ＳＰＥＣＴ觀察腦梗死患者腦血流變化的研究現(xiàn)狀

張　翼　張學(xué)勤

【關(guān)鍵詞】SPECT；腦梗死；局部腦血流

單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像術(shù)（SPECT）是功能性顯像，在缺血性腦血管病的研究中有很大優(yōu)勢，可以對疾病過程中的變化進(jìn)行客觀靈敏的監(jiān)測。一般CT、MRI能顯示解剖結(jié)構(gòu)上的改變，但不能反映代謝方面的信息；而正電子發(fā)射斷層成像術(shù)（PET）、SPECT等功能顯像可以彌補(bǔ)這一不足,但PET價(jià)格昂貴,技術(shù)較復(fù)雜,臨床使用較少。SPECT腦血流灌注顯像在臨床上得到了越來越廣泛的應(yīng)用，而在臨床工作中發(fā)現(xiàn)腦梗死患者SPECT腦血流灌注圖像存在與梗死灶不完全匹配現(xiàn)象，不同時(shí)期也有變化。現(xiàn)將SPECT工作原理、SPECT觀察到的腦梗死患者腦血流改變情況及意義、腦梗死在藥物負(fù)荷后腦血流的改變綜述如下。

1 SPECT工作原理^[1]

將特定的放射性核素注入人體內(nèi)，利用放射性核素發(fā)出的γ射線經(jīng)碘化鈉晶體產(chǎn)生閃爍光子，閃爍光子經(jīng)過光導(dǎo)，被各個(gè)光電倍增管接收。光電倍增管將閃爍光轉(zhuǎn)變成電脈沖信號(hào)，經(jīng)過放大器放大，被成像裝置記錄。借助計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)可以重建橫向斷層影像。

2 腦梗死患者腦血流改變情況及意義

2．1 腦梗死區(qū)急性期放射性缺損

2．1．1 腦血流下降與腦梗死關(guān)系 正常情況下大腦灰質(zhì)CBF約為50 ml／100 g／min(每分鐘每100 g腦組織所流過的血液量)。白質(zhì)血流明顯低于灰質(zhì)僅為32 ml，小腦血流量較高。當(dāng)CBF降到18～20 ml／100 g／min時(shí)，腦皮層誘發(fā)電位減低，腦電波逐步消失；CBF降至15 ml／100 g／min時(shí)，腦皮層誘發(fā)電位和腦電波完全消失，此時(shí)腦細(xì)胞仍然存活，但功能消失，如增加CBF在此閾值以上，腦功能可以完全恢復(fù)；當(dāng)CBF降至8～10 ml／100 g／min時(shí)，神經(jīng)細(xì)胞膜的離子泵功能衰竭，K⁺外流和Na+內(nèi)流，造成細(xì)胞內(nèi)水腫而使結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，在此閾值下，細(xì)胞不能存活而死亡，即形成腦梗死^[2]。

2．1．2 SPECT圖像改變及臨床意義 在腦循環(huán)障礙時(shí)，只要腦血流發(fā)生改變，腦SPECT就會(huì)有相應(yīng)的改變，主要表現(xiàn)為病變區(qū)內(nèi)放射性減低或缺損，但此時(shí)腦組織形態(tài)學(xué)的改變尚不明顯，CT檢查可無異常。腦SPECT不僅可反映梗死灶內(nèi)的血流灌注障礙，而且能反映梗死灶周圍的相對血流量減少區(qū)，并可評價(jià)缺血組織的生存能力和可逆性，為溶栓提供重要信息。Hatazawa等^[3]采用半定量的SPECT腦血流灌注顯像觀察發(fā)病6 h的大腦中動(dòng)脈梗死患者，結(jié)果顯示，梗死區(qū)與對照區(qū)的rCBF比值（L/N）<40%,中度缺血區(qū)40%～60%，輕度缺血區(qū)>60%。筆者將梗死區(qū)與尚存活區(qū)以40%為界，通過L/N比值進(jìn)行組織存活的判斷，認(rèn)為SPECT有助于選擇臨床治療方案。Ueda等^[4]觀察急性腦梗死動(dòng)脈溶栓前SPECT顯像對治療結(jié)果的預(yù)測價(jià)值，發(fā)現(xiàn)所有患者在發(fā)病后12 h行血管完全再通,并以病變處rCBF與小腦rCBF的比值(L/C)作參數(shù),結(jié)果發(fā)現(xiàn),L/C>55%者在癥狀出現(xiàn)6 h開始治療即可被挽救；L/C>35 %者在癥狀出現(xiàn)后最遲5 h開始治療可被挽救；而L/C<35%者在治療時(shí)間窗內(nèi)進(jìn)行溶栓治療不僅不能挽救缺血組織,反而會(huì)引起腦出血。Umemura等^[5]對急性腦梗死的腦血流量進(jìn)行定量測定，認(rèn)為殘余rCBF>35 ml/(100 g?min)者沒有行血管再通的區(qū)域發(fā)生梗死的可能性很低；殘余rCBF保持在25 ml/(100 g?min)以上的區(qū)域可通過早期血管再通治療而恢復(fù)正常；殘余rCBF嚴(yán)重下降<20 ml/(100 g?min)]的區(qū)域行血管再通治療則有腦出血和嚴(yán)重腦水腫的危險(xiǎn)。Barthel等^[6]對108例急性缺血性卒中患者（大腦中動(dòng)脈區(qū)域）發(fā)病6 h后進(jìn)行SPECT腦血流灌注顯像，對于最終的梗死面積以及30 d和90 d預(yù)后進(jìn)行評估，研究結(jié)果表明了SPECT腦血流灌注顯像有利于缺血性卒中的預(yù)后預(yù)測，推薦臨床使用。Ho-Chun Song^[7]等對于急性期腦梗死患者進(jìn)行SPECT定量分析并且結(jié)合MRI彌散加權(quán)像觀察，認(rèn)為SPECT可用于評估預(yù)后。以上研究表明SPECT腦血流灌注顯像能發(fā)現(xiàn)腦梗死及其周圍半暗帶以及良性低灌注區(qū)，指導(dǎo)確定個(gè)體化治療方案的選擇，還能對缺血性卒中預(yù)后進(jìn)行預(yù)測。

2．2 過度灌注（luxury perfusion）現(xiàn)象 過度灌注的SPECT圖像表現(xiàn)為放射性增高影。在腦梗死亞急性期（5～14 d）的SPECT掃描圖像上，過度灌注者常顯示梗死范圍偏小，這主要與梗死后局部血腦屏障(BBB)破壞或局部組織酸中毒致使病變部位局部充血，從而局部灌流量過度增加有關(guān)，代表血流與代謝不匹配。雖然病變區(qū)域無代謝存在，但因過度關(guān)注，疾病初期表現(xiàn)為低或無灌注的病變區(qū)因放射性示蹤劑攝取正?；蛟黾佣谎谏w。過度灌注早在急性梗死發(fā)生后4 d即可出現(xiàn)，但10～14 d后出現(xiàn)更為多見。用99mTc-HMPAO作顯像劑較用123I-IMP更易發(fā)生過度灌注。Shimosegawa等^[8]對31例腦梗死患者進(jìn)行研究顯示，有3例梗死發(fā)生后6 h出現(xiàn)過度灌注，可能與閉塞動(dòng)脈出現(xiàn)缺血后充血（組織pH降低致血管擴(kuò)張）而致的早期管道再通有關(guān)。但不幸的是，早期充血區(qū)經(jīng)后期證實(shí)，均進(jìn)展為不可逆腦損害。有時(shí)候在缺血區(qū)周圍可見過度灌注區(qū)，這是因?yàn)樵摬∽冎車胸S富的側(cè)枝循環(huán)造成“盜血”而形成。Yair等^[9]研究表明SPECT能夠發(fā)現(xiàn)BBB完整性的破壞，對于予后不良的大腦中動(dòng)脈閉塞（MMCA）的預(yù)測，具有一定的價(jià)值。

2．3 神經(jīng)機(jī)能聯(lián)系不能現(xiàn)象

2．3．1 概念及分型 這個(gè)概念的提出已有一個(gè)多世紀(jì)。von Monakow于1914年首次提出“神經(jīng)機(jī)能聯(lián)系不能(diaschisis)”，其定義為：局灶損傷區(qū)域興奮性傳出沖動(dòng)喪失 ,致神經(jīng)系統(tǒng)其他特異性區(qū)域?qū)Υ碳さ姆磻?yīng)性減弱,并且這種功能障礙的發(fā)生是突然的,在損傷灶與受累的遠(yuǎn)隔區(qū)域間有神經(jīng)解剖的聯(lián)系^[10]。在SPECT圖像上表現(xiàn)為某些神經(jīng)組織區(qū)域代謝低下和血流量減少。神經(jīng)功能聯(lián)系不能大致可分為：同側(cè)半球聯(lián)系不能；對側(cè)半球聯(lián)系不能，特別是損傷灶的鏡像部位；交叉性小腦神經(jīng)機(jī)能聯(lián)系不能（CCD）；丘腦聯(lián)系不能和腦干聯(lián)系不能。

2．3．2 發(fā)生機(jī)制 神經(jīng)機(jī)能聯(lián)系不能的確切機(jī)制不明確，可能是神經(jīng)傳導(dǎo)通路受到抑制。也可能是由血液動(dòng)力學(xué)改變和遲發(fā)性神經(jīng)元死亡導(dǎo)致。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,交叉性小腦聯(lián)系不能即CCD是由于皮質(zhì)-腦橋-小腦(CPC)通路中斷所致^[11]。神經(jīng)功能聯(lián)系不能的出現(xiàn)和持續(xù)時(shí)間不一，原因不明。研究表明,CCD可以持續(xù)幾天、幾個(gè)月、幾年后自然消失 ,也可一直存在下去,甚至可以逐漸加重?？梢奀CD中既有可逆成分也有不可逆成分。對可逆的CCD來說 ,對側(cè)小腦低代謝狀態(tài)恢復(fù)的機(jī)制尚不得而知。而對于不可逆的CCD,有人則認(rèn)為,CCD持續(xù)存在甚至加重的機(jī)制是由于CPC通路的纖維變性,從而繼發(fā)對側(cè)小腦的形態(tài)學(xué)改變。1992年Tien等^[12]發(fā)現(xiàn),在26例PET證實(shí)有CCD的患者中,有8例對側(cè)小腦明顯萎縮,這些患者的病程較長,多在6～15年(平均9．5年)。Nagasawa等^[13]認(rèn)為,皮質(zhì)梗死后持續(xù)的對側(cè)小腦糖代謝降低所反映的不可逆的神經(jīng)功能抑制可以是順行性或逆行性神經(jīng)纖維變性所致,也可以是神經(jīng)性細(xì)胞損害的結(jié)果。Komaba等^[14]對113例單側(cè)皮層腦梗死進(jìn)行研究，對皮層16個(gè)部位進(jìn)行AI值測定，用Logistic回歸分析CCD的發(fā)生。研究顯示CCD與皮層梗死部位關(guān)系密切，與梗死的嚴(yán)重程度關(guān)系不大，病灶的大小與神經(jīng)機(jī)能聯(lián)系不能現(xiàn)象的存在與否無必然關(guān)系。

2．3．3 與卒中預(yù)后的關(guān)系 卒中及其他局灶性神經(jīng)系統(tǒng)損害后,神經(jīng)功能恢復(fù)的機(jī)制仍是一個(gè)亟待解決的難題。腦的可塑性理論包括遠(yuǎn)隔功能抑制論。Masashi^[15]等研究亞急性期腦梗死CCD的AI值測定有利于預(yù)測卒中預(yù)后，它關(guān)系到卒中的預(yù)后和治療措施的選擇。Infeld等^[15]通過SPECT發(fā)現(xiàn),CCD與梗死區(qū)低灌注及卒中嚴(yán)重程度相關(guān)。由此可見，遠(yuǎn)隔功能抑制(神經(jīng)功能聯(lián)系不能)的消除在卒中恢復(fù)中具有重要性。

2．4 側(cè)枝循環(huán)開放后SPECT圖像的改變 側(cè)枝循環(huán)血管大致可以分為原發(fā)性側(cè)枝循環(huán)（Willis環(huán)）和繼發(fā)性側(cè)枝循環(huán)。因動(dòng)脈供血范圍和Willis環(huán)發(fā)育情況的個(gè)體變異很大，側(cè)枝吻合開放的速度以及提供側(cè)枝循環(huán)通路的動(dòng)脈情況不同，所以同一支血管閉塞，引起的梗死范圍和低灌注區(qū)差別很大。楊氏等^[17]的研究表明：由于交通動(dòng)脈的作用，腦SPECT檢測可表現(xiàn)單側(cè)腦梗死雙側(cè)陽性，但非梗塞區(qū)的缺血程度相對較輕。

3 腦梗死在藥物負(fù)荷后腦血流的改變

3．1 方法與機(jī)制 乙酰唑胺（Acetazolamide）是較常用的藥物負(fù)荷方法。乙酰唑胺為碳酸酐酶強(qiáng)效和可逆的抑制劑,能造成短暫性高碳酸血癥，引起腦血管擴(kuò)張，正常的腦血管在注入乙酰唑胺后代償性擴(kuò)張，而病變處血管注射乙酰唑胺后擴(kuò)張不明顯，因此正常和病變處的差別進(jìn)一步擴(kuò)大，從而提高診斷的陽性率，同時(shí)可以估計(jì)腦血管的儲(chǔ)備能力。大腦皮質(zhì)對乙酰唑胺的反應(yīng)性可分為4種，A型：用藥前后腦血流都正常，提示腦血流灌注儲(chǔ)備力尚可；B型：用藥前局部腦血流量正常，用藥后出現(xiàn)新的血流灌注減低區(qū)，提示腦血管處于代償擴(kuò)張，但血管儲(chǔ)備能力較差；C型：用藥前局部血流量減低，用藥后減低更明顯，提示側(cè)枝循環(huán)不足；D型：靜息時(shí)局部腦血流量減低，用藥后改善，提示側(cè)枝循環(huán)不足，但血管反應(yīng)性完整。

3．2 臨床應(yīng)用 國內(nèi)鄭氏等^[18]采用乙酰唑胺藥物負(fù)荷,99ｍTc-ECDSPECT核素顯像技術(shù),對20例無癥狀性腦梗死（SCI）患者及15例正常對照組進(jìn)行靜態(tài)時(shí)及負(fù)荷后腦血流定量測定。認(rèn)為：無癥狀性腦梗死（SCI）患者腦血流灌注處于低下狀態(tài)，腦血管代償能力降低。危險(xiǎn)因素的累積作用進(jìn)一步降低SCI患者的血流灌注;負(fù)荷腦血流定量檢測技術(shù)能客觀地反映SCI的腦循環(huán)動(dòng)態(tài)情況,可作為有效的病情監(jiān)測手段。乙酰唑胺負(fù)荷試驗(yàn)在國外已較普遍，其有效性得以確認(rèn)，但一些受試者可能感覺不適，有發(fā)生心血管不良反應(yīng)和一過性神經(jīng)功能障礙的報(bào)道，而且費(fèi)用較高，國內(nèi)無針劑生產(chǎn)，不易獲得。袁氏等^[19]對41例缺血性腦血管病患者進(jìn)行腺苷介入腦灌注顯像，研究表明，腺苷介入試驗(yàn)可以提高缺血性腦血管病的早期診斷，對于腦血管儲(chǔ)備功能的評估，有著重要意義。

總之，普通CT、MRI能清晰顯示解剖結(jié)構(gòu)上的變化但不能提供腦功能代謝方面的信息，SPECT正好彌補(bǔ)這方面的不足，SPECT與CT、MRI等影像技術(shù)相結(jié)和，取長補(bǔ)短，必將大大提高腦梗死病診斷的準(zhǔn)確率和陽性率，可積極指導(dǎo)臨床治療，預(yù)防腦組織不可逆損傷，改善預(yù)后，同時(shí)為臨床療效評價(jià)、預(yù)后估計(jì)以及腦儲(chǔ)備功能的評估提供客觀依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

［1］ 胡平，梁宏．臨床核素影像診斷學(xué)．廣東科技出版社，2003:1．

［2］ 凌峰．腦血管病理論與實(shí)踐．人民衛(wèi)生出版社，2007．9．

［3］ Hatazawa J,Shimosegawa E,Toyoshima H,et al．Cerebral Blood Volume in Acute Brain Infarction:a Combined Study With Dynamic Susceptibility Contrast MRI and 99mTc-HAMPAO-SPECT．Stoke,1999,30(4):800-806．

［4］ Ueda T,Sakaki S, Yuh WT, et al．Outcome in acute stroke with successful intra-arterial thrombolysis and predictive value of initial single-photon emission-computed tomography．J Cereb Blood Flow Metab,1999,19(1):99- 108．

［5］ Umemura A,Suzuka T,Yamada K．Quantitative measurement of cerebral blood flow by 99mTc-HMPAO SPECT in acute ischemic stroke:usefulness in determining therapeutic options．J Neurol Neurosurg Psychitry,2000,69(4)：472- 478．

［6］ Barthel H,Hesse S,Dannenberg C,et al．Prospective value of perfusion and X-ray attenuation imaging with single-photon emission and transmission computed tomography in acute cerebral ischemia.Stroke, 2001，32:1588．

［7］ Ho-Chun Song,Hee-Seung Bom,Ki Hyun Cho,et al．Prosnostication of Recovery in Patients With Acute Ischemic Stroke Through The Use of Brain SPECT WithTechnetium-99m-labelled Metronidazole．Stroke， 2003，34：982-986．

［8］ Shimosegawa E,et al．Cerebral infarction within six hours of onset:Prediction of completed infarction with Technetium-99m-HMPAO SPECT．J NuclMed,1994,35:1097．

［9］ Yair Lampl,Menachem Sadeh,Mordechai Lorberboym．Prospective evaluat- ion of maliganant middle cerebral artery infarction with blood-brain barrier imaging using Tc-99M DTPA SPECT.Brainresearch,2006，11（13）：194-199．

［10］ Feeney DM,Baron JC．Diaschisis．Stroke,1986,17(6):817-830．

［11］ LimJS , Ryu YH , Kim BM, et al． Crossed cerebellar diaschisis due to intracranial hematoma in basal ganglia or thalamus.J Nucl Mes,1998,39:2044-2047．

［12］ Tien RD , Ashdown BC．Crossed cerebellar diaschisis and crossed cerebellar atr-ophy : correlation of MR findings , clinical symptoms , and supratentorioal disease in 26 patients．Am J Radiol , 1992 , 158 : 1155-1159．

［13］ Nagasawa H ,Kogure K,Fujiwara T,et al． Metabolic disturbances inexo-focal brain areas after cortical stroke studied by positron emission tomography．J Neurol Sci,1994，123(1-2):147-153．

［14］ Komaba Y,Mishina M,Utsumi K,et al．Crossed cerebellar diaschisis in patients with cortical infarction:logistic regression analysis to control for confounding effects．Stroke,2004;35(2):472-476．

［15］ Masashi Takasawa,Manabu Watanabe,et al．Prognostic Value of Subacute Crossed Cerebellar Diaschisis:Single-Photon Emission CT Study in Patients with Middle Cerebral Artery Territery Infarct．AJNR Am J Neuroradiol,23:189-193,February 2002．

［16］ Infeld B,Davis SM,Lichtenstein M,et al．Crossed Cerebellar diaschisis and brain recovery after st roke ． Stroke ,1995,6:90-95．

［17］ 楊吉生,丁里，等．大腦動(dòng)脈交通作用對SPECT結(jié)果的影響．中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志，1997，5（4）：237.

［18］ 鄭麗莎，許晶． 無癥狀性腦梗塞患者腦血流灌注的相關(guān)研究． 腦與神經(jīng)疾病雜志，2006，14（2）．：85.

［19］ 袁耿彪，陳雪紅，等．腺苷介入試驗(yàn)對缺血性腦血管病的價(jià)值．中國神經(jīng)精神雜志，2003， 29（2）：94.