腦血流儲備研究現(xiàn)狀及展望

周立春，劉明勇

(首都醫(yī)科大學附屬北京朝陽醫(yī)院京西院區(qū)，北京100043)

腦血流儲備(CVR)又稱腦血管儲備、腦血液動力學儲備、腦灌注儲備、腦循環(huán)儲備、腦血管反應性等，是指在生理或病理刺激作用下，腦血管通過擴張來增加腦血流量的能力。在實際操作中常采用外源性擴血管刺激來評價腦血流量的最大增加能力。對于一般的臨床醫(yī)生來說這是一個比較陌生的名詞，但是這個反映大腦功能的參數(shù)具有十分重要的實際應用意義，我們希望有更多的臨床醫(yī)生了解這個參數(shù)，并且應用在自己的臨床和科研工作中去。

1 CVR的相關概念

說到CVR，就不得不說說腦儲備能力這個更大概念。腦儲備能力指的是大腦對抗缺血缺氧損害的能力。反映腦儲備能力的指標有5個:腦結構儲備、CVR、腦功能儲備、腦化學儲備和腦代謝儲備［1］。①腦結構儲備:通過腦血管側支循環(huán)的開放發(fā)揮的代償能力，側支循環(huán)按照級別開放。首先開放一級側支循環(huán)，也就是前交通動脈和后交通動脈。其次開放二級側支循環(huán)，也就是通過眼動脈和軟腦膜側支動脈與顱內動脈溝通，使顱外的血流供應顱內。最后開放三級側支循環(huán)，也就是新生血管的產(chǎn)生。②CVR:指大腦通過血管最大程度擴張來增加腦血流量的能力。一般來講，通過腦血管最大程度擴張可以增加腦血流30%～75%。③腦功能儲備:當灌注壓在一定范圍內(60～160mmHg)波動時，腦血管通過擴張或者收縮來維持腦血流量恒定不變，這種現(xiàn)象叫Bayliss效應，這種能力叫腦自動調節(jié)能力，也可以叫做腦功能儲備。臨床通過改變血壓的方式，觀察腦血流量的穩(wěn)定性，以此反應腦自動調節(jié)的能力。這種能力在防御腦灌注不足所致的腦組織缺氧和高血壓所致的過度灌注性腦水腫方面均起到重要的作用。④腦化學儲備:在反復缺血的時候，局部產(chǎn)生一系列抗缺血、缺氧的化學物質，提高腦組織的抗缺血缺氧的能力。這個過程也稱為缺血預適應，或者缺血耐受。⑤腦代謝儲備:指的是在血液供應不足的緊急狀態(tài)下，腦組織通過增加葡萄糖攝取率和氧攝取率，來保持自己正常的功能。

2 CVR的臨床應用價值

CVR的臨床應用價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面:①預測腦梗死的發(fā)生，尤其對于存在顱內動脈狹窄或者閉塞的高危患者意義更大。②在發(fā)病間歇期診斷短暫性腦缺血(TIA)發(fā)作，對于血流動力學性TIA意義更大。③術前評估頸動脈內膜剝脫術及腦動脈支架植入術手術適應證，使其手術適應證的確定上升到病理生理學高度，而不再單純依賴于血管狹窄率，這樣更符合臨床實際［2］。④預測頸動脈內膜剝脫術及腦動脈支架植入術術后高灌注綜合征的發(fā)生。⑤評價常染色體顯性遺傳性腦動脈病患者腦血管的功能。該病累及腦內小動脈，可以造成CVR功能受損。⑥評價阿爾茨海默病的腦血管功能。由于慢性缺血也是阿爾茨海默病的發(fā)病機制之一，所以可以觀察到該病患者CVR功能受損。⑦評價糖尿病患者的腦血管功能。由于高血糖主要損害微小動脈，所以糖尿病患者可以出現(xiàn)CVR功能受損。⑧評價腦血管病藥物的療效，有報道他汀類藥物和尤瑞克林可以提高患者的CVR［3，4］。藥物或者其他治療措施(比如缺血預適應)干預后CVR的改善是今后的一個研究方向。

3 CVR的測定方法選擇

臨床上通過多種影像學檢查結合血管擴張激發(fā)試驗，即給予乙酰唑胺(ACZ)或升高動脈CO2濃度后的灌注參數(shù)與基礎狀態(tài)的初始灌注參數(shù)之間的變化來檢測CVR功能。正常情況下，激發(fā)試驗后腦血流量(CBF)明顯升高。如果CBF反應減弱或消失，則提示CVR功能受損。

3.1 常用的測定CVR設備 ①正電子發(fā)射計算機體層攝影術(PET):為臨床測定CBF和CVR的金標準，但設備復雜，價格昂貴，有放射性且普及率低。②單光子發(fā)射計算機體層攝影(SPECT):操作相對簡單，但只能獲得半定量參數(shù)，且可比性差。③氙CT:設備普及，價格相對低廉，簡單、快速、無創(chuàng)，可定量評價，分辨率高，但對運動偽影敏感且氙的吸收對嚴重肺部疾病患者有害，輻射量也較大。④CT灌注成像:其基本原理是中心容積定理，CBF=腦血容量(CBV)/平均通過時間(MTT)。⑤MRI:無創(chuàng)，成像方法較多，可獲得大量的不同信息，但設備較貴，普及性較差，檢查時間長，很多患者無法耐受，分辨率也不夠理想。⑥經(jīng)顱多普勒超聲檢查(TCD):當給予外源性擴血管刺激時，顱內大動脈如大腦中動脈的直徑改變不明顯，主要是小動脈和毛細血管擴張。這樣大腦中動脈橫截面積基本恒定不變，就可以用大腦中動脈血流速度的改變來間接反映腦灌注量的改變。用TCD測定CVR時經(jīng)常會遇到顳窗不良的情況，靜脈注射象利顯聲這樣的超聲增強劑可以增強TCD的信號，使顳窗不良的患者也可得以進行TCD檢查。Dahl等［5］報告，TCD測得的血流速度改變與SPECT測得的血流量變化相關良好。但也有不同意見，Pindzola等比較了TCD和氙CT在測定CVR方面的差異，他們發(fā)現(xiàn)當與氙CT相比時，TCD測定CVR的敏感度是33%，特異度為90.6%，陽性結果的預測價值是54.5%，陰性結果的預測價值是80%。他們得出結論說在測定CVR上TCD的敏感性要遠遠低于氙CT。其原因可能是，有些患者雖然大腦中動脈存在狹窄，但由于他們的大腦中動脈支配區(qū)的血流一部分來自側支循環(huán)，這樣在TCD測定中測得的大腦中動脈血流變化并不能反映側支循環(huán)供血的情況，測得的CVR衰竭結果會出現(xiàn)假陽性的情況，把正常CVR的患者歸入CVR衰竭患者組群中。作者提醒當用TCD來評價CVR時應考慮到TCD測定值與氙CT測定值之間的不一致性。鑒于TCD的無創(chuàng)和易操作性，估計今后有比較大應用價值［6，7］。⑦其他:包括激光多普勒，經(jīng)顱超聲諧波灌注成像和近紅外線頻譜分析等，實際應用不多。

3.2 常用的激發(fā)試驗 ①CO2試驗:目前CO2是較為廣泛采用的刺激腦血管擴張的方法。吸入CO2誘發(fā)的高碳酸血癥能夠擴張腦血管，進而增加CBF。CVR下降患者靜息時其腦血管已經(jīng)擴張，當吸入CO2時其CBF僅能輕度的增加，可以用有關檢測手段檢測到。濃度6% ～8%的CO2的擴血管作用更強一些，但是需要檢測呼吸末二氧化碳分壓(PETCO2)，不易在臨床上推廣。目前最常使用5%CO2和95%O2的混和氣體，采用該混合氣體可以使不同的健康志愿者呼氣末CO2濃度都近似增加1%。這樣就可以免除PETCO2的測定，不同人的腦血管儲備可以定量的表示為呼吸末CO2濃度升高1%時腦血流量增加的百分數(shù)，可以進行相互比較［8］。②屏氣試驗:屏氣后體內CO2潴留導致人為的高碳酸血癥，可達到和吸入CO2類似的腦血管擴張。改善實驗簡單，無需藥物，快速，無創(chuàng)，受試者耐受良好。但是需受試者良好的配合，不能用于呼吸功能不全的患者。不同患者屏氣后其PaCO2可能以不同的速度升高，這樣可能會造成誤差。目前由于定量性較差而采用較少。③ACZ試驗:由于比CO2試驗更安全、更易于操作，ACZ試驗測定CVR得到了廣泛的應用。國外許多單位已形成常規(guī)，稱之Diamox試驗或ACZ試驗。Maren 1977年報道在人體試驗中靜脈注射10 mg/kg的ACZ即可完全抑制碳酸酐酶的作用。但國外習慣上采用了較大的劑量，一般用1.0 g(14.3 mg/kg，1.0 g/70 kg)其CVR在30%～75%。其正常值變異較大可能與各位作者試驗使用的儀器設備及激發(fā)試驗不同有關。近來也有一些研究采用較低劑量的ACZ(500mg)，發(fā)現(xiàn)也可獲得滿意的CVR測定結果。與吸入CO2比較，靜脈注射ACZ擴血管作用更強，因此更適于檢測出那些CVR已經(jīng)衰竭的患者。由于國內針劑無供應，所以有使用口服制劑的報道，但不同人的吸收率不一定一致，口服制劑顯然不如針劑的定量性好。④其他:還有采用腺苷試驗和握拳試驗作為腦血管擴張的刺激試驗的報道，臨床應用較少。

4 應用展望

CVR是大腦的一項生理機能，有助于對抗外來的缺血刺激，幫助大腦度過危機。CVR的測定方法沒有很好的得到規(guī)范，鑒于我國的國情，在以后的研究中TCD或者灌注CT聯(lián)合CO2吸入值得進一步推廣。TCD可作為首選方法，廣泛適用于常見的研究項目。灌注CT可選擇性地應用于定量性要求比較高的研究項目。有腦血管病家族史或者有腦梗死危險因素的患者應力爭進行CVR測定(可采用比較簡單的TCD法);頸動脈內膜剝脫手術和腦動脈支架植入術術前應當常規(guī)進行灌注CT CVR測定。大力提倡藥物或者其他干預治療提高CVR的研究。

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