CT 脑灌注成像定量分析在急性脑梗死患者早期诊断中的应用研究

陈勇军 钟根龙

脑卒中的全球负担是一个持续而不断升级的问题，相关报道显示中国急性脑梗死发病率以每年8.7 %的速率增长，超过50 %的脑梗死患者疾病预后较差[1～3]。缺血半暗带（ischemic penumbra，IP）理论认为，急性脑梗死大脑梗死部位由中心坏死区、周围IP组成，如果IP区脑细胞能在时间窗内恢复血供，其脑细胞大部分实际上可避免坏死[4～6]。基于此理论，准确判断核心梗死区、IP 及缺血程度对急性脑梗死患者早期治疗方案的确定与选择具有重要价值。因此本次研究对CT 脑灌注成像定量分析在急性脑梗死早期诊断中的应用效果进行探讨。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2020 年3 月至2021 年12 月丽水市人民医院放射科收治的急性脑梗死患者122 例为研究对象，其中男性73 例、女性49 例；年龄43～79 岁，平均（58.29±8.18）岁；入院时美国国立卫生研究院卒中量表（national institute of health stroke scale，NIHSS）评分4～22 分，平均（11.36±1.29）分；疾病史：高血压93 例、糖尿病65 例、高脂血症72 例、高尿酸血症27 例、饮酒史59 例、吸烟史40 例。纳入标准包括：①符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018》[7]中急性脑梗死相关标准；②首次发病，发病距入院时间＜24 h；③入院NIHSS 评分4～22 分[8]，明确的神经功能障碍；④年龄43～79 岁，性别不限；⑤临床资料完整。排除标准包括：①出血性或复发性脑梗死；②双侧脑梗死；③近6 个月内有脑外伤或手术史；④严重精神障碍；⑤对碘试剂过敏；⑥临床资料或影像学资料不全；⑦检查前患者或家属签署知情同意书。本次研究通过医院伦理委员会审批。

1.2 方法 所有患者均行脑CT 检查并进行CT 定量分析，观察梗死部位、大小情况并对定量分析结果进行比较。使用日本Toshiba Aqulilion One 320排动态容积CT对患者进行全脑灌注扫描，选择低剂量扫描参数（80 kV、150～300 mA），使用双筒高压注射器依次团注碘帕醇（370 mgI/mL）50 ml及0.9%氯化钠注射液30 mL，速率为5 mL/s。注药后延迟7 s开始扫描，动脉期间隔2 s，静脉期间隔为5 s，总扫描时间约60 s，获取19 个时相的全脑动态容积数据。所有图像均为容积扫描，球管旋转一周时间为0.5 s，层厚0.5 mm，覆盖范围16 cm。数据上传至图像工作站进行分析，包括CT 平扫、增强与灌注后图像分析。选择健侧大脑中动脉起始处作为输入动脉，以上矢状窦作为输出静脉，由软件自动生成的IP 区、健侧区、脑梗死区的脑灌注参数，参数包括：脑血流量（cerebral blood flow，CBF）、平均通过时间（mean transit time，MTT）、达峰时间（time to peak，TTP）、血容量（cerebral blood volume，CBV）。取上述参数平均值，按照“病灶侧/健侧”计算方式得到各灌注参数相对值，即相对脑血流量（relative CBF，rCBF）、相对平均通过时间（relative MTT，rMTT）、相对达峰时间（relative TTP，rTTP）、相对血容量（relative CBV，rCBV）。

1.3 统计学方法 采用SPSS 21.0统计学软件进行数据分析。计量资料以均数±标准差（）表示。组间计量资料比较采用F检验，进一步两两比较采用t检验。设P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病灶位置与大小情况 122 例患者病灶位置分别为：顶叶12 例、枕叶16 例、颞叶24 例、额叶32 例、基底核38 例；病灶大小为：腔隙性梗死（梗死面积≤1.5 cm2）36 例、小梗死（1.5 cm2＜梗死面积≤3.0 cm2）42 例、中度梗死（梗死面积小于一个脑叶）44 例。

2.2 不同脑区脑灌注参数比较见表1

表1 不同脑区脑灌注参数情况

由表1 可见，不同脑区脑灌注参数CBV、CBF、MTT 和TTP 比较，差异均有统计学意义（F分别=622.72、1111.73、449.69、277.09，P均＜0.05）。IP 区与健侧区CBV比较，差异无统计学意义（t=1.92，P＞0.05），而MTT、TTP值明显延长，CBF值明显降低，差异均有统计学意义（t分别=12.76、11.13、-28.22，P均＜0.05）；IP 区与脑梗区比较，CBV、CBF 值明显升高，MTT 值延长，TTP 缩短，差异均有统计学意义（t分别=29.29、17.20、16.86、-23.79，P均＜0.05）。

2.3 IP 区与脑梗区rCBV、rCBF、rMTT、rTTP 比较见表2

表2 IP区与脑梗区rCBV、rCBF、rMTT、rTTP比较

由表2 可见，IP 区与脑梗区的rCBV、rCBF、rMTT、rTTP 比较，差异均有统计学意义（t分别=11.32、12.82、12.17、6.66，P均＜0.05）。

2.4 急性脑梗死患者CT图像见封二图3

图3 急性脑梗死患者CT 脑灌注成像定量分析图

由封二图3可见，灌注图像结果显示，急性脑梗死患者在左侧额颞顶叶、岛叶及基底节区多表现为rCBV正常或降低，rCBF降低，MTT、TTP延长。

3 讨论

既往临床多根据病史、临床表现判断急性脑梗死，常规头颅CT对急性脑梗死的敏感性较低。急性脑缺血性疾病基本都会经历三个阶段[9]，第一阶段为脑灌注压下降导致局部血流动力学发生异常，第二阶段为脑循环储备力失代偿导致低灌注，最终为脑血流量下降大于脑代谢储备能力而导致脑组织神经元发生不可逆改变。脑组织对缺氧、缺血十分敏感，一旦发生梗死情况，需及时有效的治疗，在有效时间窗内恢复IP 区血流灌注有助于挽救受损的脑组织。

灌注是血液通过毛细血管网时将携带的营养物质、能量等输送至各组织细胞利用的生理过程，通过影像学技术将灌注过程成像就能够测量局部组织血液灌注量，进而反映局部组织的血流动力学变化。CT 灌注成像是目前临床上显示脑血流动力学普及率最高、便捷且费用较低的技术。常规CT主要用于早期脑出血的筛查，对于发病时间24 h内的患者并不显示密度变化，容易造成误诊或漏诊；MRI虽在急性脑梗死中具有较高清晰度，但早期检查中细胞毒性水肿对其影响较大，假阴性概率较高，且应用限制较多，成本较CT灌注高。丁明鹏[10]的研究发现，CT灌注成像技术能够直观观察靶部位血流形态、血管功能，可有效避免靶部位肿瘤诊断的误诊与漏诊情况的发生。王海全等[11]研究认为，CT灌注成像技术可通过血流灌注参数的变化来更早、准确地显示病灶范围与损伤程度。

本次研究结果显示，IP 区CBV 与健侧区比较，差异无统计学意义（P＞0.05），而IP 区CBV 明显高于脑梗区（P＜0.05）。提示CBV在IP区保持相对正常水平，而在脑梗区则明显下降，考虑是由部分缺血灶体积较小所引起的测量误差。而IP 区较健侧区MTT、TTP 值明显延长，CBF 值明显降低，差异有统计学意义（P均＜0.05）；IP 区较脑梗区CBV、CBF值明显升高，MTT 值延长，TTP 缩短，差异均有统计学意义（P＜0.05）；IP 区与脑梗区rCBV、rCBF、rMTT、rTTP 比较，差异均有统计学意义（P＜0.05），以上结果提示CT 脑灌注成像定量分析能够准确反映急性脑梗死患者脑血流灌注情况，通过区分患者脑组织灌注IP 区、健侧区与脑梗区，对急性脑梗死患者早期诊断病变部位、范围与有无IP区提供可靠的影像学依据。脑梗死治疗目的是对IP的挽救，但在临床实践中发现，因个体差异原因很难通过时间窗来推测患者是否存在IP，部分患者即使存在IP，也可能因入院时间较晚而错过溶栓治疗时间窗；而部分患者虽在溶栓治疗时间窗内，但因不存在IP，溶栓治疗反而会增加出血风险。因此，确定急性脑梗死是否存在IP成为急性脑梗死患者是否能在时间窗内开展溶栓治疗的前提条件[12]。CT灌注图像能够获得颅内动脉狭窄或闭塞两端时间-密度曲线，通过对时间-密度曲线的定量值评估侧支循环，侧支循环是脑供血系统发生障碍后形成的一种重要的代偿机制，能够在一定程度上维持缺血区脑组织血流灌注[13]。由侧支循环代偿时，CBF与CBV多维持在正常水平，或CBF下降、CBV正常或轻度升高，但因血流回程路线较原路线长，血流缓慢，故在灌注中表现为MTT延长的特点。随着脑动脉灌注压的持续下降，脑血管代偿作用不断减少，CBF、CBV均呈下降趋势，MTT与TTP延长，缺血脑组织发生不可逆损伤。但本次研究为回顾性研究，未探究CT脑灌注成像定量分析对患者治疗方案、疗效评估的作用，因此有必要开展前瞻性研究，进一步验证与丰富研究结果。

综上所述，CT脑灌注成像定量分析能够准确反映急性脑梗死患者脑血流灌注情况，通过区分患者脑组织灌注IP 区、健侧区与脑梗区，对急性脑梗死患者早期诊断病变部位、范围与有无IP区提供可靠的影像学依据。