早期缺血性脑梗死的CT灌注及血管成像
【摘要】 目的:探讨多层螺旋CT颈内动脉血管成像(MSCTA)及脑灌注成像(MSCTPI) 对早期缺血性脑梗死的应用价值。方法:对24例经临床证实的早期脑梗死患者行MSCTPI及MSCTA检查。通过灌注分析软件生成局部脑血流量（rCBF）、局部脑血容量（rCBV）及平均通过时间（MTT）三种参数的函数图像。MSCTA的扫描数据运用多平面重建（MPR）及最大密度投影（MIP）技术重建颈内动脉。结果:24例患者中，1例MSCTPI检查表现为过度灌注，5例表现为延迟灌注，16例表现为不同程度的灌注不足，2例灌注正常。MSCTA发现24例患者48支颈内动脉中，40支有动脉管壁钙化斑块，37支颈内动脉可见到软斑块。其中32支颈内动脉呈不同程度的狭窄，5支颈内动脉闭塞，11支血管无狭窄。22例在常规CT及MRI图像上为中及大体积梗死（＞5 cm3）的患者，MSCTPI发现与梗死灶相对应的异常灌注区，且均比常规CT及MRI图像上病灶体积大， MSCTA显示颈内动脉呈中重度狭窄或闭塞。2例未发现明显灌注异常的患者，为小体积梗死灶（＜5 cm3），MSCTA显示颈内动脉正常。结论:MSCTPI联合MSCTA可诊断早期缺血性脑梗死，并评价其血液灌注情况，同时还可客观评价缺血区颈内动脉的状况。
【关键词】 脑梗死 体层摄影术 X线机 成 三维
Abstract: Objective:To explore the applied value of multislice computed tomographic perfusion imaging(MSCTPI) and computed tomographic angiography (MSCTA) in early ischemic cerebral infarction. Methods: MSCTPI and MSCTA was performed in 24 patients who initiailly diagnosed as acute cerebral infarction by clinic in 72 hours. Regional cerebral blood flow (rCBF), regional cerebral blood volume (rCBV) and mean transit time (MTT) acquired by the post software.Then MSCTA of internal carotid artery was performed and images including source axial images and reconstructed images by maximum intensity projection( MIP) and multi-planar reconstrution (MPR) methods were also analyzed. Results: Of all 24 cases, one case appeared hyperfusion, 5 cases showed delayed perfusion, 16 cases appeared variant hypoperfusion, and 2 cases had negative results. MSCTA could detect calcific plaque in 40 internal carotid arteries and soft plaque in 37 internal carotid arteries. Stenosis of internal caroid antery was found in 32 of 48 branches in 24 case. 5 branches were occlusive and 11 branches were normal. 22 cases with large or moderate cerebral infarction volume （＞5 cm3） confirmed by CT and MRI were smaller than those on MSCTPI as having abnormal perfusion lesions，which were moderate and obvious stenosis and occlusion on MSCTA. In 2 cases with small cerebral infarction volume（＜5 cm3）, MSCTPI and MSCTA revealed normal. Conclusion: The combination of MSCTPI and MSCTA is very useful in early diagnosing acute cerebral ischemic infarction, evaluating the cerebral hemodynamic information, and assessing internal carotid artery in ischemic regions.
Key words: cerebral infarction; tomography, x-ray computed; imaging, three-dimensional
多层螺旋CT血管造影（MSCTA）可清晰显示颈内动脉的血管形态变化，观察管壁斑块状态；多层螺旋CT灌注成像（MSCTPI）可获得脑组织的血流灌注信息[1～4]。MSCTPI联合MSCTA更有助于临床医生全面了解颈内动脉狭窄及闭塞后患者的颅内血流动力学状况，我们采用MSCTPI及MSCTA联合检查对24例经临床确诊为早期缺血性脑梗塞、发病时间72 h内的患者进行了研究，旨在探讨其在早期缺血性脑梗塞中的应用价值。
1 资料和方法
1.1 一般资料 24例早期缺血性脑梗塞患者中，男14例，女10例；年龄52～69岁，平均（62.3±3.2）岁。起病至就诊时间为4～72 h。主要的临床表现为：一侧或部分患肢运动障碍12例，言语不清和构音不良6例，鼻唇沟变浅10例，一侧Babinski征阳性13例，Gordon征阳性9例，Hoffman征阳性6例。
1.2 影像学检查 所有患者在就诊后立即行多层螺旋CT头颅常规平扫、MSCTPI及MSCTA检查，其中20例有常规MRI检查。扫描采用GE 16层 LightSpeed螺旋CT扫描仪，首先行常规5 mm层厚、5 mm层间距的横断面扫描，然后选取基底节至放射冠层面的四个层面作为感兴趣层面或在MR DWI、CT平扫明确病灶所在层面及其相邻层面，进行MSCTPI检查。扫描条件：80 kV，200 mA，视野(FOV)24 cm，扫描速度1层/s，层厚20 mm，使用高压注射器经肘静脉注入非离子型对比剂（欧乃派克 300 mg/ml）50 ml，流率4.0 ml/s，延时7 s开始扫描。扫描50 s，共获得200帧图像。
MSCTPI后随即对颈内动脉行MSCTA检查，MSCTA扫描参数：层厚1.25 mm，层间距0.625 mm，螺距0.625:1，扫描速度0.8 s/r，电压120 kV，电流300 mA，曝光时间9.3 s，矩阵512×512。延时20～26 s开始扫描，范围起自主动脉弓至外耳孔水平，扫描线与颅底平行，使用高压注射器以3.0 ml/s注射同类型对比剂80 ml。
1.3 图像处理
1.3.1 MSCTPI：扫描数据传至ADW 4.2工作站，使用Perfusion 3 CT灌注成像软件进行后处理，选择Brain Stroke-CT Perfusion协议。选取大脑前动脉为输入动脉，上矢状窦作为输出静脉，将感兴趣区（ROI）分别放置在相应血管内，软件自动生成局部脑血流量（rCBF）、局部脑血容量（rCBV）及平均通过时间（MTT）三种参数的函数图。通过灌注软件分别计算兴趣区rCBF、rCBV及MTT值，并进行定性分析：①延迟灌注：MTT延长，rCBV增加或正常。②灌注不足：MTT延长、rCBV减少、 rCBF明显减少。③过度灌注：rCBV、rCBF显著增加。④正常灌注：rCBV、rCBF及MTT均正常。
1.3.2 MSCTA：扫描数据经平滑重建后传送到ADW 4.2工作站上，观察横断面图像以评价管壁斑块。分别应用最大密度投影（MIP）及多平面重建（MPR）包括曲面重建（CPR）观察颈内动脉的整体形态。全部MSCTPI和MSCTA联合检查及后处理时间20 min。
1.4 颈内动脉MSCTA的狭窄程度判断标准 颈内动脉狭窄率计算以远端颈内动脉为对照，按照北美症状性颈动脉内膜切除术试验（NASCET）标准进行计算[5]。分为无狭窄(血管阻塞0%）、轻度狭窄(血管阻塞<30%）、中度狭窄（血管阻塞30%～69%）、重度狭窄（血管阻塞70%～99%）和完全闭塞（血管阻塞100%）。
1.5 梗塞体积的计算标准 按照Pullicino[6]方法计算，梗塞灶＞10 cm3为大体积梗塞，5～10 cm3为中体积梗塞，＜5 cm3为小体积梗塞。
2 结果
2.1 早期缺血性脑梗塞患者颈内动脉MSCTA表现 MSCTA发现24例患者48支颈内动脉中，40支有动脉管壁钙化斑块，37支颈内动脉可见到软斑块。其中32支颈内动脉呈不同程度的狭窄，5支颈内动脉闭塞（见图2），11支血管无狭窄。32支颈内动脉狭窄患者中，高度狭窄7支，中度狭窄19支，轻度狭窄6支。
2.2 早期缺血性脑梗塞患者脑MSCTPI表现 24例患者中，1例MSCTPI表现为右侧基底节区及颞叶的过度灌注，5例表现为延迟灌注（见图3、图4、图5），16例为灌注不足，2例灌注正常。本组24例患者中，17例为大体积梗塞，5例为中体积梗塞，2例为小体积梗塞。22例在常规CT及MRI图像上为中及大体积梗塞的患者，MSCTPI均发现与梗塞灶相对应的异常灌注区，且均比常规CT及MRI图像上病灶体积大；2例灌注正常的患者，梗塞灶体积较小。
2.3 MSCTA、MSCTPI表现与早期缺血性脑梗塞体积的相关性 22例中及大体积梗塞患者，MSCTPI发现与常规CT及MRI图像上的梗塞灶相对应的异常灌注区，且MSCTA显示颈内动脉呈中重度狭窄或闭塞。2例未发现明显灌注异常的小体积梗塞患者，MSCTA显示颈内动脉正常。
3 讨论
由于个体脑代偿能力及对缺血耐受程度的差异，早期脑梗塞所致的脑损伤的严重程度也不同，MSCTPI可通过各种定量参数反映缺血脑组织的血流状况。脑缺血不同时期和不同部位的血液供应通过MSCTPI呈现出以下几种情况：①延迟灌注：MTT延长，rCBV增加或正常。②灌注不足：MTT延长、rCBV减少、rCBF明显减少。③ 过度灌注：rCBV、rCBF显著增加。④ 正常灌注：rCBV、rCBF及MTT均正常[2]。本组24例早期缺血性脑梗塞患者中，1例MSCTPI表现为病变区过度灌注，5例表现为延迟灌注，16例表现为不同程度的灌注不足，2例灌注正常。在脑梗塞早期，常见急性充血反应即为过度灌注。过度灌注可能是由脑梗塞后自发性再通及血脑屏障破坏后血流灌注自动调节功能紊乱等因素造成。Sugawara等[7]用SPECT研究发病6 h之内的缺血性脑梗塞患者，发现过度灌注发生率为7%，用血管造影证实为自发性再通。过度灌注和持续灌注不足均是造成脑组织损伤恶化的原因，本组22例梗塞体积较大患者的MSCTPI图像均能显示与神经系统损害表现相对应的脑组织局部灌注异常区。延迟灌注是因为有充分的侧支循环，血流循环时间延长，故表现为rCBV增加，MTT延长。本组患者中尚有2例小体积梗塞灶灌注表现正常，分析原因为: ①由于目前MSCTPI检查应用单层动态扫描技术，病灶部位不在扫描平面。②大脑白质中空间分辨率较低以及低信噪比，故MSCTPI对小梗塞灶欠敏感。
MSCTA是诊断颈内动脉病变可靠的检查方法，MSCTA可清楚显示病变动脉的形态变化, 如局限性狭窄、闭塞、血栓形成、软斑块、钙化斑块及侧支血流等。Marks等[8]比较了颈动脉疾病的DSA和MSCTA后发现两者总符合率为89%。裘敏剑等[9]对20例MSCTA及DSA比较后发现MSCTA的敏感度为90.6%，特异度为95.25%，总符合率90.6%。本组MSCTA显示24例患者32支颈内动脉呈不同程度的狭窄，其中高度狭窄7支，中度狭窄19支，轻度狭窄6支，5支颈内动脉闭塞，11支血管无狭窄。
MSCTPI联合MSCTA在早期诊断急性脑梗塞、评价其血液灌注情况的同时还可客观地评价缺血区脑供血动脉的状况。本组22例大、中体积早期脑梗塞患者在MSCTPI图像上均表现为脑组织局部异常灌注区，MSCTA图像也显示相应的动脉有不同程度狭窄。本组患者中2例小体积梗塞灶灌注表现正常，MSCTA上也未见异常。主要原因是小体积脑梗塞多为小动脉狭窄或闭塞，而在MSCTA上小血管的改变显示不清楚，故小体积脑梗塞患者的MSCTA也表现正常。
MSCTPI和MSCTA联合应用于早期脑梗塞患者成像速度快，20 min内即可完成MSCTPI和MSCTA检查及图像后处理，完全适合急症患者的要求；另外一次检查即可获得普通CT平扫、造影剂强化状态、脑血流灌注、颈内动脉状况等多方面信息，为临床诊断提供及时、全面、必要的影像学资料，并且对溶栓具有重要的指导意义。本研究的不足在于早期缺血性脑梗塞的发生是一个动态过程，进行MSCTPI检查的时间是否对各参数的测量有影响，即脑MSCTPI阈值的时间依赖性如何仍需对大量临床患者进行更深入研究。另外，MSCTPI及MSCTA软件进行后处理的技术问题也是影响图像测量准确性的一个重要方面。
总之，MSCTPI联合MSCTA检查安全、、快捷，发病后即可进行，有助于临床医生全面了解颈内动脉狭窄及闭塞后患者的脑血液动力学状况，具有广泛的应用前景。
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