全腦CT灌注成像診斷小體積急性腦梗死及其評估病灶體積與彌散加權(quán)成像的相關(guān)性

趙 松，張智琴，劉 巖，何業(yè)舉，季 光，劉 丹*

(1.河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，3.神經(jīng)內(nèi)科，河北 石家莊 050000；2.河北中醫(yī)學(xué)院中西醫(yī)結(jié)合學(xué)院醫(yī)學(xué)影像教研室，河北 石家莊 050000)

急性腦梗死(acute cerebral infarction, ACI)病灶體積與預(yù)后相關(guān)。顱腦MR彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging, DWI)可準(zhǔn)確評估ACI灶體積，但不能評估腦組織缺血半暗帶區(qū)。缺血半暗帶指腦梗死核心相同血管供血區(qū)內(nèi)、梗死灶周圍的血流低灌注區(qū)，及時改善灌注可恢復(fù)正常；準(zhǔn)確、快速評估ACI缺血半暗帶具有重要臨床意義。全腦CT灌注(CT perfusion, CTP)可準(zhǔn)確評估腦組織缺血程度和范圍、判斷核心梗死區(qū)及缺血半暗帶，為血管內(nèi)治療ACI提供影像學(xué)依據(jù)[1]。CTP診斷ACI的效能較高，敏感度為82%，特異度為96%[2]，但對于體積較小病灶，其敏感度明顯降低[3-4]，而低劑量雙源CTP的敏感度可達72.1%[5]。本研究觀察全腦CTP對小體積ACI(體積≤8 ml)的診斷價值，以及CTP參數(shù)圖與DWI評估的ACI灶體積的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2020年8月—2021年10月就診于河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院的58例臨床診斷ACI患者，男36例、女22例，年齡45～80歲、中位年齡67歲；均接受常規(guī)顱腦CT、CTP及其后72 h內(nèi)DWI檢查。納入標(biāo)準(zhǔn)：①既往無腦梗死病史；②顱內(nèi)無腫瘤性及慢性缺血性病變；③DWI證實ACI，且病灶體積≤8 ml。排除標(biāo)準(zhǔn)：①嚴(yán)重肝、腎功能障礙；②碘對比劑過敏。

1.2 儀器與方法

1.2.1 CT及CTP 采用Philips Brilliance iCT 256層螺旋極速CT機行頭部掃描，管電壓100 kV，管電流250 mA，層厚及層間距均為5 mm；采用高壓注射器經(jīng)肘靜脈以流率5 ml/s團注非離子型對比劑碘普羅胺(370 mgI/ml)1.0～1.5 ml/kg體質(zhì)量并跟注生理鹽水40 ml、延遲4 s后行CTP，管電壓80 kV，管電流250 mA，z軸覆蓋范圍16 cm，連續(xù)采集40 s，層厚5 mm，層間距5 mm，生成480幅圖像。掃描結(jié)束后對CTP原始數(shù)據(jù)進行重建，層厚2.5 mm。

1.2.2 MR 采用GE Signa HDxt 3.0T MR儀，配備8通道頭部線圈，采集頭部常規(guī)圖像后行DWI檢查，TR 6 000 ms，TE 24 ms，層厚5 mm，層間距1 mm，b值為1 000 s/mm2。

1.3 圖像分析 由2名具有8年神經(jīng)影像學(xué)診斷經(jīng)驗的主治醫(yī)師獨立分析圖像，意見不一致時經(jīng)與另1名影像科主任醫(yī)師會診決定。將CTP數(shù)據(jù)導(dǎo)入后處理工作站，以健側(cè)大腦前、中動脈為輸入動脈，上矢狀竇為輸出靜脈，利用動態(tài)時間-密度曲線生成腦血容量(cerebral blood volume, CBV)、腦血流量(cerebral blood flow, CBF)、平均通過時間(mean transit time, MTT)及達峰時間(time to peak, TTP)灌注彩圖，軟件自動顯示異常灌注腦區(qū)；適當(dāng)調(diào)節(jié)各參數(shù)色帶閾值[6]，使ACI灶邊緣銳利，于每層手動勾畫病灶范圍，分別計算ACI灶體積，即所有層面異常灌注面積之和與層厚的乘積。參考文獻[7]方法，設(shè)置CBV絕對值<2.0 ml/100 g及相對MTT(relative MTT, rMTT)>145%，評估ACI灶有無缺血半暗帶，并獲得核心梗死區(qū)；分別于圖像各層核心梗死區(qū)及缺血半暗帶手動勾畫1～3個面積約10 mm2的圓形或橢圓形ROI，測量其CTP參數(shù)值，通過自動鏡像技術(shù)生成健側(cè)ROI各參數(shù)值，取其均值為最后結(jié)果。

以DWI高信號區(qū)為ACI灶，如異常高信號被正常腦組織分離，則判定為多個病灶，反之為單個病灶；手動勾畫病灶ROI，計算ACI灶體積：ACI灶體積=所有各層異常高信號區(qū)面積之和×(層厚+層間距)。

觀察CTP各參數(shù)圖及DWI所示ACI灶，記錄病灶部位、數(shù)目，并計算其體積。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 21.0統(tǒng)計分析軟件。以DWI診斷結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，計算CTP及各參數(shù)彩圖檢出ACI灶的敏感度。采用Kappa檢驗分析CTP與DWI檢出ACI灶的一致性。以±s表示計量資料，采用t檢驗比較組間灌注參數(shù)的差異。以線性回歸分析各灌注參數(shù)所測ACI灶體積與DWI顯示ACI灶體積之間的相關(guān)性。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 CTP及其參數(shù)圖診斷ACI灶 DWI共于58例中檢出70個小病灶。CTP共檢出41例、55個小病灶，其中8個為假陽性病灶，診斷敏感度為67.14%(47/70)；CBV、CBF、MTT及TTP圖檢出ACI灶的敏感度分別為37.14%(26/70)、42.86%(30/70)、62.86%(44/70)及64.29%(45/70)，見表1。一致性檢驗顯示，CTP圖與DWI診斷ACI灶的Kappa=0.33(P<0.05)。

表1 比較CTP及灌注參數(shù)圖于58例患者檢出的ACI小病灶

2.2 核心梗死區(qū)及缺血半暗帶灌注參數(shù) 70個ACI灶中，38個存在缺血半暗帶。ACI灶核心梗死區(qū)CBV、CBF及MTT與其鏡像區(qū)及缺血半暗帶差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.01)，TTP差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)；ACI灶缺血半暗帶CBF、MTT及TTP與鏡像區(qū)差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.01)，CBV差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見圖1、2及表2。

表2 ACI灶核心梗死區(qū)及缺血半暗帶與其鏡像區(qū)的CTP灌注參數(shù)比較(±s)

表2 ACI灶核心梗死區(qū)及缺血半暗帶與其鏡像區(qū)的CTP灌注參數(shù)比較(±s)

注：核心梗死區(qū)與缺血半暗帶上述參數(shù)比較，t值分別為-7.52、-7.46、7.65、-0.86，P值分別為<0.01、<0.01、<0.01、0.40

區(qū)域CBV(ml/100 g)CBF(ml/100 g·min)MTT(s)TTP(s)核心梗死區(qū)1.47±0.899.99±5.8017.05±3.6223.09±7.15核心梗死鏡像區(qū)3.37±1.4434.11±25.286.32±1.8921.41±1.32 t值-7.24-4.0912.060.98 P值<0.01<0.01<0.010.34缺血半暗帶4.11±1.3026.75±8.259.93±2.0124.54±2.01缺血半暗帶鏡像區(qū)3.72±1.6039.75±14.526.26±1.4821.33±1.23 t值1.24-4.0312.208.69 P值0.23<0.01<0.01<0.01

2.3 相關(guān)性分析 CBV、CBF、MTT及TTP圖估測的ACI灶體積(x)與DWI結(jié)果(y)均呈線性相關(guān)(R2=0.87、0.84、0.74、0.76，P均<0.01)，回歸方程分別為y(DWI)=-0.014+1.091x(CBV)、y(DWI)=0.461+0.814x(CBF)、y(DWI)=-1.122+0.713x(MTT)及y(DWI)=-1.287+0.701x(TTP)。

3 討論

顱腦CTP能早期反映腦實質(zhì)血流灌注、判斷缺血部位及范圍[8]；CTP測量腦組織灌注定量參數(shù)可及時、準(zhǔn)確地檢出ACI。CTP診斷ACI的敏感度達80.1%，特異度為57.9%[9]。THIERFELDER等[10]觀察小體積ACI，發(fā)現(xiàn)CTP對直徑<15 mm病灶的敏感度為30.9%，而對>15 mm者的敏感度為62.2%，提示病灶直徑影響CTP對ACI灶的敏感度。本研究以DWI為標(biāo)準(zhǔn)觀察58例ACI 70個小病灶，CTP圖共檢出47個真陽性病灶，敏感度為67.14%(47/70)；CTP定量參數(shù)圖中，TTP圖的敏感度最高(64.29%，45/70)；CTP圖與DWI檢出小體積ACI灶的一致性一般(Kappa=0.33)，可能與本研究納入病灶體積小、樣本量亦小有關(guān)。

CTP各參數(shù)圖所示病灶是否匹配對評估缺血半暗帶具有重要意義，通常將CBV與MTT的錯配區(qū)域設(shè)定為缺血半暗帶[11]。CTP參數(shù)值有利于定量分析缺血半暗帶范圍，為評估血管內(nèi)機械血栓切除術(shù)可否使ACI患者獲益提供客觀依據(jù)。根據(jù)灌注參數(shù)圖，在心梗死區(qū)CBF和CBV均減低、MTT和TTP均延長；而在缺血半暗帶，CBF下降、MTT及TTP延長，但CBV與其鏡像區(qū)無顯著差異甚至升高[12]；但單純依靠灌注參數(shù)圖所見判斷缺血半暗帶范圍缺乏客觀定量依據(jù)。本研究以CBV絕對值<2.0 ml/100 g及rMTT>145%為標(biāo)準(zhǔn)評估ACI灶核心梗死區(qū)及缺血半暗帶，并定量分析其參數(shù)值，發(fā)現(xiàn)前者 CBV、CBF、MTT與其鏡像區(qū)及缺血半暗帶差異均有統(tǒng)計學(xué)意義、TTP無明顯差異，后者 CBF、MTT、TTP與其鏡像區(qū)差異均有統(tǒng)計學(xué)意義、CBV差異無統(tǒng)計學(xué)意義，與既往研究[13]結(jié)果相符，而核心梗死區(qū)TTP大于缺血半暗帶則與其不一致；分析原因，可能本組均為小體積ACI灶，且灌注彩圖與DWI所示梗死區(qū)并不完全對應(yīng)，手動選取ACI灶ROI可能造成誤差。

ACI致殘率較高，準(zhǔn)確評估其體積有助于準(zhǔn)確評估病情及預(yù)后。CTP量化ACI異常灌注病變體積與MRI異常灌注的一致性較高，與DWI顯示核心梗死區(qū)體積相關(guān)性最高[14]；以CBF與DWI測量的核心梗死區(qū)面積具有良好相關(guān)性[15]。本研究結(jié)果顯示CBV、CBF、MTT及TTP圖與DWI評估的ACI灶體積均呈線性相關(guān)，CBV、CBF估測結(jié)果與DWI較接近。

綜上，全腦CTP有助于診斷小體積ACI，利用其定量參數(shù)可評估ACI灶核心梗死區(qū)及缺血半暗帶；CTP參數(shù)圖與DWI評估的ACI灶體積具有良好相關(guān)性。本研究的局限性：①僅納入小體積ACI，手動勾畫異常灌注區(qū)ROI，難免存在誤差；②腦干及小腦病灶數(shù)較少，未能分析發(fā)病部位對CTP參數(shù)的影響。