ＳＰＥＣＴ觀察腦梗死患者腦血流變化的研究現狀

張　翼　張學勤

【關鍵詞】SPECT；腦梗死；局部腦血流

單光子發射計算機斷層成像術（SPECT）是功能性顯像，在缺血性腦血管病的研究中有很大優勢，可以對疾病過程中的變化進行客觀靈敏的監測。一般CT、MRI能顯示解剖結構上的改變，但不能反映代謝方面的信息；而正電子發射斷層成像術（PET）、SPECT等功能顯像可以彌補這一不足,但PET價格昂貴,技術較復雜,臨床使用較少。SPECT腦血流灌注顯像在臨床上得到了越來越廣泛的應用，而在臨床工作中發現腦梗死患者SPECT腦血流灌注圖像存在與梗死灶不完全匹配現象，不同時期也有變化。現將SPECT工作原理、SPECT觀察到的腦梗死患者腦血流改變情況及意義、腦梗死在藥物負荷后腦血流的改變綜述如下。

1 SPECT工作原理^[1]

將特定的放射性核素注入人體內，利用放射性核素發出的γ射線經碘化鈉晶體產生閃爍光子，閃爍光子經過光導，被各個光電倍增管接收。光電倍增管將閃爍光轉變成電脈沖信號，經過放大器放大，被成像裝置記錄。借助計算機處理系統可以重建橫向斷層影像。

2 腦梗死患者腦血流改變情況及意義

2．1 腦梗死區急性期放射性缺損

2．1．1 腦血流下降與腦梗死關系 正常情況下大腦灰質CBF約為50 ml／100 g／min(每分鐘每100 g腦組織所流過的血液量)。白質血流明顯低于灰質僅為32 ml，小腦血流量較高。當CBF降到18～20 ml／100 g／min時，腦皮層誘發電位減低，腦電波逐步消失；CBF降至15 ml／100 g／min時，腦皮層誘發電位和腦電波完全消失，此時腦細胞仍然存活，但功能消失，如增加CBF在此閾值以上，腦功能可以完全恢復；當CBF降至8～10 ml／100 g／min時，神經細胞膜的離子泵功能衰竭，K⁺外流和Na+內流，造成細胞內水腫而使結構發生破壞，在此閾值下，細胞不能存活而死亡，即形成腦梗死^[2]。

2．1．2 SPECT圖像改變及臨床意義 在腦循環障礙時，只要腦血流發生改變，腦SPECT就會有相應的改變，主要表現為病變區內放射性減低或缺損，但此時腦組織形態學的改變尚不明顯，CT檢查可無異常。腦SPECT不僅可反映梗死灶內的血流灌注障礙，而且能反映梗死灶周圍的相對血流量減少區，并可評價缺血組織的生存能力和可逆性，為溶栓提供重要信息。Hatazawa等^[3]采用半定量的SPECT腦血流灌注顯像觀察發病6 h的大腦中動脈梗死患者，結果顯示，梗死區與對照區的rCBF比值（L/N）<40%,中度缺血區40%～60%，輕度缺血區>60%。筆者將梗死區與尚存活區以40%為界，通過L/N比值進行組織存活的判斷，認為SPECT有助于選擇臨床治療方案。Ueda等^[4]觀察急性腦梗死動脈溶栓前SPECT顯像對治療結果的預測價值，發現所有患者在發病后12 h行血管完全再通,并以病變處rCBF與小腦rCBF的比值(L/C)作參數,結果發現,L/C>55%者在癥狀出現6 h開始治療即可被挽救；L/C>35 %者在癥狀出現后最遲5 h開始治療可被挽救；而L/C<35%者在治療時間窗內進行溶栓治療不僅不能挽救缺血組織,反而會引起腦出血。Umemura等^[5]對急性腦梗死的腦血流量進行定量測定，認為殘余rCBF>35 ml/(100 g?min)者沒有行血管再通的區域發生梗死的可能性很低；殘余rCBF保持在25 ml/(100 g?min)以上的區域可通過早期血管再通治療而恢復正常；殘余rCBF嚴重下降<20 ml/(100 g?min)]的區域行血管再通治療則有腦出血和嚴重腦水腫的危險。Barthel等^[6]對108例急性缺血性卒中患者（大腦中動脈區域）發病6 h后進行SPECT腦血流灌注顯像，對于最終的梗死面積以及30 d和90 d預后進行評估，研究結果表明了SPECT腦血流灌注顯像有利于缺血性卒中的預后預測，推薦臨床使用。Ho-Chun Song^[7]等對于急性期腦梗死患者進行SPECT定量分析并且結合MRI彌散加權像觀察，認為SPECT可用于評估預后。以上研究表明SPECT腦血流灌注顯像能發現腦梗死及其周圍半暗帶以及良性低灌注區，指導確定個體化治療方案的選擇，還能對缺血性卒中預后進行預測。

2．2 過度灌注（luxury perfusion）現象 過度灌注的SPECT圖像表現為放射性增高影。在腦梗死亞急性期（5～14 d）的SPECT掃描圖像上，過度灌注者常顯示梗死范圍偏小，這主要與梗死后局部血腦屏障(BBB)破壞或局部組織酸中毒致使病變部位局部充血，從而局部灌流量過度增加有關，代表血流與代謝不匹配。雖然病變區域無代謝存在，但因過度關注，疾病初期表現為低或無灌注的病變區因放射性示蹤劑攝取正常或增加而被掩蓋。過度灌注早在急性梗死發生后4 d即可出現，但10～14 d后出現更為多見。用99mTc-HMPAO作顯像劑較用123I-IMP更易發生過度灌注。Shimosegawa等^[8]對31例腦梗死患者進行研究顯示，有3例梗死發生后6 h出現過度灌注，可能與閉塞動脈出現缺血后充血（組織pH降低致血管擴張）而致的早期管道再通有關。但不幸的是，早期充血區經后期證實，均進展為不可逆腦損害。有時候在缺血區周圍可見過度灌注區，這是因為該病變周圍有豐富的側枝循環造成“盜血”而形成。Yair等^[9]研究表明SPECT能夠發現BBB完整性的破壞，對于予后不良的大腦中動脈閉塞（MMCA）的預測，具有一定的價值。

2．3 神經機能聯系不能現象

2．3．1 概念及分型 這個概念的提出已有一個多世紀。von Monakow于1914年首次提出“神經機能聯系不能(diaschisis)”，其定義為：局灶損傷區域興奮性傳出沖動喪失 ,致神經系統其他特異性區域對刺激的反應性減弱,并且這種功能障礙的發生是突然的,在損傷灶與受累的遠隔區域間有神經解剖的聯系^[10]。在SPECT圖像上表現為某些神經組織區域代謝低下和血流量減少。神經功能聯系不能大致可分為：同側半球聯系不能；對側半球聯系不能，特別是損傷灶的鏡像部位；交叉性小腦神經機能聯系不能（CCD）；丘腦聯系不能和腦干聯系不能。

2．3．2 發生機制 神經機能聯系不能的確切機制不明確，可能是神經傳導通路受到抑制。也可能是由血液動力學改變和遲發性神經元死亡導致。多數學者認為,交叉性小腦聯系不能即CCD是由于皮質-腦橋-小腦(CPC)通路中斷所致^[11]。神經功能聯系不能的出現和持續時間不一，原因不明。研究表明,CCD可以持續幾天、幾個月、幾年后自然消失 ,也可一直存在下去,甚至可以逐漸加重。可見CCD中既有可逆成分也有不可逆成分。對可逆的CCD來說 ,對側小腦低代謝狀態恢復的機制尚不得而知。而對于不可逆的CCD,有人則認為,CCD持續存在甚至加重的機制是由于CPC通路的纖維變性,從而繼發對側小腦的形態學改變。1992年Tien等^[12]發現,在26例PET證實有CCD的患者中,有8例對側小腦明顯萎縮,這些患者的病程較長,多在6～15年(平均9．5年)。Nagasawa等^[13]認為,皮質梗死后持續的對側小腦糖代謝降低所反映的不可逆的神經功能抑制可以是順行性或逆行性神經纖維變性所致,也可以是神經性細胞損害的結果。Komaba等^[14]對113例單側皮層腦梗死進行研究，對皮層16個部位進行AI值測定，用Logistic回歸分析CCD的發生。研究顯示CCD與皮層梗死部位關系密切，與梗死的嚴重程度關系不大，病灶的大小與神經機能聯系不能現象的存在與否無必然關系。

2．3．3 與卒中預后的關系 卒中及其他局灶性神經系統損害后,神經功能恢復的機制仍是一個亟待解決的難題。腦的可塑性理論包括遠隔功能抑制論。Masashi^[15]等研究亞急性期腦梗死CCD的AI值測定有利于預測卒中預后，它關系到卒中的預后和治療措施的選擇。Infeld等^[15]通過SPECT發現,CCD與梗死區低灌注及卒中嚴重程度相關。由此可見，遠隔功能抑制(神經功能聯系不能)的消除在卒中恢復中具有重要性。

2．4 側枝循環開放后SPECT圖像的改變 側枝循環血管大致可以分為原發性側枝循環（Willis環）和繼發性側枝循環。因動脈供血范圍和Willis環發育情況的個體變異很大，側枝吻合開放的速度以及提供側枝循環通路的動脈情況不同，所以同一支血管閉塞，引起的梗死范圍和低灌注區差別很大。楊氏等^[17]的研究表明：由于交通動脈的作用，腦SPECT檢測可表現單側腦梗死雙側陽性，但非梗塞區的缺血程度相對較輕。

3 腦梗死在藥物負荷后腦血流的改變

3．1 方法與機制 乙酰唑胺（Acetazolamide）是較常用的藥物負荷方法。乙酰唑胺為碳酸酐酶強效和可逆的抑制劑,能造成短暫性高碳酸血癥，引起腦血管擴張，正常的腦血管在注入乙酰唑胺后代償性擴張，而病變處血管注射乙酰唑胺后擴張不明顯，因此正常和病變處的差別進一步擴大，從而提高診斷的陽性率，同時可以估計腦血管的儲備能力。大腦皮質對乙酰唑胺的反應性可分為4種，A型：用藥前后腦血流都正常，提示腦血流灌注儲備力尚可；B型：用藥前局部腦血流量正常，用藥后出現新的血流灌注減低區，提示腦血管處于代償擴張，但血管儲備能力較差；C型：用藥前局部血流量減低，用藥后減低更明顯，提示側枝循環不足；D型：靜息時局部腦血流量減低，用藥后改善，提示側枝循環不足，但血管反應性完整。

3．2 臨床應用 國內鄭氏等^[18]采用乙酰唑胺藥物負荷,99ｍTc-ECDSPECT核素顯像技術,對20例無癥狀性腦梗死（SCI）患者及15例正常對照組進行靜態時及負荷后腦血流定量測定。認為：無癥狀性腦梗死（SCI）患者腦血流灌注處于低下狀態，腦血管代償能力降低。危險因素的累積作用進一步降低SCI患者的血流灌注;負荷腦血流定量檢測技術能客觀地反映SCI的腦循環動態情況,可作為有效的病情監測手段。乙酰唑胺負荷試驗在國外已較普遍，其有效性得以確認，但一些受試者可能感覺不適，有發生心血管不良反應和一過性神經功能障礙的報道，而且費用較高，國內無針劑生產，不易獲得。袁氏等^[19]對41例缺血性腦血管病患者進行腺苷介入腦灌注顯像，研究表明，腺苷介入試驗可以提高缺血性腦血管病的早期診斷，對于腦血管儲備功能的評估，有著重要意義。

總之，普通CT、MRI能清晰顯示解剖結構上的變化但不能提供腦功能代謝方面的信息，SPECT正好彌補這方面的不足，SPECT與CT、MRI等影像技術相結和，取長補短，必將大大提高腦梗死病診斷的準確率和陽性率，可積極指導臨床治療，預防腦組織不可逆損傷，改善預后，同時為臨床療效評價、預后估計以及腦儲備功能的評估提供客觀依據。

參考文獻

［1］ 胡平，梁宏．臨床核素影像診斷學．廣東科技出版社，2003:1．

［2］ 凌峰．腦血管病理論與實踐．人民衛生出版社，2007．9．

［3］ Hatazawa J,Shimosegawa E,Toyoshima H,et al．Cerebral Blood Volume in Acute Brain Infarction:a Combined Study With Dynamic Susceptibility Contrast MRI and 99mTc-HAMPAO-SPECT．Stoke,1999,30(4):800-806．

［4］ Ueda T,Sakaki S, Yuh WT, et al．Outcome in acute stroke with successful intra-arterial thrombolysis and predictive value of initial single-photon emission-computed tomography．J Cereb Blood Flow Metab,1999,19(1):99- 108．

［5］ Umemura A,Suzuka T,Yamada K．Quantitative measurement of cerebral blood flow by 99mTc-HMPAO SPECT in acute ischemic stroke:usefulness in determining therapeutic options．J Neurol Neurosurg Psychitry,2000,69(4)：472- 478．

［6］ Barthel H,Hesse S,Dannenberg C,et al．Prospective value of perfusion and X-ray attenuation imaging with single-photon emission and transmission computed tomography in acute cerebral ischemia.Stroke, 2001，32:1588．

［7］ Ho-Chun Song,Hee-Seung Bom,Ki Hyun Cho,et al．Prosnostication of Recovery in Patients With Acute Ischemic Stroke Through The Use of Brain SPECT WithTechnetium-99m-labelled Metronidazole．Stroke， 2003，34：982-986．

［8］ Shimosegawa E,et al．Cerebral infarction within six hours of onset:Prediction of completed infarction with Technetium-99m-HMPAO SPECT．J NuclMed,1994,35:1097．

［9］ Yair Lampl,Menachem Sadeh,Mordechai Lorberboym．Prospective evaluat- ion of maliganant middle cerebral artery infarction with blood-brain barrier imaging using Tc-99M DTPA SPECT.Brainresearch,2006，11（13）：194-199．

［10］ Feeney DM,Baron JC．Diaschisis．Stroke,1986,17(6):817-830．

［11］ LimJS , Ryu YH , Kim BM, et al． Crossed cerebellar diaschisis due to intracranial hematoma in basal ganglia or thalamus.J Nucl Mes,1998,39:2044-2047．

［12］ Tien RD , Ashdown BC．Crossed cerebellar diaschisis and crossed cerebellar atr-ophy : correlation of MR findings , clinical symptoms , and supratentorioal disease in 26 patients．Am J Radiol , 1992 , 158 : 1155-1159．

［13］ Nagasawa H ,Kogure K,Fujiwara T,et al． Metabolic disturbances inexo-focal brain areas after cortical stroke studied by positron emission tomography．J Neurol Sci,1994，123(1-2):147-153．

［14］ Komaba Y,Mishina M,Utsumi K,et al．Crossed cerebellar diaschisis in patients with cortical infarction:logistic regression analysis to control for confounding effects．Stroke,2004;35(2):472-476．

［15］ Masashi Takasawa,Manabu Watanabe,et al．Prognostic Value of Subacute Crossed Cerebellar Diaschisis:Single-Photon Emission CT Study in Patients with Middle Cerebral Artery Territery Infarct．AJNR Am J Neuroradiol,23:189-193,February 2002．

［16］ Infeld B,Davis SM,Lichtenstein M,et al．Crossed Cerebellar diaschisis and brain recovery after st roke ． Stroke ,1995,6:90-95．

［17］ 楊吉生,丁里，等．大腦動脈交通作用對SPECT結果的影響．中國醫學影像學雜志，1997，5（4）：237.

［18］ 鄭麗莎，許晶． 無癥狀性腦梗塞患者腦血流灌注的相關研究． 腦與神經疾病雜志，2006，14（2）．：85.

［19］ 袁耿彪，陳雪紅，等．腺苷介入試驗對缺血性腦血管病的價值．中國神經精神雜志，2003， 29（2）：94.