微血管表面通透性預(yù)測急性缺血性腦梗死自發(fā)性出血性轉(zhuǎn)化

江岷芮，童海鵬，鄧 洋，冉啟勝，張偉國

(陸軍軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院野戰(zhàn)外科研究所放射科，重慶 400042)

出血性轉(zhuǎn)化(hemorrhagic transformation， HT)指缺血性腦梗死患者合并繼發(fā)性腦出血的現(xiàn)象[1]，是缺血性腦梗死常見的并發(fā)癥之一，根據(jù)CT表現(xiàn)可將分為出血性梗死和腦實(shí)質(zhì)出血[2-3]，根據(jù)患者是否接受溶栓治療可分為自發(fā)性HT和繼發(fā)性HT[4]。已有研究[5]證實(shí)，溶栓治療會增大HT發(fā)生風(fēng)險，是繼發(fā)性HT的危險因素。預(yù)測HT對臨床評估預(yù)后、治療選擇有重要意義。目前對于繼發(fā)性HT的研究報道較多，而鮮見自發(fā)性HT相關(guān)研究，尤其是對自發(fā)性HT進(jìn)行評估、預(yù)測的報道。本研究回顧性分析發(fā)生HT與未發(fā)生HT的腦梗死患者的CT灌注成像(CT perfusion imaging， CTPI)資料，探討以微血管表面通透性(permeability surface， PS)預(yù)測急性缺血性腦梗死患者自發(fā)性HT的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2017年1月—2018年9月我院收治的43例急性缺血性腦梗死患者的CTPI資料，男24例，女19例，年齡50～88歲，平均(69.8±10.7)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合中華醫(yī)學(xué)會于2014年發(fā)布的急性缺血性腦卒中診治指南中的診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]；②首診顱腦CT檢查排除顱內(nèi)出血；③未接受靜脈溶栓或血管內(nèi)介入治療；④腦梗死發(fā)病2周內(nèi)，經(jīng)CT或MR檢查明確是否發(fā)生HT。排除標(biāo)準(zhǔn)：①接受溶栓治療；②患有動脈畸形、動脈瘤等疾??；③既往有顱內(nèi)出血史、顱腦外傷史；④嚴(yán)重心、肺、肝腎功能不全；⑤影像學(xué)檢查資料不全。43例中，20例發(fā)生HT(HT組)，23例未發(fā)生HT(對照組)。HT組中，男13例，女7例，年齡50～88歲，平均(70.5±11.1)歲；對照組中，男11例，女12例，年齡53～86歲，平均(69.3±10.6)歲。

1.2 儀器與方法 采用Philips Brilliance iCT掃描儀行CT平掃及CTPI。CT平掃以聽呲線掃描定位覆蓋全腦。在平掃基礎(chǔ)上行CTPI，對比劑為碘海醇(300 mgI/ml)，以Ulich高壓注射器經(jīng)肘靜脈注入，流率6.5 ml/s，劑量50 ml；掃描范圍8 cm，管電壓80 kV，管電流200 mA，視野220 mm，層厚5 mm，層間隔5 mm，時間分辨力2 s，掃描層數(shù)16層，掃描時間60 s，共獲得480幀CTPI圖像。

1.3 圖像后處理及參數(shù)采集 采用Kinetics灌注成像定量分析軟件對CTPI數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理與分析。在CTPI中選取大腦前動脈作為輸入動脈，以同層面上矢狀竇作為輸出靜脈，將ROI放置于目標(biāo)區(qū)域，軟件自動生成PS、腦血容量(cerebral blood volume， CBV)及腦血流量(cerebral blood flow， CBF) 等參數(shù)圖。在PS參數(shù)圖中，將3個直徑10 mm的ROI放置在異常區(qū)域，分別測量PS值后取平均值，并以腦中線為基線進(jìn)行鏡像反轉(zhuǎn)，測量并記錄3個ROI對側(cè)區(qū)域的PS值，取平均值。同時測量CBF及CBV值，測量方法同PS。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計分析軟件。計量資料以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示，計數(shù)資料以百分率表示。HT組患側(cè)與對側(cè)間、HT組患側(cè)與對照組患側(cè)間CTPI參數(shù)比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。通過ROC曲線分析獲得PS值預(yù)測自發(fā)性HT的敏感度、特異度及準(zhǔn)確率。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 CTPI參數(shù)比較

2.1.1 HT組患側(cè)與對側(cè)比較 HT組患側(cè)PS值、CBV值較對側(cè)明顯升高，而CBF值較對側(cè)明顯降低，見表1、圖1。

2.1.2 HT組患側(cè)與對照組患側(cè)比較 HT組患側(cè)PS值、CBV值較對照組明顯升高，而2組患側(cè)間CBF值差異無統(tǒng)計學(xué)意義，見表2。

2.2 ROC曲線分析 以PS值0.032 4 ml/(100 ml·min)為臨界值，診斷急性缺血性腦梗死患者自發(fā)性HT的ROC曲線見圖2，AUC為0.952，敏感度為90.00%，特異度為82.60%，準(zhǔn)確率為86.05%。

表1 HT組患側(cè)與對側(cè)CTPI參數(shù)比較[中位數(shù)(上下四分位數(shù))，n=20]

表2 HT組患側(cè)與對照組患側(cè)CTPI參數(shù)比較[中位數(shù)(上下四分位數(shù))]

圖1患者女，75歲，突發(fā)言語含糊、左側(cè)肢體乏力8hA.CT平掃示右側(cè)大腦半球體積較對側(cè)稍增大，腦溝變淺，右側(cè)側(cè)腦室前角及后角變窄，右側(cè)顳葉可見斑片狀低密度影；B～D.CTPI示右側(cè)大腦半球PS增高，以右側(cè)顳葉較為顯著(B)，右側(cè)顳葉CBV局限性輕度增高(C)且CBF減低(D)；E.發(fā)病后未接受靜脈溶栓或血管內(nèi)介入治療，入院第3天復(fù)查頭顱CT平掃發(fā)現(xiàn)HT

3 討論

1991年Miles等[7]首次提出CTPI，其成像原理是在靜脈快速團(tuán)注一定量對比劑后，對選定大腦層面進(jìn)行連續(xù)快速動態(tài)CT掃描，獲得該層面腦組織所有體素的時間-密度曲線，通過CT值的動態(tài)變化，采用不同數(shù)學(xué)模型和圖像處理技術(shù)，獲得PS、CBV及CBF等灌注參數(shù)，以這些參數(shù)反映腦組織生理和病理狀態(tài)下血流動力學(xué)改變。CTPI時間分辨力越高，動脈輸入函數(shù)越準(zhǔn)確，對各參數(shù)的定量計算也更為精確，但也會帶來輻射劑量增加的弊端。本研究采用Philips Brilliance iCT掃描儀，原始掃描參數(shù)設(shè)置時間分辨力為4 s，覆蓋全腦，為盡可能地在不增加輻射劑量的前提下獲得更為準(zhǔn)確的灌注參數(shù)，檢查時采用2 s的時間分辨力，獲得半腦的灌注參數(shù)圖，同時采用Kinetics灌注成像定量分析軟件進(jìn)行圖像后處理。

CTPI參數(shù)可反映腦組織缺血的程度，對評估及預(yù)測溶栓治療后腦梗死患者HT具有重要臨床意義[8-9]。缺血導(dǎo)致腦組織CBF值下降超過65%時，HT的發(fā)生風(fēng)險明顯增加[10]；對于大腦中動脈閉塞患者，缺血腦組織平均CBF<0.18時即可認(rèn)為HT高危[11]。Hamann等[11]報道，發(fā)生在微血管水平的HT主要是血腦屏障完整性破壞和滲透性改變所致。血腦屏障被破壞的主要機(jī)制如下[12]：基質(zhì)的蛋白水解酶降解了血腦屏障的層黏連蛋白、纖維鏈接蛋白等成分，使得血腦屏障被破壞；缺血再灌注后，腦磷脂分解產(chǎn)生花生四烯酸，構(gòu)成的自由基破壞了細(xì)胞中的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸，啟動細(xì)胞信號傳導(dǎo)，從而破壞血腦屏障。此外，缺血再灌注后產(chǎn)生的活性氧可激活一系列細(xì)胞因子，促進(jìn)白細(xì)胞聚集炎癥反應(yīng)，最后導(dǎo)致局部微血管通透性改變。腦梗死后，腦組織血流動力學(xué)發(fā)生變化，血腦屏障被破壞，血管通透性增高，可導(dǎo)致HT發(fā)生。HT是缺血性腦梗死患者常見的并發(fā)癥；國外研究[13-14]報道，急性缺血性腦梗死后自發(fā)性HT的發(fā)生率為10%～43%，且經(jīng)藥物溶栓后HT的發(fā)生率提高2～3倍。溶栓治療是HT的危險因素之一，其發(fā)生率與溶栓治療時間、藥物種類、劑量及給藥途徑均密切相關(guān)[15]。本研究中43例均接受溶栓治療，HT發(fā)生率為46.51%(20/43)。Kassner等[16]研究報道，血腦屏障破壞所致局部微血管PS改變是導(dǎo)致HT的主要原因。本研究中HT組患側(cè)PS值明顯高于對照組患側(cè)PS值(Z=-5.065，P<0.001)，與Aviv等[17]的研究結(jié)果一致。為排除溶栓治療對HT的影響，本研究分析應(yīng)用PS早期預(yù)測自發(fā)性HT的價值，ROC曲線分析顯示，以0.032 4 ml/(100 ml·min)為臨界值，診斷敏感度、特異度及準(zhǔn)確率分別為90.00%、82.60%及86.05%，提示PS升高與自發(fā)性HT發(fā)生有關(guān)，檢測PS值可為臨床制定個性化治療方案提供參考依據(jù)，也有助于評估預(yù)后。

圖2 以PS值0.032 4 ml/(100 ml·min)診斷急性缺血性腦梗死患者自發(fā)性HT的ROC曲線

本研究的局限性：①樣本量較少，有待增大樣本量進(jìn)一步分析；②CTPI掃描范圍有限，時間分辨力2 s條件下僅能掃描8 cm范圍16層圖像，包含前循環(huán)或后循環(huán)，不能顯示灌注范圍以外的病灶。

綜上所述，利用CTPI定量分析PS值可對急性缺血性腦梗死患者自發(fā)性HT的發(fā)生進(jìn)行預(yù)測，有助于臨床制定有針對性的治療方案，提高療效。