周潔潔,陳偉建,楊運俊,李建策,段玉霞,曹國全,鄭葵葵
(溫州醫科大學附屬第一醫院 放射科,浙江 溫州 325015)
CTPI評價亞急性期腦出血后周圍組織的血流動力學變化
周潔潔,陳偉建,楊運俊,李建策,段玉霞,曹國全,鄭葵葵
(溫州醫科大學附屬第一醫院 放射科,浙江 溫州 325015)
目的:應用320排容積CT灌注成像(CTPI)研究亞急性期高血壓性腦出血(HICH)后周圍組織的血流動力學變化。方法:對21例HICH患者于發病后4~14 d行CTPI檢查,測量腦血腫體積、腦血腫周圍(邊緣區、外層區)及對側鏡像區的腦血流量(CBF)、腦血容量(CBV)、平均通過時間(MTT)及達峰時間(TTP),并計算相對灌注參數值rCBF、rCBV、rMTT及r TTP(患側/健側)。采用成組t檢驗對邊緣區、外層區及其相應鏡像區域各參數值、邊緣區、外層區相對灌注參數值進行分析;采用Pearson相關性分析血腫體積、發病時間與血腫周圍(邊緣區及外層區)rCBF、rCBV、rMTT及rTTP的相關性。結果:亞急性期腦血腫邊緣區CBF、CBV均較對側鏡像區降低,差異有統計學意義(tCBF=-4.442,PCBF<0.01;tCBV=-4.139,PCBV<0.01),TTP較鏡像區顯著延長,差異有統計學意義(tTTP=4.030,PTTP<0.01),MTT較鏡像區有所縮短,差異無統計學意義(tMTT=-1.631,PMTT>0.05)。血腫外層區CBF較鏡像區減低,差異有統計學意義(tCBF=-2.196,PCBF<0.05),MTT較鏡像區延長,差異有統計學意義(tMTT=2.093,PMTT<0.05),CBV及TTP與鏡像區對比,差異無統計學意義(tCBV=-0.776,PCBV>0.05;tTTP=0.336,PTTP>0.05)。血腫邊緣區rCBF、rCBV均較外層區減低,差異有統計學意義(trCBF=-2.688,PrCBF<0.05;trCBV=-3.124,PrCBV<0.01);rMTT較外層區縮短,差異有統計學意義(trMTT=-2.770,PrMTT<0.05);而rTTP較外層區延長,差異有統計學意義(trTTP=3.574,PrTTP<0.01)。血腫體積與血腫周圍rCBF、rCBV、rMTT及血腫外層區rTTP均無顯著相關性,與血腫邊緣區rTTP有相關性(r=0.472,P<0.05)。發病時間與血腫周圍(邊緣區和外層區)rCBF、rCBV、rMTT及血腫邊緣區r TTP無顯著相關性,與血腫外層區rTTP有相關性(r=0.441,P<0.05)。結論:亞急性期HICH血腫周圍存在腦灌注減低,且血腫周圍rCBF、rCBV與血腫體積、發病時間無明顯相關。
腦出血;亞急性期;體層攝影術,X線計算機;灌注
高血壓性腦出血(hypertensive intracerebral hemor rhage,HICH)是常見的神經科急癥,占全部腦卒中的10%~20%,具有較高的發病率、病死率和致殘率[1-2]。除出血本身的損傷外,臨床神經癥狀的惡化可能與繼發性腦損傷直接相關。近年來,大量實驗研究證實急性期血腫周邊腦組織存在低灌注區域,且認為血腫周邊組織血流經歷了一個動態、多時相的變化過程[3],提示血腫邊緣區域存在進行性的組織損傷和水腫發展[4-5];而亞急性期腦血腫周圍組織的血流變化在繼發性腦損傷中的作用還存在爭議,因此進一步探討亞急性期腦出血后血腫周圍組織的血流動力學變化,有助于腦出血患者后期治療方案的制定,并為評估預后提供有價值的信息。
1.1 一般資料 回顧性分析2013年7月至12月于我院神經內科診斷為HICH患者21例。所有病例均滿足以下入選標準:①簽署知情同意書;②CT平掃證實幕上腦出血;③患者在4~14 d,平均(7.95± 3.89)d行Toshiba Aquil ion ONE 320排低劑量容積CT灌注成像(CTPI);④患者均采取臨床保守治療。排除標準:①CT發現腦血管畸形、動脈瘤或外傷性、腫瘤性等非HICH患者;②CTPI檢查時間不在腦出血亞急性期范圍內的患者;③有碘過敏史和/或心、肝、腎嚴重疾病或功能衰竭的患者;④檢查過程中出現躁動不安等因素影響圖像質量的患者。同時滿足以上標準的患者共21例,其中男12例,女9例,年齡為24~74歲(平均55.79歲),其中有既往高血壓病史的患者15例。
1.2 方法
1.2.1 影像學檢查方法:所有CTPI均采用Toshiba Aquil ion ONE 320排640層CT掃描儀,行頭顱CT一站式檢查。先經肘靜脈依次團注非離子型碘對比劑50 mL及0.9%氯化鈉溶液20 mL,流率4~5 mL/s,延遲7 s后進行動態容積掃描,掃描過程中采用頭顱固定帶對頭顱進行固定。掃描參數為:管電壓100 kV,管電流150~310 mA。單圈旋轉時間為0.75 s,圖像層厚0.5 mm,矩陣512×512,Z軸掃描范圍160 mm。全程CT灌注掃描過程約為60 s,獲得19期容積數據,共6 080幅圖像。
1.2.2 圖像后處理方法:所有影像數據傳至Vitrea 3圖像處理站,進入頭顱分析界面,將19期容積掃描數據導入東芝的4D-Per fusion軟件包進行后處理,由分析軟件自動生成以下灌注參數圖,分別是腦血流量(cerebral blood f low,CBF)、腦血容量(cerebral blood volume,CBV)、平均通過時間(mean t ransit time,MTT)和達峰時間(time to peak,TTP),用自帶體積測量軟件測量血腫體積。本研究參數測量參照Fainardi等[2]學者的方法,將CT平掃血腫周圍低密度腦組織區域定義為血腫邊緣區;將血腫邊緣區外1 cm內的CT平掃正常密度的腦組織區域定義為血腫外層區。采用人工手繪感興趣區(ROI)的方法測量該2處區域CBF、CBV、MTT及TTP值,每處以1 cm2的不規則橢圓測量參數值,再以腦中線為鏡面,畫出對側半球等距離處鏡像區(避開血管),并測量其灌注參數值,再計算相對灌注參數值(患側/健側),即rCBF、rCBV、rMTT及rTTP值,以上數值重復測量3次取平均值。
1.3 統計學處理方法 采用SPSS 20.0統計軟件進行統計學處理。對計量資料進行正態性檢驗,年齡、血腫體積、發病時間和各區域灌注參數值符合正態性分布用表示。用成組t檢驗對邊緣區、外層區及其相應鏡像區域各參數值、邊緣區及外層區相對灌注參數值進行分析;Pearson相關性分析血腫體積、發病時間與血腫周圍(邊緣區及外層區)rCBF、rCBV、rMTT及rTTP的相關性。P<0.05為差異有統計學意義。
2.1 CT平掃情況 21例患者發病部位依次位于頂枕葉(2例)、顳葉(1例)、側腦室旁(1例)、基底節區和丘腦(17例),CT平掃顯示高密度血腫,所有患者臨床均考慮為HICH,血腫體積最大28.96 mL,最小2.29 mL,平均體積(11.70± 7.59)mL。
2.2 HICH患者CT灌注參數圖、參數值比較 21例患者亞急性期腦血腫周圍組織均出現灌注減低,見圖1。灌注參數值比較:①亞急性期腦血腫中心區CBF、CBV較鏡像區明顯減低,MTT較鏡像區明顯縮短,TTP較鏡像區延長,差異均有統計學意義(tCBF=-13.722,PCBF<0.00;tCBV=-15.063,PCBV<0.00;tMTT=-11.366,PMTT<0.00;tTTP=2.497,PTTP<0.05)。②亞急性期腦血腫邊緣區CBF、CBV較鏡像區減低,血腫邊緣區TTP較鏡像區延長,差異均有統計學意義(tCBF=-4.442,PCBF<0.01;tCBV=-4.139,PCBV<0.01;tTTP=4.030,PTTP<0.01),但MTT與鏡像區對比差異無統計學意義(tMTT=-1.631,PMTT>0.05)。③亞急性期腦血腫外層區CBF、MTT與鏡像區比較,差異均有統計學意義(tCBF=-2.196,PCBF<0.05;tMTT=2.093,PMTT<0.05);CBV、TTP與鏡像區比較,差異無統計學意義(tCBV=-0.776,PCBV>0.05;tTTP=0.336,PTTP>0.05)。④亞急性期腦血腫邊緣區rCBF、rCBV較外層區減低,差異均有統計學意義(trCBF=-2.688,PrCBF<0.05,trCBV=-3.124,PrCBV<0.01);rMTT較外層區縮短,差異均有統計學意義(trMTT=-2.770,PrMTT<0.05),而r TTP較外層區延長,差異有統計學意義(trTTP= 3.574,PrTTP<0.01)。見表1-2。
2.3 HICH患者血腫體積及發病時間與灌注參數值相關分析 血腫體積與血腫周圍(邊緣區和外層區)rCBF、rCBV、rMTT及血腫外層區rTTP經Pearson相關性檢驗均無顯著相關性,但與血腫邊緣區rTTP有相關性(r=0.472,P<0.05)。發病時間與血腫周圍rCBF、rCBV、rMTT及血腫邊緣區rTTP無顯著相關性,但與血腫外層區rTTP有相關性(r=0.441,P<0.05)。

圖1 亞急性期腦血腫患者CT灌注參數圖
表1 21例患者亞急性期腦血腫周圍中心區、邊緣區及外層區各灌注參數比較

表1 21例患者亞急性期腦血腫周圍中心區、邊緣區及外層區各灌注參數比較
觀察區域 CBF(mL·100 g-1·min-1) CBV(mL·100 g-1) MTT(s) TTP(s)血腫中心區 8.29±2.66 0.35±1.33 2.61±0.90 22.00±3.38血腫邊緣區 17.60±6.68 1.27±0.63 4.38±1.43 22.58±2.98血腫外層區 23.08±7.19 1.80±0.48 4.94±1.02 20.89±2.79
表2 21例患者亞急性期腦血腫周圍邊緣區、外層區及其鏡像各灌注參數相對值比較(

表2 21例患者亞急性期腦血腫周圍邊緣區、外層區及其鏡像各灌注參數相對值比較(
觀察區域 rCBF rCBV rMTT rTTP血腫外層區 0.75±0.26 0.70±0.37 0.91±0.22 1.10±0.13鏡像區域 0.95±0.24 1.01±0.28 1.07±0.15 1.00±0.39 t -2.688 -3.214 -2.770 3.574 P 0.014 0.004 0.012 0.002
大量動物實驗及人類臨床研究已證實急性腦出血血腫周邊存在灌注減低[6-8],但亞急性期腦血腫周圍灌注改變國內外研究較少。Tayal等[4]對42例SICH患者行Xe-CT檢查發現亞急性期腦血腫周邊存在灌注減低。馬春等[9]學者對腦出血急性及亞急性期患者行CTPI研究,結果顯示亞急性期腦血腫周圍低灌注區仍然存在,CBF與急性期比無明顯變化,而CBV與急性期比較明顯升高。周劍等[10]研究得出結論,亞急性期腦血腫周圍腦組織依然存在低灌注梯度,血腫邊緣區rCBF、rCBV均顯著低于外層區rCBF、rCBV。本研究也顯示亞急性期腦血腫周圍存在灌注減低區,且低灌注區域要大于CT平掃顯示的低密度帶。結合以往文獻,筆者認為亞急性期腦血腫周圍低灌注存在的機制與急性期可能不同,急性期主要是血腫占位效應所致的機械壓迫,亞急性期除機械壓迫局部組織壓力升高導致的機械性腦損傷外,還有腦血流量下降、血漿滲透壓增高,以及與血紅蛋白分解和酶相關的炎癥共同導致繼發性損傷,進而導致組織對氧和血液需求減少,即代謝降低,引起局部腦組織血流灌注減少,說明腦血腫周邊組織血流變化是一個動態、多時相的過程。
本研究選取21例采取保守治療的亞急性期腦血腫患者,參照Fainardi等[2]學者的血腫周圍區域參數值測量方法,將亞急性期腦血腫周圍組織劃分為邊緣區和外層區,從血腫周圍不同區域進行灌注參數值測量。本研究不僅可通過灌注圖定性地觀察到血腫周圍組織的低灌注梯度,還能從定量角度更精確地體現其低灌注改變,結果顯示血腫周圍呈階梯狀低灌注狀態,與以往研究[4,9-10]結果相符。另外,亞急性期腦血腫邊緣區及外層區CBF、CBV較對側鏡像區顯著降低(P<0.05),邊緣區rCBF、rCBV較外層區降低(P<0.05),提示血流灌注從血腫邊緣區至外層區灌注改善,與文獻[9-10]報道一致。童秋云等[11]采用相似的血腫周圍組織灌注參數測量方法研究急性期血腫,結果亦顯示血腫周圍組織低灌注改變。因此筆者推測,亞急性期腦血腫周圍血流灌注較急性期改善不顯著,仍為低灌注狀態。以往文獻報道血腫周圍MTT較對側鏡像區、血腫邊緣區MTT較外層區明顯延長[2,10,12],但本研究結果顯示亞急性期腦血腫邊緣區MTT較對側鏡像區、血腫邊緣區MTT較外層區縮短,分析原因可能一是本組血腫相對較小,占位效應相對輕,MTT是血液經過毛細血管床的時間長度,占位輕的話MTT受影響也小;二是血腫邊緣區相對外帶區是動脈供血末梢,經過急性期的機械壓迫后,經流的血流更為減少,血管內壓低,因而亞急性期邊緣區MTT縮短;也可能與本研究灌注算法不同有關[11],說明亞急性期腦血腫中心到外層區灌注呈階梯狀分布,逐漸增加。
本研究利用320排CT自帶后處理軟件手動測量血腫體積,并與血腫邊緣區及外層區rCBF、rCBV、rMTT及rTTP進行相關性比較,發現血腫體積與血腫周圍(邊緣區和外層區)rCBF、rCBV、rMTT及血腫外層區rTTP均無顯著相關性,但與血腫邊緣區rTTP有相關性。Fainardi等[2]學者認為小血腫(<20 mL)周邊組織rCBF、rCBV值高于大血腫(>20 mL)周圍組織rCBF、rCBV值。Herweh等[13]研究結果顯示血腫體積[為(18.00±23.93)mL]與rCBF中等呈負相關,與rTTP呈正相關。而Herweh等[14]另一項研究結果則提示相對較小的血腫體積對血腫周邊灌注變化基本無影響。這與本研究結果相近,本研究中所有血腫平均體積為(11.70±7.59)mL,其中18例血腫體積小于20 mL,僅3例體積大于30 mL。因此,小于20 mL的血腫占位效應雖可影響其周圍組織的血流動力學變化,但不是影響血腫預后的決定性因素,小血腫周圍繼發性損傷才是影響腦出血預后的主要原因,提示亞急性期腦血腫周圍灌注變化與血腫體積的相關性。
本研究將發病時間與血腫周圍rCBF、r CBV、rMTT及rTTP對比,發現其與血腫周圍rCBF、rCBV、rMTT及血腫邊緣區rTTP無顯著相關性,但與血腫外層區r TTP有相關性。Tayal等[4]的研究亦顯示發病時間與亞急性期腦血腫周圍CBF值無明顯相關。但與Mayer等[1]及Rosand等[15]關于急性期血腫“血齡”是影響血腫周邊rCBF的關鍵因素的觀點不一致。其原因可能與血腫大小有關,另外急性期與亞急性期腦血腫周圍組織血流動力學影響的機制可能不同,急性期血腫占位效應壓迫血腫周圍組織引起血流灌注減低起主導作用,而亞急性期則是凝血酶、血紅蛋白分解產物的神經毒性、水腫等導致繼發性損傷等更多因素引起血腫周圍腦組織代謝降低進而導致血流灌注減低,提示亞急性期腦血腫周圍灌注變化與發病時間的相關性,亞急性HICH周圍確實存在低灌注區域,并呈由內到外灌注逐漸增高的梯度改變。
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(本文編輯:吳彬)
Assessment of hemodymam ics of perihematoma after the subacute hypertensive intracerebral hemorrhage w ith CT per fusion imaging
ZHOU Jiejie,CHEN Weijian,YANG Yunjun,LI Jiance,DUAN Yuxia,CAO Guoquan,ZHENG Kuikui. Department of Radio logy,the First Affliated Hospital of Wenzhou Medical University,Wenzhou,325015
Objective:To study the perihematomal hemodynam ics changes in patients w ith subacute hypertensive intracerebral hemorrhage using 320-row volume CT perfusion imaging. M ethods:CTPI was performed in tw enty-one patients from 4 days to 14 days after the onset of HICH. The volume of the hematomas was measured,and the perfusion parameter values of the marginal zone and outer zone of the intracerebral hematoma and contralateral m irror were measured,including cerebral blood f ow (CBF),cerebral blood volume (CBV),mean transit time (MTT) and time-to-peak (TTP),and rCBF,rCBV,rMTT and rTTP w ere calculated by ipsilateral/contralateral value. The differences of perfusion parameter values between the marginal zone or the outer zone and the mirror area,and the differences of relative perfusion parameters values between marginal and outer zone were analyzed by paired samples t test. Relationships between the volume of hematomas and the time from the onset to the CTPI performance and rCBF,rCBV,rMTT and rTTP of marginal and outer area w ere analyzed by Pearson correlation analysis. Resu lts:①Compared with the m irror area,the CBF and CBV of the marginal zone showed lower perfusion and there was signif cant statistical difference (tCBF=-4.442,PCBF<0.01;tCBF=-4.139,PCBV<0.01),the TTP was more delayed in the marginal zone,and there w as signif cant statistical difference (tTTP=4.030,PTTP<0.01),and the MTT of marginal zone was shorter but there was no signif cant statistical difference (tMTT=-1.631,PM TT>0.05); The CBF of the outer zone presented lower perfusion than the m irror area and there w as signif cant statistical difference (tCBF=-2.196,PCBF<0.05),MTT was longer than that of the m irror area,there was signif cant statistical difference (tMTT=-2.093,PMTT<0.05),and there was no statistically difference between the CBV or TTP of outer and m irror area (tCBV=-0.776,PCBV>0.05 and tTTP=0.336,PTTP>0.05). The rCBF and rCBV in the marginal zone were lower than those in the outer zone,and there w as signif cant statistical difference (trCBF=-2.688,PrCBF<0.05 and trCBV=-3.124,PrCBV<0.01 respectively). rMTT was signif cantly shorter (trM TT=-2.770,PrMTT<0.05) than it in the outer zone,but rTTP was more delayed in the marginal zone (trTTP=3.574,PrTTP<0.01). ②There w as no significant relationship betw een the volume of subacute hematomas and rCBF,rCBV,rMTT of the marginal zone and the outer zone or rTTP of the outer zone,and there was signif cant relationship between that and rTTP of the marginal zone. There was also no signif cant relationship between the time from onset to the CTPI performance and rCBF,rCBV,rMTT of the marginal zone or the outer zone and rTTP of the marginal zone,and there was signif cant relationship between that and rTTP of the outer zone (r=0.441,P<0.05). Conclusion:Hypoperfusion still remained in perihematomal region of subacute hypertensive intracerebral hematoma,furthermore there is no signif cant correlation betw een rCBF and rCBV of perihematoma and the volume of hematoma and the time from onset to CPTI performance.
intracerebral hemorrhage; subacute; tomography,X-ray computed; perfusion
R445.3
B DO I:10.3969/j.issn.2095-9400.2015.10.011
2015-01-26
浙江省公益性技術應用研究項目(2011C23021);溫州市科技局公益性研究項目(Y20140733)。
周潔潔(1984-),女,浙江溫州人,住院醫師。
陳偉建,主任醫師,Emai l:wyyycwj@163.com。