256層CT灌注成像監(jiān)測急性缺血性腦卒中溶栓前后腦血流動力學變化

張 軍 張?zhí)扈?潘嘉偉 周書怡 耿道穎

256層CT灌注成像監(jiān)測急性缺血性腦卒中溶栓前后腦血流動力學變化

張 軍 張?zhí)扈?潘嘉偉 周書怡 耿道穎

目的：探討256層CT灌注成像（CTP）在急性缺血性腦卒中溶栓前后腦血流動力學評估中的作用。方法：共22例急性缺血性腦卒中患者，發(fā)病后急診行256層CTP及CTA并且在溶栓后24h內復查CTP、MRI。獲得CBF、CBV、MTT、TTP灌注參數(shù)，測量患側及健側各5個區(qū)域的灌注參數(shù)，并計算溶栓前后患側/健側相對比值（rCBV、rCBF、rMTT、rTTP），采用配對t檢驗或者配對秩和檢驗，比較溶栓前后CT灌注參數(shù)值及相對值變化。結果：溶栓前MCA供血區(qū)的CBF、MTT、TTP，PCA供血區(qū)的TTP，基底節(jié)區(qū)的CBF、MTT、TTP，梗死核心CBF、MTT、TTP均與健側相比差異有統(tǒng)計學意義（P值均＜0．05）；溶栓后，梗死核心的CBF、MTT、TTP、ACA及MCA供血區(qū)的TTP依然有統(tǒng)計學差異（P值均＜0．05）。溶栓后MCA供血區(qū)的rMTT及rTTP較溶栓前明顯縮小，PCA供血區(qū)的rCBF較溶栓前明顯增加，rTTP較溶栓前明顯縮短，差異均具有統(tǒng)計學意義（P值均＜0．05）。結論：CTP檢查不僅可以評價急性缺血性腦卒中患者血流灌注情況，還可以對溶栓前后腦血流動力學的變化進行監(jiān)測。

急性缺血性腦卒中；CT灌注成像；溶栓

256層CT灌注成像通過檢查床的快速穿梭顯著擴大掃描范圍，能探測到全腦的血流異常灌注區(qū)域，更容易對缺血性腦血管疾病患者實施腦血流動力學評價，本研究旨在探討256層CT腦灌注成像在急性缺血性腦卒中溶栓時腦血流動力學評估中的作用。

方 法

1．研究對象

選取2013年4月至2015年9月于華山醫(yī)院就診的腦卒中患者22例，其中男19例，女3例，年齡53～74歲。排除標準：CT平掃高度懷疑腦出血患者；對比劑過敏患者；無法行MRI檢查的患者等。篩選出符合標準者入組，行溶栓治療。

2．掃描方法

所有患者使用256層CT（iCT， Philips）行入院CTP（CT perfusion，CTP)和CTA（CT angiography，CTA）檢查。均使用雙腔高壓注射器先以5ml/s的速度通過肘正中靜脈注射50ml碘對比劑，再以相同速度注入鹽溶液35ml。CTP掃描參數(shù)：JOG模式，球管電壓為80kV，電流為125mAs，層厚5mm，準直128×0．625mm，旋轉時間0．4s，矩陣512×512，掃描長度120mm，掃描平面位于眶頂以上，以防止輻射對晶狀體損害。所有患者于24h行CTP檢查，檢查方法與第一次相同，隨后行頭顱MRI檢查，使用場強為3．0 T的磁共振機器（Magnetom Verio， Siemens Healthcare，Erlangen， Germany）。掃描序列包括：T1WI、T2WI、FLAIR和DWI［1］。

3．溶栓治療方案

對所有急性腦卒中患者，神經內科醫(yī)師評估符合溶栓指征后予以溶栓治療，采用重組組織型纖溶酶原激活劑（rt-PA）0．9 mg/kg，最大輸入劑量為90 mg/人，其中10%靜注，余靜滴，時間＞1h。記錄溶栓前及溶栓后的NIHSS評分以及治療后90d改良Rankin評分（mRS評分）。

4．圖像后處理方法

每位患者的CTA及CTP圖像均由256層CT自帶的Philips軟件重建圖像。CTP圖像則由同一軟件自動產生腦血流量（cerebral blood flow，CBF）、腦血容量（cerebral blood volume，CBV）、平均通過時間（mean transit time，MTT）和達峰時間（time to peak，TTP）四種參數(shù)的灌注圖。本研究感興趣區(qū)（region of interest，ROI）的劃定確保ROI位于某一血管分布區(qū)域，在本研究中總共在額葉白質、枕葉白質、顳葉白質以及基底節(jié)區(qū)手動勾畫4個ROI，分別代表大腦前動脈（anterior cerebral artery，ACA）、大腦后動脈（posterior cerebral artery，PCA）、大腦中動脈（medium cerebral artery，MCA）及穿支動脈的供血區(qū)域［2］。以發(fā)病后24h內MRI-DWI顯示的梗死灶作為梗死核心的“金標準”，在對應層面CTP的對應區(qū)域內勾畫ROI。在患者的病變側腦組織手動選取ROI，軟件即可在軸對稱的鏡像區(qū)自動生成正常腦組織的ROI，最后計算兩側大腦半球鏡像ROI灌注參數(shù)值的比值作為相對灌注參數(shù)（relative CBV、CBF、MTT、TTP，患側/健側）。對兩側大腦半球ROI的絕對及相對灌注參數(shù)值進行統(tǒng)計學分析。

5．統(tǒng)計學方法

結 果

1．溶栓前，兩側大腦半球絕對灌注參數(shù)比較

ACA供血區(qū)的患側與健側各灌注參數(shù)未見明顯差異，MCA供血區(qū)的CBF、MTT、TTP，PCA供血區(qū)的TTP，基底節(jié)區(qū)的CBF、MTT、TTP與健側相比差異有統(tǒng)計學意義（圖1），梗死核心與健側相比CBF、MTT、TTP均顯示差異有統(tǒng)計學意義。具體見表1。

2．溶栓后，兩側大腦半球絕對灌注參數(shù)比較

溶栓后患側與對側腦組織相比，僅梗死核心的CBF、MTT、TTP、ACA供血區(qū)及MCA供血區(qū)的TTP有統(tǒng)計學差異（圖2）。具體見表2。

3．溶栓前后，兩側大腦半球相對灌注參數(shù)比較

溶栓后MCA供血區(qū)的rMTT及rTTP較溶栓前明顯縮小，PCA供血區(qū)的rCBF較溶栓前明顯增加，rTTP較溶栓前明顯縮短，差異具有統(tǒng)計學意義。具體見表3。

討 論

1．多層螺旋CT灌注成像

CTP是基于核醫(yī)學放射性示蹤劑稀釋原理和中心容積定律：CBF=CBV/MTT［3］。灌注成像的圖像質量受對比劑注射速度、CTP掃描條件等各種因素影響。對比劑注射速度必須足夠快，從而確保在圖像采集的最初時間內，對比劑均在組織內［4］。一般國外學者均采用延遲5 s、掃描50 s，注射速度5．0～20．0 ml/s，與本文條件基本相符。在掃描設備方面，在縱軸上基本覆蓋全腦，稱為全腦CTP［5］。本研究即采用全腦CTP，顯著擴大掃描范圍，能探測到更多的血流異常灌注區(qū)域。

2．腦卒中對腦血流動力學的影響

表1　溶栓前兩側大腦半球各ROI絕對灌注參數(shù)健側與患側比較

表2　溶栓后兩側大腦半球各ROI絕對灌注參數(shù)健側與患側比較

表3　溶栓前后兩側大腦半球各ROI的相對灌注參數(shù)比較

圖1　女性，57歲，右側大腦中動脈閉塞。A～D．分別為溶栓前CBV、CBF、MTT、TTP灌注參數(shù)圖以及感興趣區(qū)的劃定。A．兩側大腦半球CBV參數(shù)圖未見明顯差異；B．右側大腦中動脈供血區(qū)的CBF較對側明顯減低、MTT(C)、TTP(D)較對側明顯延遲。

圖2　女性 ，57歲，右側大腦中動脈閉塞（圖1同一患者）。A～D分別為溶栓后CBV、CBF、MTT、TTP灌注參數(shù)圖以及感興趣區(qū)的劃定： 除右側基底節(jié)區(qū)（DWI證實為梗死核心）以外，右側大腦中動脈供血區(qū)的CBF(B)、MTT(C)、TTP(D)較溶栓前明顯改善。

溶栓前，MCA供血區(qū)、PCA供血區(qū)、基底節(jié)區(qū)均出現(xiàn)CBF明顯下降，而MTT及TTP顯著延長。在缺血狀態(tài)下，即使有血管代償以及側支循環(huán)的形成，血流通過細小的側支循環(huán)到達病灶區(qū)域的速度較慢，無法滿足受累腦組織的正常代謝，導致在缺血區(qū)域的血流量降低，即MTT和TTP的峰值延遲，CBF下降。梗死核心各灌注參數(shù)均差異顯著，反映了無論是否存在側支循環(huán)，其血流灌注都無法滿足腦組織需求。Eastwood等人的研究表明缺血病灶在MTT及TTP的圖像上顯示最敏感，病灶體積顯示的范圍最大［6］。K?nig等人也證實，對于那些近端動脈閉塞且有良好側支循環(huán)出現(xiàn)的患者，即使CBF及CBV未見明顯變化，MTT及TTP也可以敏感地顯示出灌注異常［7］。

溶栓后CTP各參數(shù)，除了梗死核心的CBF、MTT、TTP仍舊與健側有顯著差異之外，其他供血部位的CBV、CBF、MTT均恢復至與健側無明顯差異。這是因為梗死、軟化的病灶內組織崩解，以致對比劑無法進入［8］。CBV的保持不變與這些區(qū)域周圍代償性的血管擴張有關［9］。在本研究中還發(fā)現(xiàn)，溶栓后ACA、MCA供血區(qū)與健側相比TTP仍舊差異顯著，反映了溶栓后腦灌注雖改善，但較健側仍有灌注不良，而且這種顯著差異只有TTP能夠敏感地反映出。Wang等人的研究也表明TTP可以準確顯示梗死早期腦組織血流動力學情況［10］。

3．溶栓前后CT灌注成像的應用價值

本研究結果發(fā)現(xiàn)溶栓后MCA供血區(qū)的rMTT、rTTP與PCA供血區(qū)的rCBF、rTTP差異具有統(tǒng)計學意義。溶栓后原閉塞血管再通，經過側支循環(huán)到達病灶區(qū)域的血液可直接經由原先供血血管到達，峰值大幅度提前，表現(xiàn)為該區(qū)域MTT及TTP顯著縮短；由于原先由側支循環(huán)供應的病變區(qū)改為由再通的動脈供血補償，所以rCBF值出現(xiàn)了明顯增加。Kucinski等人的研究結果表明rCBV及rCBF的改變與腦組織的結構密度改變有關［11］。

本研究存在一定的局限性，符合入組標準的患者樣本量較少，需要更大樣本量減少統(tǒng)計誤差，也可進一步對不同危險因素影響血流再灌注的情況進行回歸分析。

總之，CT灌注成像不僅可以對急性腦卒中的腦組織灌注情況進行評估，還可以對溶栓后的血流動力學變化進行監(jiān)測，為溶栓治療方案的選擇和溶栓后的療效評價提供客觀依據(jù)，對指導臨床治療具有很大的意義。

［ 1 ］Pan J, Zhang J, Huang W, et al. Value of perfusion computed tomography in acute ischemic stroke: diagnosis of infarct core and penumbra. Journal of Computer Assisted Tomography, 2013, 37: 645-649

［ 2 ］Zhang J, Wang J, Geng D, et al.Whole-Brain CT perfusion and CT angiography assessment of moyamoya disease before and after surgical revascularization: preliminary study with 256-Slice CT. PLos One, 2013, 8: e57595

［ 3 ］Hoeffner EG, Case I, Jain R, et al.Cerebral perfusion CT: technique and clinical applications. Radiology, 2004，231: 632-644

［ 4 ］張 麗,沈加林.多層螺旋CT灌注成像在腦缺血性疾病中的應用進展.神經病學與神經康復學雜志,2007,4: 247-249,253

［ 5 ］Murayama K,Katada K, Nakane M, et al. Whole-brain perfusion CT performed with a prototype 256-detector row CT system: initial experience. Radiology, 2009，250: 202-211

［ 6 ］Eastwood JD,Lev MH, Azhari T, et al. CT perfusion scanning with deconvolution analysis: pilot study in patients with acute middle cerebral artery stroke. Radiology, 2002，222: 227-236

［ 7 ］K?nig M.Brain perfusion CT in acute stroke: current status. European Journal of Radiology, 2003, 45: S11-S22

［ 8 ］Campbell BC, Christensen S, Levi CR, et al. Comparison of computed tomography perfusion and magnetic resonance imaging perfusion-diffusion mismatch in ischemic stroke. Stroke, 2011, 42:3435-3440

［ 9 ］Sauvageau E, Hanel RA, Wehman JC, et al. Reversal of a 30h fixed deficit with carotid angioplasty and stenting: technical note. Neuroradiology, 2006, 48:259-263

［10］Wang J, Li Y, Zheng B, et al.Computed tomography perfusion imaging may predict cognitive impairment in patients with first-time anterior circulation transient ischemic attack. International Journal of Cardiovascular Imaging，2016,32:671-677

［11］Kucinski T, Majumder A, Knab R, et al. Cerebral perfusion impairment correlates with the decrease of CT density in acute ischaemic stroke. Neuroradiology, 2004, 46:716-722

Assessment of Acute Ischemic Stroke Patients before and after Thrombolysis by 256-slice CT Perfusion

ZHANG Jun，ZHANG Tian-yu，PAN Jia-wei，ZHOU Shu-yi，GENG Dao-ying

Purpose: To explore the cerebral hemodynamic changes by 256-slice CT Perfusion (CTP) in acute ischemic stroke patients before and after thrombolysis. Methods: Twenty-two cases, which were suspected as ischemic stroke patients and satisfied to our criteria, were enrolled. The patients’ clinical and imaging data were all collected. They were all undergone admission CTP and CT angiography scan, and were undergone CTP and MRI in 24h after thrombolysis. The CT perfusion parameters (CBF，CBV，TTP, MTT, and rCBF, rCBV, rTTP, rMTT) were measured. Finally, the changes of the data before and after therapy were analyzed. Results: Before thrombolysis, CBF, MTT, TTP of MCA territory，TTP of PCA territory，CBF, MTT, TTP of basal ganglia，CBF, MTT, TTP of infarct core were all with statistical significant differences between that in the lesion side and in the contralateral side (P＜0.05,for all) . After thrombolysis, CBF，MTT，TTP of infarct core，TTP of ACA and MCA territory were with statistical significant differences (P＜0.05,for all). rMTT and rTTP of ACA territory was decreased，rCBF of PCA territory was increased and rTTP was decreased significantly (P＜0.05,for all).

Shanghai Medical Outstanding Youth Program (No. XYQ2013107), 2.Shanghai Rising-Star Program (No.16QA1400900)

Conclusion: The 256-slice CTP can be used to evaluate cerebral hemodynamic changes in acute ischemic stroke patients.

Acute ischemic stroke； CT perfusion； Thrombolysis

R814.42

A

1006-5741（2016）-05-0393-05

中國醫(yī)學計算機成像雜志，2016，22∶393-397

∶復旦大學附屬華山醫(yī)院放射科

通信地址∶上海市烏魯木齊中路12號， 上海 200040

∶耿道穎（電子郵箱∶gengdy@163.com）

上海市衛(wèi)計委新優(yōu)青計劃 (No.XYQ2013107)；上海市科委青年科技啟明星計劃 (No. 16QA1400900)

Chin Comput Med Imag，2016，22∶393-397

Department of Radiology, Shanghai Huashan Hospital Fudan University

Address: 12 Wulumuqi Middle Rd, Shanghai 200040，P.R.C

Address Correspondence to GENG Dao-ying (E-mail: gengdy@163.com)

2016.08.19；修回時間：2016.09.01)