低劑量CT腦灌注及SPECT在頸動脈狹窄性短暫性腦缺血發(fā)作的應(yīng)用進(jìn)展*

鄭 義　蘆 鉞　程瑞年

低劑量CT腦灌注及SPECT在頸動脈狹窄性短暫性腦缺血發(fā)作的應(yīng)用進(jìn)展*

鄭 義①蘆 鉞②*程瑞年③

我國正在步入老齡化社會，高血壓、動脈粥樣硬化的發(fā)病率逐年增高，頸動脈狹窄性短暫性腦缺血發(fā)作（TIA）的患者發(fā)病率也逐年上升。頸動脈的狹窄或閉塞能夠引起局部腦組織灌注減少從而導(dǎo)致TIA的發(fā)生。CT腦灌注成像和SPECT能夠在早期發(fā)現(xiàn)頸動脈狹窄性TIA的慢性低灌注狀態(tài)，及早預(yù)測發(fā)生風(fēng)險系數(shù)、干預(yù)治療和防止腦梗塞的發(fā)生，評價頸動脈內(nèi)膜剝脫術(shù)和頸動脈支架置入術(shù)的手術(shù)療效，監(jiān)測腦血流動力學(xué)變化情況具有重要價值。本研究在文獻(xiàn)評閱的基礎(chǔ)上，綜述CT腦灌注成像、SPECT在頸動脈狹窄性TIA技術(shù)的應(yīng)用，具備血流灌注情況、優(yōu)勢、療效評估及發(fā)展趨勢。

CT；腦灌注；SPECT；短暫性腦缺血發(fā)作；頸動脈狹窄

［First-author's address］ CT/MRI Room， Chengde Central Hospital， Chengde 067000， China.

短暫性腦缺血發(fā)作（transient ischemic attack，TIA）是以短暫的局灶性神經(jīng)功能障礙，癥狀在24 h內(nèi)完全消失，不遺留神經(jīng)系統(tǒng)陽性體征為特點的腦缺血發(fā)作。在美國，每年約500萬人有短暫性腦缺血發(fā)作病史，這類人群缺血性腦卒中的發(fā)生率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常人群。

近年來，由于我國人民生活水平提高，飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，動脈粥樣硬化的發(fā)病率呈逐年上升趨勢，進(jìn)而引起頸動脈狹窄或閉塞所致的TIA比例也呈逐年上升趨勢，其腦血液動力學(xué)改變和血管狹窄的程度以及側(cè)枝循環(huán)形成相關(guān)。TIA是發(fā)生缺血性腦卒中尤其是前循環(huán)腦卒中的征兆，應(yīng)及時給予診斷和治療以降低發(fā)生風(fēng)險［1］。對于頸動脈狹窄造成的急性腦卒中和短暫性腦缺血發(fā)作患者而言，應(yīng)用血管成像技術(shù)手段可以對卒中發(fā)生機(jī)制和未來卒中復(fù)發(fā)概率做出評估［2］。

CT灌注（CT perfusion，CTP）成像和SPECT是評估責(zé)任狹窄動脈供應(yīng)的腦組織血流動力學(xué)變化以及局部腦組織血流灌注狀態(tài)的兩種影像學(xué)方法，能夠在一定程度上評估卒中的發(fā)生風(fēng)險系數(shù)，同時給予治療而減少或避免卒中的發(fā)生。基于此，就兩者在頸動脈狹窄性TIA患者診療過程中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行討論。

1　低劑量腦CTP成像技術(shù)原理及參數(shù)意義

動態(tài)CTP成像是指在靜脈注射碘對比劑的同時對選定的層面進(jìn)行連續(xù)多次掃描，以獲得這一層面內(nèi)每一個像素的時間-密度曲線（time-density curve，TDC），以此來評價組織器官的血流灌注狀態(tài)。灌注是指血液在毛細(xì)血管水平上的傳輸，因此，CT灌注成像反映的是局部組織器官生理功能的改變，是一種功能成像，在進(jìn)行定量測量時，灌注通常用“ml/100 g·min”單位測量。具體到腦CT灌注成像時，通過肘正中靜脈對比劑團(tuán)注并不是用于觀察常規(guī)增強(qiáng)掃描時的血管外滲所引起的強(qiáng)化，而是作為觀察腦組織血流灌注的示蹤劑。即團(tuán)注對比劑應(yīng)以CT掃描可觀測到的腦組織動態(tài)CT值變化為標(biāo)準(zhǔn)。既往研究證實，過多的對比劑會導(dǎo)致對比劑的再循環(huán)，干擾血流灌注參數(shù)的計算。此外，對比劑劑量的增加也會導(dǎo)致患者腎臟排泄負(fù)荷及相應(yīng)不良反應(yīng)風(fēng)險性的增加。同時，為了減少患者的輻射風(fēng)險，目前多采用低劑量CT灌注成像。在控制圖像質(zhì)量的同時，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整管電流、管電壓及掃描時間等條件，進(jìn)一步降低輻射劑量。

目前，全腦CTP成像檢查輻射劑量為5.1 mSv、6.7～7.5 mSv及11.2 mSv等不同的報道［3］。動態(tài)腦組織CTP成像能夠提供多種功能參數(shù)，其中以腦血流（cerebral blood flow，CBF）、腦血容量（cerebral blood volume，CBV）、平均通過時間對比劑達(dá)峰時間（transit time to the peak，MTT）及達(dá)峰時間（transit time to the peak，TTP）較為重要，CBF及CBV圖可用于觀察腦組織的血流量和血容量，尤其對于CBV而言，在缺血的腦組織中，局部腦組織血容量的變化反映了受損腦組織的可恢復(fù)程度，當(dāng)組織發(fā)生中等程度的低灌注時，常引起局部腦血容量的增加。而MTT及TTP等時間曲線可以觀察腦組織強(qiáng)化開始和其到達(dá)峰值的時間情況。MTT增加意味著腦循環(huán)減慢，大多是腦灌注壓下降或者腦血管阻力的增加，如血管狹窄甚至閉塞等原因?qū)е隆Ｒ虼藢τ诮M織灌注異常，通常在MTT最明顯，其次為TTP及CBF。關(guān)于腦組織灌注異常MTT具有良好預(yù)測性，尤其對于局限性的嚴(yán)重缺血，在早期階段，由于MTT反映了對比劑通過組織毛細(xì)血管的速度，因此是十分敏感的用以顯示血管遠(yuǎn)端局部灌注壓降低的指示劑，能夠顯示灌注成像前后的變化，這點在檢測較小缺血灶或無癥狀性缺血性TIA方面作用更大。CBF是腦血流動力學(xué)最為重要的參數(shù)，直接、準(zhǔn)確地反映腦組織的灌注狀態(tài)，在診斷腦組織灌注異常方面具有很高的穩(wěn)定性和敏感度。達(dá)峰時間能夠部分地描繪腦組織病變區(qū)域的位置和范圍，有助于在初始及隨訪研究中異常灌注區(qū)的視覺比較，并可用來確定自發(fā)的或治療后的再通，以及再通對腦組織的影響情況。

2　低劑量腦CTP評價頸動脈狹窄性TIA血流動力學(xué)改變

國內(nèi)、外學(xué)者研究認(rèn)為，頸動脈狹窄所致的TIA進(jìn)展到急性腦卒中發(fā)生，從CBF變化過程來看經(jīng)歷了3個時期［4］。有研究報道，CTP可敏感地顯示頸動脈狹窄引起的血流動力學(xué)改變。鑒于不同設(shè)備、不同條件下測量的灌注參數(shù)的絕對值有差異，通常選擇兩側(cè)腦灌注參數(shù)的相對比值作為評價指標(biāo)，如此可避免在兩側(cè)頸動脈狹窄時，出現(xiàn)兩側(cè)腦組織灌注降低程度相同或接近而導(dǎo)致低估灌注異常發(fā)生率的情況［5］。He等［6］研究指出，頸動脈狹窄患者TTP較對側(cè)延遲4 s則表明血流動力學(xué)已受到影響。鄭彩端等［7］在應(yīng)用CTP評估頸動脈狹窄性TIA患者時發(fā)現(xiàn)，觀察組中灌注異常者占83.3%，且多數(shù)為TTP延遲和CBV增加，分析可能是初期灌注壓改變引起腦組織代償性擴(kuò)張小動脈而維持血流量所致。且在隨訪觀察中發(fā)現(xiàn)，CTP顯示腦血管代償良好的患者即使存在重度頸動脈狹窄，其腦血流動力學(xué)改變也未必受到明顯的影響，反之在腦血管代償能力較差的患者，即使頸動脈狹窄程度較輕，腦血流動力學(xué)也會受嚴(yán)重影響，從而增加了卒中的發(fā)生風(fēng)險，CTP所反映的腦血管代償能力對預(yù)測TIA患者遠(yuǎn)期卒中風(fēng)險方面有一定參考意義，這與文獻(xiàn)報道相符［8］。

目前，頸動脈狹窄的程度主要按照北美癥狀性頸動脈內(nèi)膜剝脫術(shù)試驗協(xié)作組標(biāo)準(zhǔn)（公式1）和歐洲頸動脈外科試驗協(xié)作組的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷（公式2）：

NASCET血管狹窄程度=（1-頸內(nèi)動脈狹窄部血管直徑÷狹窄部遠(yuǎn)心端正常血管管腔直徑）×100%［9］（1）

ECST狹窄程度=（1-頸內(nèi)動脈管腔最窄處的血管直徑÷頸內(nèi)動脈正常處血管直徑）×100% （2）

上述兩種方法都將頸內(nèi)動脈狹窄程度分為4級：①輕度狹窄，動脈直徑變窄＜30%；②中度狹窄，動脈直徑變窄為30%～69%；③重度狹窄，動脈直徑變窄70%～99%；④100%為完全閉塞［10］。

楊玉嬋等［11］的研究發(fā)現(xiàn)，不同狹窄程度的TIA發(fā)作患者，在對各組間額葉、顳葉、基底節(jié)、前后分水嶺區(qū)灰質(zhì)以及白質(zhì)等解剖部位的局部腦血流（regional cerebral blood flow，rCBF）、局部腦血容量（regional cerebral blood volume，rCBV）比較顯示，不同狹窄程度的對照組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義；rTTP、rMTT組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義。TTP和MTT均可反映血流動力學(xué)異常變化的敏感參數(shù)，并評價腦血管側(cè)支循環(huán)代償程度，這與相關(guān)的研究成果一致［12-13］。程曉青等［14］研究認(rèn)為，對于經(jīng)過初級側(cè)支循環(huán)代償?shù)哪X組織，腦血流動力學(xué)損傷輕微，如果發(fā)生次級側(cè)支循環(huán)代償，表明血流動力學(xué)嚴(yán)重受損。此外，Jongen等［15］認(rèn)為，Willis環(huán)的開放與否對頸動脈狹窄的腦血流動力學(xué)改變無影響。在唐健等［16］的研究中表明，Willis環(huán)通道的開放與否在頸動脈中度狹窄（50%～69%）患者的腦灌注參數(shù)之間并無統(tǒng)計學(xué)意義。但在重度狹窄或閉塞（≥70%）患者中Willis環(huán)通道不開放的腦血流rTTP明顯延長，與Willis環(huán)通道開放的腦血流rTTP之間具有顯著統(tǒng)計學(xué)差異，初級側(cè)支通道的建立與否僅在頸動脈血管阻塞≥70%時意義重大，頸動脈血管阻塞≥70%時腦血管自身調(diào)節(jié)能力將失代償，如果此時初級側(cè)支通道又不能建立，則發(fā)生缺血性卒中風(fēng)險非常高。

現(xiàn)階段，在頸內(nèi)動脈的狹窄或者閉塞病變下所引發(fā)的TIA患者腦血流動力學(xué)變化研究中，在腦CTP成像中所反映的感興趣區(qū)選擇上尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，Trojanowska等［17］將感興趣區(qū)鎖定在大腦中動脈分布區(qū)和分水嶺區(qū)，而Waaijer等［18］將大腦中動脈皮質(zhì)分布區(qū)當(dāng)作感興趣區(qū)。國內(nèi)部分學(xué)者將感興趣區(qū)擴(kuò)展到大腦前動脈（anterior cerebral artery，ACA）區(qū)、大腦中動脈（middle cerebral artery，MCA）區(qū)、基底節(jié)區(qū)及前后分水嶺區(qū)，將涉及面對稱擴(kuò)展，認(rèn)為這樣可以更全面地評估和分析腦血流動力學(xué)的變化情況［11］。

3　SPECT基本原理及在評估頸動脈狹窄性TIA中的應(yīng)用

隨著CT和磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）［19］等以解剖及形態(tài)顯示為主的影像學(xué)技術(shù)的普及，與疾病相關(guān)的各種功能成像成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展方向，其中，單光子發(fā)射體層計算機(jī)成像是目前最主要的功能顯像技術(shù)之一，其基本原理就是利用同位素示蹤原理進(jìn)行顯像，通過體外采集放射性核素分布信息，間接顯示各種疾病的相關(guān)功能、代謝及受體改變情況。對于缺血性腦血管病而言，SPECT提供了腦血流灌注、腦組織代謝和受體表達(dá)等多種功能層面信息，在早期診斷，病情監(jiān)測和治療評估等多個方面可彌補(bǔ)CT、MRI和數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）技術(shù)等的不足，其優(yōu)勢在于提供腦血流灌注方面的信息；便于操作，時間短，能在完成治療前評估后及早進(jìn)入緊急治療程序。

SPECT獲得的腦組織內(nèi)放射性分布可以反映rCBF，能較好地反映腦血流量狀況，監(jiān)測腦血管功能。頸動脈狹窄引起的TIA，因為只是短暫缺血，CT 及MRI等可能無明顯異常，而24 h內(nèi)rCBF多顯著降低，部分患者存在較長時間的rCBF改變。TIA發(fā)作患者臨床癥狀消失時的rCBF研究是預(yù)防TIA復(fù)發(fā)或繼之形成腦梗塞的關(guān)鍵。

既往的研究證實，通過負(fù)荷試驗可以提高檢出率。部分TIA或缺血性腦卒中患者，在給予乙酰唑胺（ACZ）［20］和腺苷［21-22］等之后，正常腦組織的rCBF增加，病變部位的rCBF增加減少，出現(xiàn)rCBF“相對”減低病灶，使可疑病灶更加明顯，提升對疾病診斷的陽性率。檢測rCBF對于早期發(fā)現(xiàn)TIA的慢性低灌注狀態(tài)，預(yù)防不可逆性腦梗塞的發(fā)生具有重要意義。Imasaka等［23］研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用乙酰唑胺腦負(fù)荷試驗SPECT灌注成像，可以提高頸動脈或顱內(nèi)動脈狹窄閉塞性病變的低灌注檢出率，有效地降低心臟手術(shù)過程中缺血性卒中高風(fēng)險率。

頸動脈狹窄會引起腦血流動力學(xué)發(fā)生改變，繼而引發(fā)腦血管儲備力的下降，腦血管儲備（cerebrovascular reserve，CVR）功能的受損是腦卒中發(fā)生的獨(dú)立危險因素，測定CVR可以預(yù)測出卒中的發(fā)生［24］。正常情況下全腦血流量約為50 ml/（100 g·min）；病變情況下，局部腦血流量維持在正常的50%以上時，雖然腦缺血，但無臨床癥狀；在rCBF值＜23 ml/（100 g·min）時，就會引起患者產(chǎn)生相應(yīng)的臨床癥狀，SPECT能夠顯示相應(yīng)部位的放射性核素下降或缺失，但CT及MRI等形態(tài)學(xué)檢查常為陰性；只有當(dāng)rCBF＜8 ml/（100 g·min）時，會引起局部腦組織發(fā)生變化，CT及MRI檢查才能夠發(fā)現(xiàn)陽性結(jié)果。張翼等［25］的研究通過分析頸動脈狹窄TIA患者群SPECT感興趣區(qū)低灌注程度與半年后是否進(jìn)展為腦梗塞、既往TIA發(fā)作次數(shù)以及TIA發(fā)作持續(xù)時間等的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)隨著低灌注程度的增加，發(fā)作的頻率和次數(shù)也會增多，如果發(fā)作的持續(xù)時間越長，腦梗塞發(fā)生的概率就越大。根據(jù)TIA后局部腦血流灌注減少的程度來推斷患者復(fù)發(fā)和進(jìn)展為腦梗塞的風(fēng)險大小，對于判斷預(yù)后，進(jìn)一步調(diào)整治療方案具有一定的指導(dǎo)意義。但不能因為TIA發(fā)作后無神經(jīng)系統(tǒng)癥狀及體征而忽視了治療的必要性。

4　低劑量腦CTP與SPECT評估CEA及CAS術(shù)后療效應(yīng)用

目前，引起缺血性腦血管病的一個重要原因是頸動脈狹窄，而頸動脈內(nèi)膜剝脫術(shù)（carotid endarterectomy，CEA）和頸動脈支架置入術(shù)（carotid artery stenting，CAS）是治療頸動脈狹窄的兩種有效方法［26］。雖然DSA是診斷頸動脈狹窄的“金標(biāo)準(zhǔn)”，能夠直接顯示頸動脈及其分支狹窄的部位、程度和范圍，但由于顱內(nèi)外血管存在豐富的側(cè)支循環(huán)代償可以改善局部血流，使得狹窄部位和程度相同的病變所引起的缺血范圍和程度可能不同。低劑量腦CTP成像及SPECT腦血流灌注顯像對缺血病灶比較敏感，且由于功能性改變先于器質(zhì)性病變發(fā)生，兩者常可發(fā)現(xiàn)CT和MRI等常規(guī)影像學(xué)檢查無法發(fā)現(xiàn)的缺血區(qū)域。在行CEA或CAS的頸動脈狹窄患者中，CTP及SPECT均廣泛應(yīng)用于術(shù)前、術(shù)中及術(shù)后腦血流動力學(xué)的監(jiān)測。

5　展望

低劑量腦CTP成像與SPECT屬于無創(chuàng)成像技術(shù)，與其他影像學(xué)檢查相比較，具有掃描時間短、操作簡單、分辨率高以及可獲得多參數(shù)的腦血管的血流動力學(xué)信息等優(yōu)點，可早期發(fā)現(xiàn)頸動脈狹窄性TIA的慢性低灌注狀態(tài)，及早干預(yù)治療、預(yù)測和防止腦梗死的發(fā)生，對于評價CEA或CAS手術(shù)療效、監(jiān)測腦血流動力學(xué)變化情況發(fā)揮著不可替代的關(guān)鍵作用。

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The application of the progress in TIA of carotid diagnosis and treatment by low dose CT cerebral perfusion and SPECT/

ZHENG Yi， LU Yue， CHENG Rui-nian//
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China is entering into an aging society， and the incidence of hypertension and atherosclerosis were increased year by year. The incidence of transient ischemic attack （TIA）patients with carotid stenosis increased year by year. Carotid artery stenosis or occlusion can cause reduction of local brain tissue perfusion resulting from TIA. CT cerebral perfusion imaging and SPECT could detect earlier the chronic hyper fusion of carotid stenosis TIA， forecast risk coefficient and intervention and prevent the occurrence of cerebral infarction， to evaluate effect of carotid endarterectomy and carotid s carotid artery stenting. It is very important to monitor cerebral hemodynamic changes. The technology has the features of blood infusion situation， advantages， curative effect evaluation and development trend in carotid stenosis TIA reviewed by CT perfusion imaging and SPECT.

CT； Cerebral perfusion； SPECT； Transient ischemic attack； Carotid stenosis

1672-8270（2016）08-0125-05 ［中圖分類號］R817.4

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.08.040

鄭義，男，（1978- ），碩士，副主任醫(yī)師。承德市中心醫(yī)院CT室，從事影像診斷工作。

承德市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計劃（20151005）“低劑量CT腦灌注成像及SPECT在頸動脈狹窄性TIA的應(yīng)用”

①承德市中心醫(yī)院CT室 河北 承德 067000

②承德市中心醫(yī)院超聲診斷科 河北 承德 067000

③承德市中心醫(yī)院急診科 河北 承德 067000

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2016-01-20