CT灌注成像用于急性腦梗死患者的預(yù)后評估

張衛(wèi)華，劉楠，陳輝，張微微，朱光明

CT灌注成像用于急性腦梗死患者的預(yù)后評估

張衛(wèi)華1,2，劉楠1，陳輝1，張微微1，朱光明1

目的：探討CT灌注成像（PCT）得到的梗死核心、缺血半暗帶與急性腦梗死患者臨床預(yù)后的相關(guān)性。方法：回顧性分析78例急性前循環(huán)腦梗死患者。利用PCT評估梗死核心體積、缺血半暗帶體積。隨訪90 d的mRS評分，利用多因素線性回歸分析判定PCT與臨床預(yù)后的相關(guān)性。結(jié)果：年齡是預(yù)后最重要的預(yù)測因素（<0.01）。基線NIHSS評分（=0.021）和HMCAS（=0.038）與預(yù)后呈負(fù)相關(guān)。與ICA（和M1）閉塞相比，M1閉塞相對預(yù)后較好（=0.012）。血管再通與否也是預(yù)后的顯著影響因素（=0.010）。PCT得出的梗死核心體積并不能準(zhǔn)確預(yù)測預(yù)后（=0.145），PCT測出的半暗帶體積與預(yù)后呈正相關(guān)（=0.044）。結(jié)論：PCT有利于急性腦梗死超早期的治療決策及早期預(yù)后的評估。

灌注CT；缺血半暗帶；急性腦梗死；臨床預(yù)后

急性腦梗死后出現(xiàn)缺血半暗帶是一個動態(tài)過程，根據(jù)再灌注的情況可出現(xiàn)兩種轉(zhuǎn)歸，一部分缺血區(qū)血流恢復(fù)，可逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檎ＤX組織；反之則形成永久性梗死灶。灌注CT（perfusion CT，PCT）可迅速獲得腦灌注情況，了解梗死核心及缺血半暗帶體積，快速定量評價梗死程度和預(yù)測臨床轉(zhuǎn)歸，從而制訂治療策略[1]。“時間就是大腦”的概念正逐漸被“影像就是大腦”所替代[2]。一些醫(yī)院已將灌注技術(shù)用于指導(dǎo)急性腦梗死的超早期溶栓治療。然而，近年來多個隨機(jī)雙盲對照的臨床研究在灌注技術(shù)用于指導(dǎo)超早期溶栓治療的作用上并未取得一致[3,4]。有研究認(rèn)為利用常規(guī)CT（normal CT，NCT）加上血管CT（CT angiography，CTA）可以排除出血，了解閉塞血管和側(cè)支循環(huán)情況[5]。本研究對急性腦梗死患者進(jìn)行急診多參數(shù)CT評估，觀察PCT下的缺血半暗帶與梗死灶體積對于臨床預(yù)后評估的作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2005年1月至2012年12月在北京軍區(qū)總醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科收治的急性腦梗死患者。入選標(biāo)準(zhǔn)：①急性前循環(huán)腦梗死；②頸內(nèi)動脈（internal carotid artery，ICA）或大腦中動脈水平段（M1）急性閉塞；③完整的急性卒中CT篩檢（基線期，包括NCT、PCT及CTA）；④發(fā)病至影像掃描時間＜12 h；⑤48 h內(nèi)（訪視1）接受血管再通影像學(xué)的評估，此評估可為經(jīng)股動脈數(shù)學(xué)血管減影術(shù)（digital subtraction angiography，DSA）、MRA和CTA；⑥有完備的臨床資料，包括年齡、性別、治療方案（未溶栓、靜脈溶栓及血管內(nèi)治療）、發(fā)病至基線影像時間、發(fā)病至再灌注治療時間、發(fā)病至血管再通影像時間、基線期美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表（the NIH stroke scale，NIHSS）評分、90 d的改良Rankin量表（modified Rankin scale，mRS）評分（訪視2，可門診或電話隨訪）。

1.2 方法

1.2.1 PCT掃描 采用Philips Brilliance64排CT，先行頭顱CT平掃，根據(jù)平掃結(jié)果確定PCT的感興趣層面。平掃發(fā)現(xiàn)早期梗死灶者，以梗死最大層面作為PCT掃描中心層面；平掃無明顯異常者，以基底核層面作為PCT掃描中心層面。雙筒高壓注射器以4～5 mL/s的流率經(jīng)肘靜脈團(tuán)注入非離子型對比劑40～50 mL。在對比劑開始注射時進(jìn)行感興趣層面同步動態(tài)CT橫軸位掃描，掃描參數(shù)為：80 kV、100～200 mA，掃描速度為0.75 s/圈，間隔時間1.5 s，循環(huán)32次，層厚5 mm，覆蓋范圍5 mm×8=40 mm。

1.2.2 CTA掃描 完成腦PCT掃描10 min后，再追加非離子型對比劑進(jìn)行頭頸部的CTA檢查。覆蓋范圍從主動脈弓至顱頂，采取螺旋掃描方式。使用CT雙筒高壓注射器以5 mL/s的速率經(jīng)肘靜脈團(tuán)注入非離子型對比劑80 mL。具體掃描參數(shù)為120 kV、300 mA，螺距0.923∶1，層厚1 mm。

1.2.3 圖像分析流程 所有的影像學(xué)資料均導(dǎo)入Mac Pro工作站進(jìn)行后處理。①NCT影像分析：影像資料導(dǎo)入Osirix 5.6（32位，Mac）軟件進(jìn)行Alberta早期卒中CT評分（Alberta Score Program Early CT Score，ASPECTS）和有無大腦中動脈高密度征（hyperdense middle cerebral artery CT sign，HMCACS）的評估。ASPECTS評分為0～10分，滿分10分即為CT未見早期急性卒中征象。HMCACS陰性記錄為0，陽性記錄為1。②PCT影像分析：利用Philips腦灌注分析軟件4.5.2進(jìn)行梗死灶及缺血半暗帶體積的測量。手動選擇輸入動脈和輸出靜脈，一般選擇健側(cè)大腦前或大腦中動脈作為輸入動脈，上矢狀竇作為輸出靜脈，由分析軟件自動獲得感興趣區(qū)及動態(tài)時間-密度曲線（time-density curve，TDC），利用SVD＋去卷積算法，生成腦血容量（cerebral blood volume，CBV）、腦血流量（cerebral blood flow，CBF）、平均通過時間（mean transit time，MTT）。利用 MTT相對值（relative MTT，rMTT） 和 CBV絕對值（absolute CBV，aCBV）的閾值定義梗死核心與缺血半暗帶的大小。梗死核心：患側(cè)的rMTT大于對側(cè)145%，且aCBV＜2.0 mL/100 g。缺血半暗帶：患側(cè)的rMTT大于對側(cè)145%，且aCBV＞2.0 mL/100 g。分析軟件自動計算相應(yīng)的體積并生成偽彩圖。③CTA影像分析：影像資料導(dǎo)入Osirix 5.6（32位）軟件分析動脈閉塞部位與嚴(yán)重程度、側(cè)支循環(huán)評分（collateral flow score，CS）、ICA狹窄程度評分。動脈閉塞部位記錄為：ICA、M1、ICA和M1。動脈閉塞嚴(yán)重程度（基線期和訪視1兩次）利用TIMI（thrombolysis in myocardial infarction）評分進(jìn)行評估：0分為完全閉塞；1分為嚴(yán)重的狹窄，遠(yuǎn)端動脈幾乎無血流；2分為輕中度狹窄，遠(yuǎn)端動脈有血流供應(yīng)，但較正常差；3分為正常血流。血管再通被定義為2次的TIMI差值≥2，即TIMI訪視1－TIMI基線≥2（訪視1的TIMI可能通過DSA或MRA的影像獲得，評分標(biāo)準(zhǔn)與CTA一致）。NASCET評分標(biāo)準(zhǔn)用于評估頸內(nèi)動脈的狹窄程度。CS評分定義為0～4分，0分為動脈支配區(qū)完全無血流灌注；1分為僅有少量血流灌注；2分為有一定的血流灌注，但較正常差；3分為正常灌注；4分為過度血流灌注。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS 20.0（Mac）軟件進(jìn)行邏輯回歸統(tǒng)計學(xué)分析，計量資料與等級變量以（x± s）表示，計數(shù)資料記錄其頻數(shù)及百分率。其中因變量為90 d的mRS評分，90 d的mRS評分≤2分定義為預(yù)后好；90 d的mRS評分＞2分定義為預(yù)后差。將所有自變量（影響因素）均引入多因素回歸模型進(jìn)行分析，＜0.05的因素為有顯著性意義；自變量篩選采用最大似然估計的逐步回歸分析法（Stepwise LR）。

2 結(jié)果

2.1 人口學(xué)資料

共計納入78例患者，男40例（52.3%），女38例（48.7%）；年齡42～81歲，平均（62.3±8.9）歲；①預(yù)后好（90 d mRS評分≤2分）35例，女17例（48.6%）；年齡（60.8±7.1）歲；發(fā)病至基線影像時間（6.5± 8.4）h，發(fā)病至再灌注治療時間（8.7±5.9）h，發(fā)病至血管再通影像時間（25.7±16.0）h；基線NIHSS評分（11.4±4.2）分；ASPECTS評分為（7.0±2.6）分；HMCAS陽性 21例（60.0%）；血管閉塞為ICA6例（17.1%），M1段25例（71.5%），ICA+M1段4例（11.4%）；側(cè)支循環(huán)評分為（1.8±1.1）分；PCT核死灶體積為（27.4±36.3）mL，PCT半暗帶體積為（45.9±17.8）mL；無血管再通治療14例（40.0%），靜脈溶栓18例（51.4%），動脈溶栓 3例（8.6%）；血管再通成功 18例（51.4%）；②預(yù)后差（90 d mRS評分>2分）43例，女21例（48.8%）；年齡（65.4± 10.1）歲；發(fā)病至基線影像時間（7.4±6.3）h，發(fā)病至再灌注治療時間（9.2±3.6）h，發(fā)病至血管再通影像時間（29.4±13.8）h；基線NIHSS評分（16.5±4.3）分；ASPECTS評分為 （6.9±2.9）分；HMCAS陽性 30例（69.8%）；血管閉塞為ICA 6例（14.0%），M1段28例（65.1%），ICA+M1段9例（20.1%）；側(cè)支循環(huán)評分為（1.7±1.1）分；PCT核死灶體積為（31.9±41.3）mL，PCT半暗帶體積為（32.7±21.3）mL；無血管再通治療17例（39.6%），靜脈溶栓20例（46.5%），動脈溶栓6例（13.9%）；血管再通成功17例（39.6%）。

2.2 多因素分析結(jié)果

多因素邏輯回歸分析表明，年齡是預(yù)后最重要的預(yù)測因素，年齡越大，患者的預(yù)后越差（<0.01）；基線 NIHSS評分 （= 0.021）和HMCACS（=0.038）與患者的預(yù)后呈負(fù)相關(guān)，NIHSS評分高和HMCACS陽性均提示預(yù)后差；與ICA（和M1）閉塞相比，M1閉塞相對預(yù)后較好（=0.012）；血管再通與否也是預(yù)后的顯著影響因素（=0.010），血管成功再通后預(yù)后好的概率比預(yù)后差要高6.58倍；PCT得出的梗死核心體積并不能準(zhǔn)確預(yù)測預(yù)后（=0.145），PCT測出的半暗帶體積與預(yù)后呈正相關(guān)，半暗帶的體積大，預(yù)后較好（=0.044），見表1。

表1 多因素邏輯分析顯示與患者預(yù)后相關(guān)的影響因素

2.3 模型擬合效果判斷

模型擬合效果顯示，35例預(yù)后好的患者中，有6例錯判為預(yù)后差（判斷正確率82.8%）；43例陰性結(jié)果患者中，有9例錯判為陽性結(jié)果（判斷正確率79.1%），總體預(yù)測正確率80.8%，見圖1、2。

圖1 時間窗內(nèi)靜脈溶栓的1例預(yù)后差的急性腦梗死患者

3 討論

缺血半暗帶是指梗死區(qū)周圍的腦組織，其神經(jīng)元功能發(fā)生紊亂但可能恢復(fù)。缺血半暗帶不穩(wěn)定，具有動態(tài)變化性[6]。腦PCT是1991年由Miles等[7]首先提出的概念，半定量測定腦組織的血流灌注量，有效反映腦組織血流灌注量的變化，從而獲得腦組織功能方面的信息。目前搶救缺血半暗帶的關(guān)鍵是超早期溶栓治療。研究發(fā)現(xiàn)，PCT能在超早期發(fā)現(xiàn)腦缺血的部位和病變范圍，可在出現(xiàn)癥狀后立即顯示異常病灶，從影像學(xué)角度證實缺血半暗帶，并能真正反映腦缺血的范圍[8]。

本研究提示年齡是預(yù)后最重要的預(yù)測因素，年齡越大，患者的預(yù)后越差。這與大規(guī)模臨床研究的結(jié)果一致[9,10]，高齡患者伴有多個危險因素，并發(fā)癥也較多，臨床預(yù)后亦較差。本研究應(yīng)用相同的病例樣本，進(jìn)行影像學(xué)預(yù)后的評估發(fā)現(xiàn)，年齡與最終的梗死體積并無相關(guān)性，同樣也支持以上的觀點。基線NIHSS評分和HMCAS與患者的預(yù)后呈負(fù)相關(guān)。與ICA（和M1）閉塞相比，M1閉塞相對預(yù)后較好。血管再通與否也是預(yù)后的顯著影響因素。這些結(jié)果均與文獻(xiàn)相似[11,12]。

本研究顯示，PCT得出的梗死核心體積并不能準(zhǔn)確預(yù)測預(yù)后，而PCT測出的半暗帶體積雖然與預(yù)后有相關(guān)性，但預(yù)測能力也并不強(qiáng)。分析原因如下：①DWI仍是急性梗死灶判定的金標(biāo)準(zhǔn)，PCT得出的梗死核心與CBV的設(shè)定閾值有關(guān)，但什么樣的閾值能真實反映梗死灶，目前仍存在很多爭議；②急性腦梗死患者的臨床預(yù)后不僅與最終梗死體積有關(guān)，同樣也與腦功能區(qū)的受累情況有關(guān)，相同梗死體積下，內(nèi)囊區(qū)或優(yōu)勢半球受累的患者臨床預(yù)后會較差；③缺血半暗帶體積的大小不能提示最終梗死體積的大小，最終梗死體積取決于梗死核心大小、缺血半暗帶與血管再通三者的關(guān)系。如圖1的患者，缺血半暗帶很小而梗死灶巨大，雖處于時間窗內(nèi)且靜脈溶栓治療血管有再通，臨床預(yù)后仍很差。如圖2所示，患者處于溶栓治療時間窗內(nèi)且PCT提示梗死核心小而缺血半暗帶巨大，靜脈溶栓后血管再通，患者預(yù)后較好。由此可見，單獨應(yīng)用梗死灶、缺血半暗帶及血管再通情況中的某一個因素去預(yù)測臨床預(yù)后失之偏頗。因此，一個完善的急性卒中早期影像評估，應(yīng)能提供梗死灶、缺血半暗帶及血管閉塞部位等信息。

圖2 時間窗內(nèi)靜脈溶栓的1例預(yù)后好的急性腦梗死患者

綜上所述，急性缺血性腦血管病是一個多因素、多環(huán)節(jié)的病理生理過程。由于危險因素、血管病變程度、病變部位、側(cè)枝循環(huán)建立、缺血耐受能力的不同，即使發(fā)病時間相同，缺血腦組織的病理生理特征也有巨大的個體差異。PCT有助于臨床醫(yī)師確定腦組織缺血損傷的程度和范圍，評價可逆性和不可逆性缺血區(qū)，有利于超早期的治療決策及早期預(yù)后的評估。本研究存在的局限性有以下幾點：回顧性研究，未雙盲、隨機(jī)分組；臨床資料不夠完備；一些患者的治療方案是根據(jù)多參數(shù)CT的結(jié)果制訂的，回顧分析這些病例對統(tǒng)計分析會產(chǎn)生一定的影響。

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Application of Perfusion CT in Predicting Clinical Outcome of Patients with Acute Cerebral Infarction

Objective:To investigate the correlation between the variables conducted by Perfusion CT(PCT)and clinical outcome of acute cerebral infarction.Methods:In all,78 patients with anterior circulation acute cerebral infarction were enrolled in this observation.Their infarct core and penumbra were accessed by PCT.Modified Rankin scale (mRS)was used to followe up the participants 90 days after onset.The correlation between Perfusion CT and clinical outcome was analyzed by multi-variables linear regression analysis.Results:Age was the most important factor to predict the clinical outcome (<0.01).Both NIHSS and HMCAS were negatively correlated with 90-days mRS(=0.021 and 0.038).When compared with the ICA occlusion,patients with M1 occlusion had relatively better prognosis(=0.012).Recanalization of vessels was a significant factor affecting the prognosis(=0.010).The infarct volume in PCT could not accurately predict the prognosis(=0.145),and the penumbra volume in PCT was positively correlated with prognosis(=0.044).Conclusion:PCT is useful in deciding the therapeutic strategy and predicting the outcome in early stage of acute cerebral infarction patients.

perfusion CT;penumbra;acute cerebral infarction;clinical outcome

R741;R741.04

A DOI 10.3870/sjsscj.2014.02.014

1.中國人民解放軍北京軍區(qū)總醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科北京 100700 2.廊坊市長征醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科河北 廊坊 065000

2013-07-31

朱光明zhugmdc@aliyun. com