CT灌注成像在蛛網膜下腔出血中的臨床應用研究進展

吳權洋，鄭瑞賓，李松柏

（中國醫科大學附屬第一醫院放射科，遼寧 沈陽 110001）

蛛網膜下腔出血（Subarachnoid hemorrhage，SAH），特別是動脈瘤破裂導致的SAH，是一種嚴重的腦血管疾病，具有很高的致死率和致殘率[1]。盡管近年來藥物治療、外科手術技術以及血管內栓塞治療技術已經取得了長足的進步，但SAH的死亡率仍很高，約有50%的患者在SAH后死亡，大多數幸存者患有運動缺陷、認知功能障礙，降低生活質量[2－3]。臨床及動物模型研究均發現，腦血管痙攣（Cerebral vasospasm，CVS）是SAH患者主要且嚴重的并發癥之一，是影響預后的主要原因[4－5]。CVS的血管造影證據存在于60%～80%的SAH患者中，約32%的患者出現癥狀[6－7]。遲發性腦缺血（Delayed cerebral ischemia，DCI）是SAH最嚴重的并發癥，常發生在SAH后4～12 d，DCI通常被定義為通過成像檢查檢測到的新的缺血性病變，特點是意識逐漸降低，或不明原因的神經系統惡化，一旦發生，難以逆轉。DCI的發生機制相當復雜，CVS引起血管管腔狹窄，進而導致腦組織血流量下降，被認為是DCI發生的直接促發因素，如果未經及時、恰當處理，進而進展惡化為腦梗死。CVS的早期診斷和及時治療主要集中在預防其永久性神經功能缺損、腦梗死相關的破壞性后遺癥。

當CVS和DCI的診斷尚未明確之前，腦組織往往尚未發生難以逆轉的缺血性損害，此時采取積極的治療，患者常有積極的預后效果。因此，早期診斷CVS和DCI，是SAH患者管理的關鍵性問題[8]。目前一般認為，CT灌注成像（CT perfusion，CTP）是無創顯示腦組織缺血的最準確、最敏感的方法，且對于CVS和DCI的預測和早期診斷具有較大的價值[9－10]。CTP是一種相對較新的技術，采用復雜解卷積算法及相關軟件來產生灌注圖，可以通過腦血流量（CBF）、腦血容量（CBV）和平均通過時間（MTT）、相對腦血流量（rCBF）、相對腦血容量（rCBV）來快速定性和定量評估腦灌注。CTP提供TTP、MTT、rCBV和rCBF等關鍵參數，可以對全腦微循環的變化進行多參數的客觀的定量測量，更利于分析、評估腦微循環的血流動態情況。因此，CTP是活體狀態下SAH后腦實質微循環定量評估的最有效手段。本綜述對CTP在SAH中的臨床應用進行闡述。

1 CTP在診斷SAH后CVS中的臨床應用

CTP 主要通過 CBF、CBV、MTT、TTP、rCBV、rCBF 等參數評價CVS。根據以前的CTP腦血管病研究，發現了3種不同的CTP變化模式[11－12]。第一種是沒有真正缺血性損傷的血液動力學低灌注，其特征在于適應與局部缺血相關的自身調節的活化而增加的MTT和rCBV。第二種代表了可逆性缺血性損傷，其特征在于與減少的rCBF相關的MTT增加；rCBV是正常的或增加的。第三種模式代表明確的和不可逆的缺血性損傷，其特征在于與降低的rCBF相關的MTT增加和rCBV降低。Wintermark等[13]對33例SAH患者分別進行DSA和CTP檢查來評價CVS的診斷效果，分析結果顯示，MTT與CBF具有較高的診斷價值，其敏感性分別為92%（MTT）、75%（CBF）， 特異性分別為 86%（MTT）、95%（CBF），MTT 均更具敏感性，CBF、CBV更明顯具有特異性，并且提出了MTT篩查CVS、CBF確診CVS的觀點。Moftakhar等[14]的一項研究將CTP與DSA進行了比較，發現在預測CVS的存在或不存在時，具有91%的一致率。Greenberg等[15]的薈萃分析顯示，CTP與DSA比較，CTP診斷CVS具有74．1%的敏感性和93%的特異性。

目前，研究人員尚未對CVS的診斷參數作出具體的公認的定量標準。Sanelli等[16]對接受DSA檢查的患者進行了CVS診斷的分析，發現當 CBF 的閾值為 36．5 mL/（100g·min）時，敏感性為95%、特異性為 70%，MTT閾值為 5．4 s時，敏感性為78%、特異性為 70%。Araki等[17]報道，當 MTT值大于 4．1 s時，大腦中動脈區痙攣缺血的MTT與CBF成顯著負相關。Kanazawa等[9]研究表明，CVS中MTT超過平均值20%以上常表明CVS的發生，CVS相關腦梗死患者的MTT顯示比平均值高出47%。MTT主要反映的是，當靜脈注射對比劑時，造影劑透過毛細血管所用的平均時間是提供腦組織缺血的一個非常敏感、有效的指標[18]。Kanazawa等[9]還發現，在大腦前動脈供血區域，大于4．19 s的MTT與CVS的發生有關，MTT大于5．13 s，導致CVS相關性梗死。在大腦中動脈供血區域，大于4．56 s的 MTT與 CVS的發生有關，MTT大于 5．58 s則往往導致梗死。而Wintermark等[19]的研究表明，MTT為6．4 s的閾值是CVS診斷的最準確的指標。

2 CTP在預測和診斷SAH后DCI中的臨床應用

SAH后DCI往往表現為腦灌注水平的下降，CTP圖像上主要表現為 CBF 下降和 MTT 延長[20－22]。 Dankbaar等[23]評估了CTP對DCI的診斷，顯示出84%的敏感性和79%的特異性。Killeen等[24]的研究將CTP與DSA診斷DCI進行了比較，他們發現CTP的敏感性和特異性分別為80%和67%，DSA分別為73%和75%，兩種檢測結果相似。Rodriguez－Régent等[25]研究發現MTT和CBF值在第0天和第4天之間的變化的評估可以早期預測SAH中的DCI。Rodriguez－Régent等追蹤了47例SAH患者，并測量了SAH后DCI患者和非DCI患者的MTT值和CBF值，發現DCI患者和非DCI患者之間的ΔMTT（MTT變化量）和 ΔCBF（CBF變化量）具有明顯差異，最佳ΔMTT 和 ΔCBF 值分別為 0．91 s（敏感性為 83．9%，特異性為79．5%，AUC 為 0．84）和 7．6 mL/（100g·min）（敏感性為 100%，特異性為 71．4%，AUC 為 0．86）。 在多變量分析中，ΔCBF（ΔCBF每降低 20%）和 ΔMTT值（ΔMTT每增加 20%）是 DCI的獨立預測因子。Dankbaar等[23]發現DCI與非DCI患者之間的 CBF 值有顯著差異性，DCI組為 29．4 mL/（100g·min），非DCI組為 40．5 mL/（100g·min）。 Dankbaar等[23]還發現 DCI患者和非DCI患者之間的MTT和灌注非對稱性亦有明顯差異。Duan等[26]研究發現不同基線相對CBF所在的各組之間DCI的發生率存在顯著性差異。基線rCBF≤0．75的亞組具有最高的DCI發生率，基線rCBF≥0．85的亞組具有最低的DCI發生率，當rCBF為 0．84時，特異性為 87．5%，敏感性為90．62%，相對 MTT為 1．1時，特異性為 75%，敏感性為84．37%，AUC 為 0．844；rCBV 為 0．94 時，特異性為 75%，敏感性為71．87%。Duan等[27]研究還發現，CBF減少的程度與DCI的發生率有關，相對CBF下降越嚴重，發展為DCI的風險也隨之增大。

CTP的不同參數反映DCI的意義也不同。Sanelli等[27]評估了用于診斷DCI的定量CTP，并且能夠確定CBF的閾值水平為 35 mL/（100g·min）時，敏感性為 90%，特異性為 68%，而MTT的閾值為5．5 s時，敏感性為73%，特異性為79%。通過CTP觀察延遲性血管痙攣，延長的MTT反映了局部血管的異常調節，而CBV只有在調節能力正常的情況下才會適當增高，當血管的自我調節能力因SAH而受損時，CBV會隨著CBF的降低而降低，而CBF的下降往往是顱底大血管及微血管共同作用的結果[28]。

3 CTP在監測SAH患者治療效果中的應用

SAH患者經過治療后，可以采用CTP對CVS及DCI的預后效果進行動態監測。Shankar等[29]報道1例右側頸內動脈閉塞后伴發DCI的患者行右側表淺顳動脈－大腦中動脈旁路手術治療右半球缺血癥狀，術前及術后行CTP檢查，對比檢查發現，右側大腦中動脈供血區CBF、CBV顯著增加，MTT、TTP相對減少，臨床癥狀未見惡化。Hanggi等[30]對應用尼莫地平治療SAH伴發嚴重CVS的患者利用經顱多普勒 （TCD）和CTP來動態監測治療效果，結果顯示，應用尼莫地平治療后第1天CTP顯示MTT和TTP值下降，第2天后又重新上升，雖然作用持續時間較短，但腦灌注量的提高間接說明了尼莫地平的治療作用，TCD監測的血流的變化也支持CTP的結果。

4 CTP在治療CVS及DCI決策選擇中的應用

由于不是所有的影像學顯示的CVS都會導致DCI的發生及臨床癥狀的惡化，所以決定是否接受治療CVS通常是困難的。許多這樣的患者將進入ICU治療并鎮靜，使臨床癥狀的評估變得困難，使治療決定的選擇更加困難。Wintermark等[19]對需要治療的CVS患者進行了一項亞分析，發現CTP對于需要治療的患者的敏感度的結果顯示，超過7．6 s的異常MTT 的敏感性為 70．0%，特異性為 87．5%，CBF 小于 39．3 mL/（100g·min）時，敏感性為 61．7%，特異性高達 98．2%。 Binaghi等[31]發現，CTP聯合 CT血管成像（CTA）對27例患者進行檢查，在CTP中觀察到異常的9例患者中，CTP結果強烈影響了治療決定。在4例CTP顯示正常、CTA顯示為輕中度CVS的患者中，神經外科醫生根據特定需求進行血管內治療；在無意識/嚴重臨床癥狀的患者中，神經外科醫生采取預防性治療；而在另外11名患者中，1例沒有進行CTP檢查，但CTA顯示為輕中度CVS，8例CTP顯示正常，CTA顯示為輕中度CVS，1例CTP顯示rCBV減少、MTT增加、rCBF減少，1名禁忌癥患者，均未采取血管內治療。

5 CTP的不足及爭議

CTP的不足有以下幾個方面：①CTP反映的腦灌注量的改變不僅受CVS及DCI的影響，腦積水、腦水腫等病理因素及手術治療手段等均會對腦灌注量產生影響。②CTP定量分析方面也存在局限性。CBF、CBV、MTT和TTP值因設備和技術不同而有所不同，因此定量閾值在不同設備之間存在偏差，往往難以達成共識。③目前沒有公認的定量的參數作為診斷CVS與DCI的標準。④感興趣區的位置選擇、勾畫感興趣區的大小及形狀往往因人而異，也會為最終分析帶來誤差。

診斷CVS的金標準被認為是DSA，CTP的功能性技術對CVS的診斷和對進展為DCI的診斷及預測具有顯著的高敏感性和特異性。CTP的功能信息將對今后臨床指導、治療、決策產生巨大作用。