像后处理软件，以健侧大脑前动脉或中动脉起始部作为输入动脉，上矢状窦后部作为输出静脉，软件可自动计算出脑组织的时间-密度曲线，并生成脑血流量(CBF)、对比剂峰值时间(TTP)、脑血容量(CBV)、平均通过时间(MTT)和至最大剩余功能时间(Tmax)伪彩图。根据Tmax图像上缺血区范围手动勾画ROI，并在对侧镜像区域勾画相同大小的ROI，将所勾画的ROI复制到相同层面和位置的CBF、TTP、CBV和MTT图像上，计算双侧ROI测量值的比值作为病变区各项参数的相对值(rCBF、rTTP、rCBV、rMTT)。

4.统计学分析

使用SPSS 22.0软件对数据进行统计学分析。计量资料符合正态分布者以均数±标准差表示，组间比较使用t检验；计数资料以例数(百分比)表示，组间比较采用χ2检验。比较侧支循环良好组和不良组之间CTPI定量参数值的差异。参采用Pearson相关性分析对CTPI定量参数与侧支循环评分的关系进行评估。治疗后1个月依据改良Rankin量表(mRS)评估患者的预后，其分值范围为0～6，将0～2分定义为预后良好，>2分为预后不良，比较2个预后组之间侧支循环评分及CTPI参数值的差异。以P<0.05表示差异有统计学意义。

结 果

1.侧支循环评估结果

本组92例AIS患者中，侧支循环不良者30例，侧支循环良好者62例，两组的CTPI定量参数值及组间比较结果见表1。侧支循环良好组的rCBF和rCBV高于侧支循环不良组，rTTP和rMTT低于侧支循环不良组，差异均有统计学意义(P<0.05)。

表1 侧支循环良好组和不良组CTPI参数值的比较

2.CTPI参数与侧支循环评分的相关性

本组93例患者的侧支循环评分结果：0分6例，1分10例，2分14例，3分29例，4分33例，平均(2.75±1.32)分。Pearson检验结果见表2。rCBF和rCBV与侧支循环评分之间呈显著正相关(P<0.05)，rTTP和rMTT与侧支循环评分之间呈显著负相关(P<0.05)。

表2 各项CTPI定量参数与侧支循环评分之间的相关性

3.不同预后组侧支循环情况及CTPI参数的比较

本组92例患者中预后不良19例、预后良好73例。预后良好组的侧支循环良好率(97.26%)高于预后不良组(57.89%)，rCBF、rCBV高于预后不良组，rTTP和rMTT低于预后不良组，差异有统计学意义(P<0.05)，详见表3。

表3 预后良好组和不良组CC情况及CTPI参数值的比较

讨 论

颅内及(或)颅外动脉闭塞或狭窄是AIS发病及进展的重要原因[8]。相关研究指出，单侧颈内动脉发生重度狭窄和闭塞的患者临床转归及预后存在明显差异，且其与侧支循环建立及开放状态具有密切关系，即侧支循环状态可作为预测AIS患者病情变化及预后转归的重要指标[10-11]。近年来，AIS发病率呈不断增高的趋势，故积极寻找可靠、合理的影像学技术对AIS进行诊断评估仍是研究热点。

CTA为临床常用无创影像学检查技术，可三维立体呈现颅内血管系统，且能清晰显示动脉粥样硬化斑块和钙化程度，为血管狭窄程度的评估提供客观参考依据[12]。吴雯菁等[13]认为，多期相CTA检查属非侵入性成像技术，具有操作简便及辐射剂量小等优点，可直观显示颅内侧支循环状态且准确性较高。CTPI在脑血管疾病的诊疗评估中也具有重要作用，其可在1次注射适量对比剂后获得CTPI、增强CT及头颅平扫CT图像，可于较短时间内对灌注状况予以全面和系统的评价[14]。同时，CTPI检查可根据示踪剂原理，通过时间-密度曲线计算分析脑血流灌注图像，获取CBF、TTP、CBV及MTT等脑灌注相关参数，并通过健侧与患侧脑灌注参数对比，获取各参数的相对值(rCBF、rTTP、rCBV及rMTT)，能准确反映AIS患者脑血流灌注状态[15-16]。Wang等[17]研究指出，CTPI能较准确地显示AIS患者脑梗死核心区域及缺血半暗带，间接反映侧支循环的相关信息，能早期预恶性小脑水肿等并发症的发生风险，且具有成像快和易获得等优点，联合CTA和CT平扫可进一步提高对梗死病灶的诊断准确性。

本研究结果显示，侧支循环良好组的rCBF、rCBV高于侧支循环不良组，rTTP和rMTT低于侧支循环不良组(P<0.05)，且这些定量参数的测量值与侧支循环评分之间呈显著正相关关系(P<0.05)，表明CTA及CTPI在AIS患者侧支循环评估中具有较高的应用价值，可为临床制订或调整干预方案提供一定的参考依据。AIS发病初期，供血动脉主干阻塞，侧支循环代偿性开放并开始供血，而侧支循环的血流线路相对较长，因此会导致rTTP及rMTT延长；同时，若主干供血动脉阻塞持续性加剧，则脑血流量发生异常[18]。Dankbaar等[19]的研究也证实，不同侧支循环状态的患者之间CTPI定量参数存在显著差异，与本研究结果基本一致。且该研究证实CTPI联合CTA检查可准确评估AIS患者血管闭塞部位及梗死核心区域和缺血半暗带的血流灌注情况等，协助临床医师客观评估脑组织的侧支循环状态，明确缺血区域责任动脉的状况，从而指导临床实施血管内治疗，积极挽救缺血区的脑组织。向永华等[20]研究认为MTT主要反映对比剂通过毛细血管的时间，对区分正常脑组织与缺血脑组织非常敏感。孙凤涛等[21]研究认为CBV与侧支循环状况具有很高的相关性，可作为间接反映侧支循环状况的参数。张铭等[22]研究指出，AIS患者缺血半暗带区域的脑组织仍可经代偿机制来维持血供，其细胞结构仍具有一定的完整性，若可及时疏通血管，则能有效避免脑组织出现不可逆损伤。本研究结果还显示，预后良好组的侧支循环良好率(97.26%)高于预后不良组(57.89%)，且rCBF和rCBV高于预后不良组，rTTP和rMTT低于预后不良组(P<0.05)，表明CTA及CTPI还可用于AIS患者预后的评估，有助于临床医师明确患者在相应治疗后的脑血流状态，从而指导临床制订或调整干预方案，对保证疾病的良好转归具有积极意义。

综上所述，通过CTA及CTPI检查可明确AIS患者的侧支循环状态，并能为患者临床预后的评估提供一定的客观参考依据。