320排容积CT全脑灌注在缺血性脑血管病变中的应用研究

缺血性脑血管病(ischemic cerebrovascular disease，ICVD)指因脑血管痉挛、狭窄或闭塞导致的脑血供不足，造成脑组织缺血、缺氧，进而引发系列神经功能损伤症候群，是我国第一大致残疾病，早诊断、早治疗十分必要[1]。CT脑灌注成像(CT perfusion，CTP)是一种有效、方便的功能性检查手段，可准确反映脑血流灌注状况，早期发现脑组织形态学改变前脑血流动力学异常[2]。既往CTP受CT机探测器宽度限制，脑灌注成像无法覆盖全部脑组织，难以一次性得到全脑灌注参数，而320排容积CT探测器宽160 mm，可覆盖整个大脑，在灌注成像时能利用一次对比剂注射得到全脑灌注图像，较既往CT在病变显示及检出上更具优势[3]。本研究将320排容积CT全脑CTP用于ICVD诊断中，探讨其临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2017年1月—2018年12月72例拟诊ICVD病人为研究对象。纳入标准：病人临床表现为头痛、头晕、面部麻木、反应迟钝、伴不同程度偏身麻木、肢体无力等症状，发病时间2～72 h，能配合检查，对本研究知情同意。排除标准：经常规CT检查发现脑出血，伴严重心功能不全、肝肾功能障碍、甲状腺功能亢进、出血性疾病等，过敏体质，无法取得检查配合。72例病人中男40例，女32例；年龄46～73(56.36±6.24)岁；发病时间2～72(29.36±5.84)h；入院24 h内均经常规CT检查排除脑出血后，行320排容积CT检查。

1.2 方法 病人明确无碘剂过敏、肝肾功能不全等；取仰卧位，用束头带、楔形软枕将头部固定，嘱病人眼睛、嘴闭合不动；采用CT：Toshiba Aqulilion One 320CT行全脑CTP扫描，扫描范围从颅底向上160 mm，肘正中静脉留置20G套管针，采用双通道高压注射器，对比剂为优维显370 mgI/mL。19圈容积扫描协议，共分5个序列，第1序列延迟7 s扫1圈；第2序列10.7 s开始，扫描3圈，每圈间隔2 s；第3序列17 s开始，扫描6圈，每圈间隔2 s；第4序列29.4 s开始，扫描4圈，每圈间隔2 s；第5序列39.1 s开始，扫描5圈，每圈间隔 5 s。管电压和管电流分别为80 kV和300 mA，注射流速以5 mL/s注入 60 mL对比剂后，注入相同速率40 mL生理盐水。将19个容积数据传至4D-Perfusion 软件Vitrea fx工作站，以单点取样方式标识正常侧大脑中动脉，确定动脉输入函数、静脉输出函数，自动生成局部脑血流量(CBF)、局部脑血容量(CBV)、平均通过时间(MTT)、达峰时间(TTP)等参数，同时生成相应的CBF、CBV、MTT、TTP的冠状、矢状、横断及三维全脑灌注图像；通过软件镜面测量工具，测量彩色灌注图中任意感兴趣区(ROI)灌注参数绝对值。双侧大脑半球对称测量，将容积数据导入4D-Vascular软件包自动行血管减影成像，获得19个对比剂经动脉流入、静脉流出的动态CT血管成像图(4D-CTA)。分析脑血管狭窄或闭塞情况，其中狭窄分数=(远端正常血管直径-最狭窄处血管直径)/远端正常血管直径，多发狭窄时以最狭窄处为测量区域，狭窄分数0%为无狭窄，1%～29%为轻度，30%～69%为中度，70%～99%为重度，100%为闭塞。由2名具有丰富神经影像学诊断经验医师对全脑CTP、4D-CTA图像及参数进行评价。

2 结 果

2.1 CT平扫结果 72例病人中CT平扫结果中，43例未见明显异常，29例共发现37个脑缺血病灶，均显示为小片状密度轻度降低，未发现占位效应，病灶主要见于基底节区、侧脑室旁、半卵圆中心位置。

2.2 全脑CTP结果 72例病人中发现脑灌注正常21例(见图1)；脑灌注异常51例，共发现76个病灶，33例为单发病灶，18例多发病灶，病灶可见于基底节区、额叶、颞叶、顶叶、半卵圆中心、小脑半球、额颞及颞枕交界区。常规CT平扫所见的37个病灶在全脑CTP上病灶范围明显大于CT平扫所见病灶，且全脑CTP较常规CT多发现39个病灶，18个病灶中心区表现为CBV、CBF、MTT无明显变化，TTP延长(见图2)；14个病灶中心区表现为CBV、CBF无明显变化，TTP、MTT延长；23个病灶中心区表现为CBV轻度降低或无明显变化，CBF降低，MTT、TTP明显延长(见图3)，17个病灶中心区表现为CBV、CBF降低，MTT、TTP明显延长(见图4)。

图1 脑灌注正常图像

图2 脑梗死前期Ⅰ期图像

图3 脑梗死前期Ⅱa期图像

图4 脑梗死缺血半暗带图像

2.3 51例病人76处异常灌注区与健侧镜像区灌注参数比较 异常灌注区与健侧镜像区灌注参数CBV值比较差异无统计学意义(P>0.05)，异常灌注区灌注参数CBF值低于健侧镜像区(P<0.05)，MTT值、TTP值均高于健侧镜像区(P<0.05)。详见表1。

表1 51例病人76处异常灌注区与健侧镜像区灌注参数比较(±s)

2.4 4D-CTA结果 72例病人均获得良好4D-CTA图像，13例CTA未见明显血管异常，59例存在不同程度血管狭窄或闭塞，其中轻度狭窄11例，中度狭窄18例，重度狭窄21例，闭塞9例；狭窄或闭塞血管分布在颈内动脉23例，大脑中动脉19例，大脑前动脉7例，大脑后动脉6例，椎基底动脉4例。

2.5 4D-CTA脑血管狭窄程度和脑灌注异常关系 脑血管重度狭窄或闭塞共30例，其中灌注异常28例(93.33%)；脑血管无狭窄或轻中度狭窄共42例，其中灌注异常7例(16.67%)，差异有统计学意义(χ2=6.15，P<0.05)。详见表2。

表2 4D-CTA脑血管狭窄程度和脑灌注异常情况 单位：例

2.6 血管狭窄程度与脑灌注参数的相关性分析 Spearman相关性分析显示，颅内动脉、颈动脉狭窄程度与MTT、TTP呈正相关(P<0.05)，与CBV、CBF无相关性(P>0.05)。详见表3。

表3 血管狭窄程度与脑灌注参数的相关性分析

3 讨 论

早期诊断、及时治疗是减少ICVD致死、致残率的关键所在，但对早期ICVD而言，脑组织虽出现血流动力学等病理改变，但其形态学变化不明显，难以通过常规头颅CT或MRI平扫发现病灶[4-7]。CTP可定量评估脑血流动力学改变，发现早期异常灌注区域，现已广泛用于ICVD早期脑灌注损伤、侧支循环建立等评估，为ICVD早诊断、早治疗提供影像学依据[8-9]。传统多排CT往往以脑血管病高发区基底节层面为中心扫描，扫描范围相对局限，扫描覆盖范围以外的病灶容易出现漏诊，而320排CT扫描范围不仅可覆盖全脑，通过团注对比剂行容积扫描，同时获得全脑CTP、4D-CTA成像，对脑血管病变显示更为全面，且避免了传统CT相同层面反复扫描造成的辐射以及CTP后再行CT血管造影导致的对比剂用量增加[10-11]。320排CTP可完成CT平扫、全脑CTP、4D-CTA一站式检查。本研究结果显示，72例病人CT平扫结果仅发现29例共37个脑缺血病灶，病灶主要见于基底节区、侧脑室旁、半卵圆中心位置；而全脑CTP发现脑灌注异常51例，共76处病灶，且病灶可见于基底节区、额叶、颞叶、顶叶、半卵圆中心、小脑半球、额颞及颞枕交界区，提示全脑CTP较常规CT平扫不仅能提高早期脑缺血灶检出率，且能扩大病灶检出范围。

经全脑CTP检测CBF、CBV、MTT、TTP等参数分析，能实现脑血流动力学变化的定量评估，CBF与CBV常用于梗死核心区和缺血半暗带的描述，二者病理生理过程为动态发展，当CBF轻度下降，CBV可经自我调节不发生明显变化，机体无明显临床症状；当CBF再次下降而导致神经元功能紊乱，表现出一定临床症状，此时因毛细血管自我代偿及调节，CBV可轻度或明显升高，上述两种情况意味着该处脑组织虽有梗死趋势，但如及时恢复灌注水平，脑组织仍可存活，参数图显示CBF和CBV区域不匹配，此时称为缺血半暗带[8]。如果该处CBF进一步降低，可造成严重失代偿，CBV会明显降低，即便恢复灌注，该处脑组织仍会发展成不可逆性脑梗死，参数图上显示CBF、CBV区域不匹配向部分匹配方向发展，此时称梗死核心区[12-13]。TTP延长与血流速度减慢、侧支循环供血相关，能最早显示脑血流及血流速度变化，评估侧支循环代偿能力，是脑灌注异常敏感指标；MTP延长说明血液经过所有脑组织供血血管的平均通过时间增加，反映脑局部微循环血流时间，其延长表明脑灌注压下降、脑血流储备力受损[14-15]。本研究结果显示，全脑CTP 参数图中17个病灶中心区表现为CBV、CBF降低，MTT、TTP明显延长，提示已发生脑梗死，无缺陷半暗带存在，治疗效果不佳；23个病灶中心区表现为CBV变化不大或升高，CBF轻度降低，MTT、TTP明显延长，提示半暗带存在，此时积极治疗能预防半暗带转变为梗死；32个病灶中心区表现为CBV、CBF无明显变化，TTP和或MTT延长，提示为早期缺血代偿期，仅脑血流速度发生改变，经及时治疗，可不转化为梗死灶。本研究显示对比异常灌注区与健侧镜像区灌注参数发现，两侧CBV值比较差异无统计学意义，但异常灌注区灌注参数CBF值低于健侧镜像区，MTT值、TTP值均高于健侧镜像区。这也与既往报道一致[15-16]。

运用全脑CTP所得各动态容积数据能将各期血管图像重建，获得4D-CTA图像，320排4D-CTA技术是一种新型的CT扫描方法，扫描床不需要移动，X射线连续发射、探测器连续采集数据的方法进行动态扫描，采集全脑动脉的多期图像，从而从多期扫描中找到准确显示颅脑动脉的最佳期相，并以此确定责任血管，观察血管狭窄程度[17-19]。本研究中72例病人均获得良好4D-CTA图像，13例CTA未见明显血管异常，59例存在不同程度血管狭窄或闭塞，其中轻度11例，中度18例，重度21例，闭塞9例；责任血管中颈内动脉23例，大脑中动脉19例，大脑前动脉7例，大脑后动脉6例，椎基底动脉4例。分析脑血管狭窄程度和脑灌注异常关系发现，脑血管重度狭窄或闭塞灌注异常占比高于脑血管无狭窄或轻中度狭窄，且颅内动脉、颈动脉狭窄程度与MTT、TTP呈正相关(P<0.05)，提示脑血管狭窄程度与脑灌注有关，与惠浩等[20]报道一致。

综上所述，320排容积CTP用于ICVD检查中，能同时获得常规CT扫描、全脑CTP、4D-CTA图像，可全面评估脑缺血病灶、脑血流灌注及脑血管情况，对ICVD病情判断、鉴别诊断及治疗具有重要的参考价值。