全腦灌注聯(lián)合多時相CT血管成像預測大腦中動脈M1段閉塞卒中患者出血轉化

李翔，劉歡，熊秋霞，劉興華，楊染，曾文兵*

1.重慶三峽中心醫(yī)院放射科，重慶 404000；2.通用電氣藥業(yè)有限公司，上海 201203；*通訊作者 曾文兵 422817593@qq.com

出血轉化（hemorrhagic transformation，HT）是缺血性卒中的并發(fā)癥之一，自發(fā)率為7%～29%[1]。缺血性卒中后使用溶栓、血管內治療、抗栓等會增加HT的風險。HT 的發(fā)生可導致患者神經(jīng)功能恢復不良，甚至死亡。血-腦屏障破壞、梗死后缺血損傷、側支循環(huán)建立情況等與HT 相關[2-4]。CT 平掃、CT 灌注成像（CTP）和CT 血管成像（CTA）等一站式CT 檢查可評估患者腦組織血流灌注、單時相側支循環(huán)情況。隨著CT 探測器寬度的提高，可實現(xiàn)全腦灌注掃描[5]；并可重組出動脈峰值期、靜脈峰值期及靜脈晚期的多時相CTA 圖像，從而更準確地評價側支循環(huán)情況[6]。本研究擬探討全腦灌注參數(shù)、多時相CTA、不同治療方式與HT 的相關性。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性分析2017年8月—2019年6月重慶三峽中心醫(yī)院收治的64 例缺血性卒中患者。納入標準：①發(fā)病24 h 內行一站式CT 檢查，CT 平掃排除顱內出血或占位，CTA 證實為大腦中動脈M1 段閉塞；②圖像無嚴重偽影；③臨床行靜脈溶栓、血管內治療或保守治療后7 d 內復查CT。排除標準：①有嚴重心、肝、腎等功能不全；②有嚴重碘對比劑過敏史；③無后續(xù)CT 復查。復查CT 顯示低密度梗死灶內出現(xiàn)點、片、團狀高密度影者22 例納入HT 組，無高密度影者42 例納入非HT 組。

1.2 儀器與方法 采用GE Revolution CT 機。顱腦CT 平掃參數(shù)：管電壓100 kV，管電流250 mA，層厚、層間距5 mm。CTP 及CTA 掃描方案：先行小劑量對比劑團注測出CTA 峰值時間，然后行CTP及CTA 掃描。采用高壓注射器經(jīng)肘靜脈團注非離子型對比劑碘普羅胺（370 mgI/ml）50 ml，速度5 ml/s。分別掃描CTA 蒙片組、流入灌注組、CTA 組（達到預設峰值時間后）及流出灌注組，總掃描時間50 s。掃描參數(shù)：CTA 組（弓上至顱頂）管電壓100 kV，管電流200～250 mA，矩陣512×512，螺距0.992，層厚、層間距5 mm；CTP 組（顱底至顱頂）管電壓80 kV，管電流250 mA，矩陣512×512，層厚、層間距5 mm。

1.3 數(shù)據(jù)處理 灌注原始容積數(shù)據(jù)導入GE AW 4.7后處理工作站，選擇健側大腦中動脈作為輸入動脈，上矢狀竇為輸出靜脈，提取腦血容量（cerebral blood volume，CBV）、腦血流量（cerebral blood flow，CBF）、達峰時間（time to peak，TTP）、平均通過時間（mean transit time，MTT）、血流峰值時間（time to maximum，Tmax）和表面滲透性（permeability surface，PS）偽彩圖。于Tmax 圖上患側最大層面手工勾畫感興趣區(qū)（ROI），并鏡像至健側，克隆至其他序列。計算各參數(shù)患側與健側比值，包括相對腦血容量（rCBV）、相對腦血流量（rCBF）、相對達峰時間（rTTP）、相對平均通過時間（rMTT）、相對血流峰值時間（rTmax）和相對表面滲透性（rPS）。2 名醫(yī)師勾畫ROI，取平均值。用CTP 容積數(shù)據(jù)根據(jù)時間-密度曲線獲得動脈峰值、靜脈峰值及靜脈晚期厚層多時相CTA 圖像。由2 名具有5年以上神經(jīng)系統(tǒng)診斷經(jīng)驗的主治醫(yī)師參照文獻[6]對側支循環(huán)進行評分，意見不一致時協(xié)商統(tǒng)一。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用R 軟件進行統(tǒng)計學分析。計量資料以表示，先行正態(tài)性檢驗，后行兩獨立樣本t檢驗或Mann-WhitneyU檢驗。差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）的參數(shù)繪制受試者工作特征（ROC）曲線，并獲得曲線下面積（AUC），評估各參數(shù)的敏感度與特異度。采用Spearman 秩相關分析各灌注參數(shù)與HT 的相關性。多時相CTA 評分、不同治療方式與HT 的關系采用χ2檢驗。各灌注參數(shù)聯(lián)合多時相CTA評分通過多因素Logistic 回歸建模，建立組學標簽Radscore，評估模型的效能。P<0.05 表示有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 出血組與未出血組灌注參數(shù)比較 出血組CBV小于未出血組，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）；出血組TTP、MTT、Tmax、PS、rTTP、rMTT、rPS 均大于未出血組，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）；兩組CBF、rCBV、rCBF、rTmax 差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。見表1。

2.2 出血組與未出血組多時相CTA 評分比較 64 例患者中，CTA 評分0～3 分28 例（側支不良組），其中18 例（64.29%）發(fā)生HT（圖1）；CTA 評分4～5 分36 例（側支良好組），其中4 例（11.11%）發(fā)生HT。側支不良組患者HT 發(fā)生率高于側支良好組，差異有統(tǒng)計學意義（χ2=26.058，P<0.05）。

2.3 灌注參數(shù)與多時相CTA 評分診斷效能分析 出血組與未出血組差異有統(tǒng)計學意義的參數(shù)包括CBV、TTP、MTT、Tmax、PS、rTTP、rMTT、rPS。其中PS對HT 的診斷效能良好，AUC 為0.881，敏感度為95.5%，特異度為78.6%（表2，圖2）。灌注參數(shù)聯(lián)合多時相CTA 評分可在一定程度上提高診斷效能（AUC=0.891，圖2）。

2.4 灌注參數(shù)與HT 的相關性分析 PS、rPS 與HT呈正相關（r=0.628、0.516，P<0.001）；TTP、MTT、Tmax 與HT 呈弱正相關（r=0.435、0.338、0.484，P<0.01）；rTTP、rMTT 與HT 呈弱正相關（r=0.283、0.269，P<0.05）；CBV 與HT 呈弱負相關（r=-0.271，P<0.05）。

表1 出血組與未出血組各參數(shù)值比較（±s）

表1 出血組與未出血組各參數(shù)值比較（±s）

注：CBV 為腦血容量，CBF 為腦血流量，TTP 為達峰時間，MTT 為平均通過時間，Tmax 為血流峰值時間，PS 為表面滲透性，rCBV 為相對腦血容量，rCBF 為相對腦血流量，rTTP 為相對達峰時間，rMTT 為相對平均通過時間，rTmax 為相對血流峰值時間，rPS 為相對表面滲透性

參數(shù)出血組（n=22）未出血組（n=42）U/t 值P 值CBV（ml/100 g） 2.53±0.64 2.89±0.81 2.149 0.032 0.062 TTP（s） 24.69±5.96 20.03±3.31 -3.449 ＜0.001 CBF[ml/（100 g·min）]16.23±6.61 23.01±12.73 1.866 0.005 Tmax（s） 12.02±3.03 8.72±2.84 -4.305 ＜0.001 MTT（s）16.40±5.16 12.33±5.34-2.928＜0.001 rCBV 1.06±0.20 1.11±0.31 0.947 0.344 PS[ml/（100 g·min）]2.34±1.29 0.85±1.15-4.983 0.076 rTTP 1.60±0.25 1.44±0.26 -2.247 0.024 rCBF 0.39±0.17 0.54±0.33 1.781 0.032 rTmax 5.24±2.25 5.22±6.84 -1.244 0.214 rMTT 3.78±1.36 2.87±1.32-2.571 rPS 7.85±5.65 2.80±2.65-4.099＜0.001

圖1 男，53 歲，右側肢體無力5 h。CT 平掃示左側顳、島葉密度減低（星號，A）；左側大腦半球CBF（B）、CBV（C）減低，MTT（D）、TTP（E）、PS（F，箭頭）、Tmax（G，ROI）升高；左側大腦中動脈M1 段閉塞（箭，H），多時相CTA 動脈峰值期（I）、靜脈峰值期（J）、靜脈晚期圖像（K）提示左側大腦半球血管顯影延遲1 個時相，閉塞遠端血管數(shù)量減少，側支循環(huán)評為3 分；治療后2 d 復查，左側梗死區(qū)發(fā)生HT（箭，L）

表2 灌注參數(shù)與灌注參數(shù)+多時相CTA 評分的效能分析

圖2 各灌注參數(shù)及灌注參數(shù)聯(lián)合多時相CTA 評分的ROC 曲線

2.5 3 種治療方式HT 發(fā)生率比較 溶栓治療組15 例中，9 例發(fā)生HT；血管內治療組20 例中，7 例發(fā)生HT；保守治療組29 例中，6 例發(fā)生HT。不同治療方式的出血發(fā)生率差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。

3 討論

急性缺血性卒中發(fā)病率、致死率、致殘率高，而HT 是其嚴重并發(fā)癥之一。利用影像學檢查快速評估HT 風險至關重要。在急性缺血性卒中早期神經(jīng)細胞未發(fā)生不可逆的形態(tài)學改變時，CT 平掃一般無法發(fā)現(xiàn)缺血的直接征象，但此時腦血流灌注已發(fā)生改變，CTP 能區(qū)分局部腦組織的微循環(huán)病理生理狀態(tài)。

PS 是CTP 中反映血管通透性的參數(shù)，可量化彌散進入細胞間隙的對比劑。血-腦屏障破壞程度與HT嚴重程度相關[7]。rPS 代表患側與健側PS 之比，比值越大，表明血-腦屏障破壞程度差別越大，紅細胞更容易在患側從擴大的細胞間隙滲出。本研究顯示，當PS閾值為0.94 ml/（100g·min）時，預測HT 的敏感度為95.5%，特異度為78.6%；rPS 閾值為2.128 時，預測HT 的敏感度為86.4%，特異度為64.3%，均與HT 顯著相關，與Li 等[8]的研究結果相接近，表明PS、rPS對預測HT 具有較高的價值。近年研究發(fā)現(xiàn)，CTP 中CBF、rCBF、CBV、rCBV 減低[9-11]及TTP、Tmax、MTT、rMTT 延長[12-14]與HT 相關。本研究中CBV 減低，TTP、rTTP、Tmax、MTT、rMTT 延長與HT 相關，但相關性均較弱。CBF、rCBF、rCBV 在出血組與未出血組間差異無統(tǒng)計學意義，可能與患者卒中發(fā)生時間、治療方式、ROI 勾畫范圍等有關，因此以上參數(shù)在預測HT 時有一定的局限性，其價值有待進一步研究證實。

側支循環(huán)是急性缺血性卒中預后有力的預測因素，側支循環(huán)建立越差，HT 發(fā)生率越高[15]；反之則越低[16-17]。傳統(tǒng)的單時相CTA 僅提供動脈峰值期的結果，可能低估側支循環(huán)的狀態(tài)，多時相CTA 則能更全面地反映不同時相側支循環(huán)的建立情況[6]。本研究中側支不良組HT 發(fā)生率（64.29%）高于側支良好組（11.11%），與前期研究結果相符[15-17]，推測原因為顱內供血動脈發(fā)生嚴重狹窄或者閉塞時，血流可以通過豐富的側支循環(huán)到達缺血區(qū)，實現(xiàn)對缺血組織的灌注代償，使血管缺血性損傷程度降到最小，使低灌注可逆，表明側支循環(huán)在預測HT 事件中的重要價值。本研究還發(fā)現(xiàn)，全腦灌注參數(shù)聯(lián)合多時相CTA 評分與單一灌注參數(shù)相比能一定程度地提升預測HT 的效能，推測其原因為各灌注參數(shù)、側支循環(huán)狀態(tài)均與HT存在不同程度的相關性，且相互關聯(lián)、制約，故將其進行聯(lián)合用于評估HT 更為可靠。

此外，本研究中溶栓后HT 發(fā)生率為60%（9/15），高于文獻報道的10%～48%[1]。血管內治療后HT 發(fā)生率為35%（7/20），低于Hao 等[18]的多中心研究報道的49.5%，其原因可能主要與納入病例較少有關?？顾ㄖ委熀驢T 發(fā)生率為20.69%（6/29），與文獻報道的8%～22%一致[1]。不同的治療方式下HT 發(fā)生率各不相同。除與前述發(fā)病機制有關外，還可能與手術時間、取栓次數(shù)等有關[19-20]。

本研究的局限性為樣本量較少，使統(tǒng)計分析效能減低，有待進一步大樣本研究。其次，未對納入患者按HT 分型進行分組分析。

總之，PS、rPS 及側支循環(huán)狀態(tài)能有效預測HT，灌注參數(shù)聯(lián)合側支循環(huán)評分能提高預測HT 的效能，不同治療方式影響HT 發(fā)生率。因此，治療前評估缺血性卒中患者的血流灌注、側支循環(huán)情況為預測HT提供了重要依據(jù)。