多時(shí)相計(jì)算機(jī)斷層掃描血管成像對(duì)缺血性卒中的應(yīng)用研究進(jìn)展

趙丹萍，劉俊艷

缺血性卒中的診療過(guò)程不僅需要確定病灶的部位、卒中的病因分型、動(dòng)脈閉塞性病變的病因診斷及動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定性等，也需要通過(guò)神經(jīng)影像技術(shù)了解側(cè)支循環(huán)代償狀態(tài)、側(cè)支代償途徑、病灶局部的血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)及血栓性質(zhì)等。基于此，本文復(fù)習(xí)文獻(xiàn)闡述多時(shí)相CTA（multiphase CTA，mCTA）在側(cè)支循環(huán)狀態(tài)、病變動(dòng)脈管壁通透性及動(dòng)脈內(nèi)血栓性質(zhì)評(píng)估等方面的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 多時(shí)相CT血管成像與側(cè)支循環(huán)的評(píng)估方法

1.1 多時(shí)相CT血管成像 CTA包括單時(shí)相CTA（singlephase CTA，sCTA）、動(dòng)態(tài)CTA（dynamic CTA，dCTA）和mCTA。mCTA是一種具有時(shí)間相關(guān)性的顱內(nèi)動(dòng)脈成像技術(shù)，在外周靜脈團(tuán)注射造影劑后于既定時(shí)間留取動(dòng)脈峰值期、靜脈峰值期及靜脈晚期3個(gè)時(shí)相的影像，比較不同時(shí)相成像圖間側(cè)支顯影數(shù)量和分布，判斷側(cè)支循環(huán)開放程度及血流動(dòng)力學(xué)變化[1]。

sCTA僅采集動(dòng)脈時(shí)相圖，難以提供動(dòng)脈到靜脈期血流動(dòng)力學(xué)變化，且其成像易受患者心功能狀態(tài)、顱外動(dòng)脈閉塞性病變的影響，使顯示的側(cè)支血管數(shù)量、血栓長(zhǎng)度及血栓滲透性改變出現(xiàn)“盲區(qū)”，造成低估誤差[2-4]。而dCTA可連續(xù)掃描動(dòng)、靜脈圖像，提供比mCTA更為詳盡的圖像，但造影劑量大，限制了受益人群[5]。

生理狀態(tài)下，mCTA靜脈期時(shí)相圖僅顯示動(dòng)脈遠(yuǎn)端分支血流信號(hào)變淡。只有當(dāng)顱內(nèi)外動(dòng)脈閉塞且側(cè)支循環(huán)建立時(shí)，血流經(jīng)由側(cè)支動(dòng)脈灌注病變腦組織，使位于皮層的分支動(dòng)脈顯影延遲。通過(guò)該延遲血流的存在，mCTA即可評(píng)估側(cè)支循環(huán)狀態(tài)，結(jié)合CTA進(jìn)一步了解側(cè)支血流來(lái)源。

1.2 多時(shí)相CT血管成像評(píng)價(jià)側(cè)支循環(huán)的方法 基于mCTA的成像原理，其對(duì)二級(jí)側(cè)支循環(huán)（軟腦膜動(dòng)脈和眼動(dòng)脈）的檢測(cè)明顯優(yōu)于MRA，成為《缺血性卒中腦側(cè)支循環(huán)評(píng)估與干預(yù)中國(guó)指南（2017）》推薦的血管影像檢測(cè)技術(shù)[6]。mCTA對(duì)二級(jí)側(cè)支循環(huán)的評(píng)估主要基于血管充盈程度、血流清除及血流充盈延遲程度等3個(gè)方面（圖1）[7]。

血管充盈程度指單位時(shí)間內(nèi)mCTA所有時(shí)相圖顯示的患側(cè)與健側(cè)半球軟腦膜動(dòng)脈分布區(qū)血管充盈數(shù)量總和。當(dāng)患側(cè)近端血管存在嚴(yán)重狹窄或閉塞且側(cè)支循環(huán)不良時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)軟腦膜動(dòng)脈顯影數(shù)量減少。

血流清除程度：比較不同成像期患側(cè)與健側(cè)半球軟腦膜動(dòng)脈顯影清晰程度的變化。正常生理狀態(tài)下，mCTA動(dòng)脈期圖像可清晰顯示軟腦膜動(dòng)脈，且后一期顯影較前一期逐漸變淡；如患側(cè)動(dòng)脈存在動(dòng)力學(xué)損傷，造影劑清除受阻，則靜脈晚期較靜脈峰值期顯影相似甚至更明顯。該指標(biāo)不僅反映了動(dòng)脈流暢程度，也體現(xiàn)了遠(yuǎn)端腦組織腫脹程度及靜脈壓力，可反映局部血流動(dòng)力學(xué)改變。

血流充盈延遲程度：比較患側(cè)與健側(cè)血管最大密度投影成像所顯示的軟腦膜動(dòng)脈數(shù)量，觀察患側(cè)有無(wú)造影劑充盈時(shí)間的延遲、血管顯影延遲出現(xiàn)的時(shí)相，以進(jìn)一步評(píng)價(jià)側(cè)支循環(huán)建立與否、側(cè)支代償程度或血流緩慢的程度，重點(diǎn)反映側(cè)支血流的代償速度。

圖1 多時(shí)相CTA評(píng)估二級(jí)側(cè)支循環(huán)的解讀

1.3 多時(shí)相CT血管成像評(píng)估側(cè)支循環(huán)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 目前文獻(xiàn)報(bào)道的應(yīng)用mCTA評(píng)估側(cè)支循環(huán)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)有：Tan評(píng)分、區(qū)域軟腦膜側(cè)支評(píng)分（regional leptomeningeal score，rLMC）及Alberta卒中項(xiàng)目早期CT評(píng)分（Alberta stroke program early CT score，ASPECTS）6點(diǎn)量表等[5]。

Tan評(píng)分針對(duì)大腦中動(dòng)脈區(qū)域的軟腦膜側(cè)支充盈數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)評(píng)分，將患側(cè)側(cè)支充盈數(shù)量達(dá)到健側(cè)區(qū)域的50%作為界線，血管充盈數(shù)量＜50%以下被認(rèn)為是側(cè)支充盈程度較差[8]。

rLMC是基于側(cè)支延伸至患側(cè)大腦中動(dòng)脈或頸內(nèi)動(dòng)脈（internal carotid，ICA）顱內(nèi)段供血區(qū)的血流供應(yīng)進(jìn)行評(píng)分。主要依據(jù)ASPECTS，比較患側(cè)與健側(cè)ASPECTS中M1-6區(qū)、大腦前動(dòng)脈區(qū)和基底節(jié)區(qū)、外側(cè)裂區(qū)側(cè)支血管數(shù)量，將每個(gè)區(qū)域分為3等級(jí)進(jìn)行評(píng)分[9]。使用該方法評(píng)價(jià)側(cè)支循環(huán)的總分為20分，評(píng)分越高提示側(cè)支循環(huán)越好[6]。

Tan評(píng)分及rLMC評(píng)分量表主要評(píng)估側(cè)支血管的充盈數(shù)量，未包括充盈速度及清除程度，評(píng)估相對(duì)不全面。為此，Bijoy K.Menon等[1]提出了ASPECTS 6點(diǎn)量表評(píng)分方法，兼顧了側(cè)支血管充盈數(shù)量及側(cè)支代償速度。血管內(nèi)治療小梗死灶和前循環(huán)近端閉塞并強(qiáng)調(diào)CT至再通時(shí)間最短化（Endovascular treatment for Small Core and Anterior circulation Proximall occlusion with Emphasis on minimizing CT to recanalization times，ESCAPE）研究在內(nèi)的多項(xiàng)大型臨床試驗(yàn)均應(yīng)用ASPECTS 6點(diǎn)量表評(píng)分來(lái)評(píng)估患者二級(jí)側(cè)支循環(huán)狀態(tài)（圖2）[10]。

1.4 多時(shí)相CT血管成像間接評(píng)估腦組織灌注狀態(tài) 神經(jīng)影像及血管內(nèi)治療的發(fā)展使急性缺血性卒中的治療理念已由癥狀治療轉(zhuǎn)為血管內(nèi)治療，可挽救半暗帶的評(píng)估也從單純的發(fā)病時(shí)間轉(zhuǎn)變?yōu)榻M織病理生理學(xué)狀態(tài)的評(píng)估[11]。因此，評(píng)估卒中急性期缺血半暗帶范圍、側(cè)支循環(huán)狀態(tài)及腦組織對(duì)氧的攝取力等腦儲(chǔ)備指標(biāo)對(duì)于治療決策及預(yù)后評(píng)估至關(guān)重要。

缺血性卒中急性期病變局部毛細(xì)血管水平的灌注壓取決于其上游側(cè)支循環(huán)狀態(tài)，故mCTA對(duì)二級(jí)側(cè)支循環(huán)的評(píng)估也間接反映了病變局部腦組織灌注壓力[12]；目前對(duì)腦組織灌注的評(píng)估主要有CT和MRI灌注成像，但放射劑量大、圖像需后處理、評(píng)估僅限感興趣區(qū)等缺陷，使得灌注成像臨床應(yīng)用受限。mCTA與CTP的原始圖像及掃描過(guò)程相似，且mCTA的血流清除程度對(duì)應(yīng)了CTP的達(dá)峰時(shí)間，mCTA的充盈及延遲程度對(duì)應(yīng)CTP的腦血流量、腦血容量[6-7，13]。因此，mCTA可以反映軟腦膜動(dòng)脈造影劑的排泄過(guò)程，可以體現(xiàn)軟腦膜動(dòng)脈供血區(qū)腦組織灌注壓的動(dòng)態(tài)變化，臨床應(yīng)用價(jià)值或可超過(guò)CTP。

mCTA原始圖像顯示的低密度影代表了缺血區(qū)，低密度延長(zhǎng)至靜脈期表示核心壞死區(qū)可能性大，提示該區(qū)域灌注壓低、腦組織灌注量不足，相應(yīng)軟腦膜動(dòng)脈未充盈顯影[14-15]。尤其mCTA原始圖像靜脈期低密度病變最清晰，其體積大小與最終DWI所示梗死灶大小相似，直觀地反映了局部腦組織灌注量，成為腦組織灌注不良的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)志[16]。

mCTA對(duì)局部血流動(dòng)力學(xué)的評(píng)估也有一定的局限性，其受靜脈血流的影響，如靜脈盜血使軟腦膜動(dòng)脈血流出現(xiàn)分流時(shí)，軟腦膜動(dòng)脈內(nèi)造影劑含量減少，mCTA顯示“血流清除迅速”，易造成對(duì)局部腦組織灌注壓的評(píng)估出現(xiàn)高估誤差[17]。

圖2 mCTA的3個(gè)時(shí)相中ASPECTS 6點(diǎn)量表對(duì)側(cè)支循環(huán)狀態(tài)的評(píng)估

1.5 側(cè)支循環(huán)評(píng)估對(duì)血管內(nèi)治療時(shí)間窗的影響 對(duì)于大動(dòng)脈閉塞的缺血性卒中患者，血管內(nèi)治療取得良好預(yù)后的關(guān)鍵取決于毛細(xì)血管水平側(cè)支循環(huán)狀態(tài)，即缺血半暗帶、半暗帶與核心梗死灶的比值等指標(biāo)。只有側(cè)支循環(huán)良好的患者才能通過(guò)血管內(nèi)治療獲得良好的血管再通率及臨床預(yù)后。mCTA原始圖像可以反映上述指標(biāo)，其原始圖像動(dòng)脈期低密度影代表缺血半暗帶，靜脈期低密度影代表核心梗死灶[10，18-21]。荷蘭急性缺血性卒中血管內(nèi)治療多中心隨機(jī)臨床試驗(yàn)（Multicenter Randomized Clinical Trials of Endovascular Treatment of Acute Ischemic Stroke in the Netherlands，MR CLEAN）及ESCAPE這兩項(xiàng)開創(chuàng)血管內(nèi)治療里程碑的臨床研究，均應(yīng)用mCTA篩選側(cè)支循環(huán)中等-良好的卒中患者作為入組標(biāo)準(zhǔn)。研究結(jié)果顯示側(cè)支循環(huán)良好、ASPECTS 4～5分的前循環(huán)近端閉塞患者經(jīng)機(jī)械取栓可獲得良好轉(zhuǎn)歸[22-23]。而應(yīng)用DWI或CTP聯(lián)合臨床不匹配治療覺(jué)醒卒中及遲發(fā)型卒中患者用Trevo裝置行神經(jīng)介入治療研究（DWI or CTP Assessment with Clinical Mismatch in the Triage of Wake Up and Late Presenting Strokes Undergoing Neurointervention with Trevo，DAWN）研究和影像評(píng)估篩選缺血性卒中患者行血管內(nèi)治療研究3（Endovascular Therapy Following Imaging Evaluation for Ischemic Stroke 3，DEFUSE 3）在入組患者篩查中，分別強(qiáng)調(diào)了臨床癥狀/半暗帶面積與梗死核心的不匹配，無(wú)論從影像學(xué)還是臨床評(píng)估，均強(qiáng)調(diào)了大的半暗帶面積、小的核心梗死灶對(duì)機(jī)械取栓與血管再通的重要性[19-21]。

上述研究為超時(shí)間窗缺血性卒中患者血管再通治療方案的制定帶來(lái)了新的思路，依據(jù)上述研究，2018年AHA/ASA對(duì)急性缺血性卒中早期管理指南做出了更改，將特定卒中患者血管內(nèi)治療時(shí)間窗擴(kuò)展為6～24 h[24]。急性缺血性卒中的治療方案也由單純的“時(shí)間就是大腦”轉(zhuǎn)變?yōu)椤安±砩韺W(xué)就是大腦”、“側(cè)支就是大腦”[25]。

2 多時(shí)相CT血管成像與血管管壁通透性的評(píng)估

圖3 “斑點(diǎn)征”在mCTA上出現(xiàn)的模式

對(duì)梗死后出血轉(zhuǎn)換患者何時(shí)啟動(dòng)抗栓藥物，如何預(yù)測(cè)再發(fā)出血及血栓風(fēng)險(xiǎn)一直是困擾臨床的重要問(wèn)題。目前認(rèn)為梗死后出血轉(zhuǎn)化可能涉及的機(jī)制有缺血腦組織缺氧、水腫導(dǎo)致靜脈壓力升高、微循環(huán)障礙等。另外，酸性代謝產(chǎn)物堆積導(dǎo)致血管管壁通透性增加，腦組織再灌注后血液滲漏，被認(rèn)為是出血轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)[26]。

對(duì)于血管管壁通透性較高的腦出血患者，mCTA可顯示為特征性的高密度“斑點(diǎn)征”，即造影劑滲漏至血腫周邊、與病變血管相連的點(diǎn)狀強(qiáng)化病灶[27-28]。mCTA可顯示不同時(shí)相“斑點(diǎn)征”的特點(diǎn)，有助于對(duì)血腫擴(kuò)大的病理生理學(xué)機(jī)制的研究。David Rodriguez-Luna等[29]研究了123例急性腦出血患者，利用mCTA研究了“斑點(diǎn)征”的出現(xiàn)時(shí)相及機(jī)制，并將“斑點(diǎn)征”的出現(xiàn)模式分為：①模式A：出現(xiàn)在動(dòng)脈峰值期的“斑點(diǎn)征”，發(fā)生率最低，對(duì)血腫擴(kuò)大的預(yù)測(cè)價(jià)值最大，其出現(xiàn)說(shuō)明機(jī)體自身止血機(jī)制尚未啟動(dòng)，需要通過(guò)降低血壓、應(yīng)用止血藥物預(yù)防再出血風(fēng)險(xiǎn)；②模式B：“斑點(diǎn)征”不僅出現(xiàn)在動(dòng)脈峰值期，也見(jiàn)于靜脈期及靜脈晚期；③模式C：僅出現(xiàn)于靜脈期及靜脈晚期的“斑點(diǎn)征”；④模式D：“斑點(diǎn)征”僅出現(xiàn)于靜脈晚期（圖3）。靜脈峰值期或靜脈晚期檢測(cè)到的“斑點(diǎn)征”發(fā)生率高，可能與靜脈壓力高、代謝產(chǎn)物堆積有關(guān)，僅反映靜脈管壁通透性的增加，相對(duì)于動(dòng)脈峰值期的“斑點(diǎn)征”，其預(yù)示血腫擴(kuò)大的風(fēng)險(xiǎn)較小[29-30]。

有研究認(rèn)為，sCTA所示的“斑點(diǎn)征”預(yù)測(cè)血腫擴(kuò)大風(fēng)險(xiǎn)的敏感度僅為51%，mCTA敏感性及特異性均較sCTA高[31]。相對(duì)于臨床常用的sCTA，mCTA在檢測(cè)血管管壁通透性、預(yù)測(cè)血腫擴(kuò)大的風(fēng)險(xiǎn)方面具有更大的價(jià)值。但mCTA所檢測(cè)的這種特征性造影劑外滲征象是否可用于缺血性卒中患者出血轉(zhuǎn)化風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估，尚有待進(jìn)一步臨床研究證實(shí)。

3 多時(shí)相CT血管成像與血栓滲透性的評(píng)估

動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的不穩(wěn)定性與卒中發(fā)生相關(guān)，而血栓的滲透性則與溶栓效果、血管再通具有相關(guān)性[32]。可滲透性血栓指動(dòng)脈粥樣硬化斑塊內(nèi)部具有一定量孔隙，允許少量血液通過(guò)的血栓，它的可滲透性不僅為閉塞動(dòng)脈遠(yuǎn)端腦組織提供了血供及氧，同時(shí)允許溶栓藥物隨血液進(jìn)入斑塊內(nèi)部，提高溶栓療效[33]。可滲透性血栓在SWI上呈現(xiàn)為低信號(hào)的磁敏感血管征，為血管再通率高、溶栓療效好的標(biāo)志之一[34]。

mCTA中存在血栓的血管有顯影的衰減，但在可滲透性血栓后方，造影劑存在星點(diǎn)狀顯影增強(qiáng)，通過(guò)衰減后增強(qiáng)值（thrombus attenuation increase，TAI）及應(yīng)用后處理軟件測(cè)量這些孔隙的空隙率（void fraction）可以對(duì)血栓滲透性進(jìn)行評(píng)估。國(guó)外研究證實(shí)血栓滲透性與臨床預(yù)后及溶栓效率有關(guān)，TAI值越高、溶栓效率及臨床轉(zhuǎn)歸越好[35-36]。

4 多時(shí)相CT血管成像與血栓長(zhǎng)度的評(píng)估

除了血栓的滲透性，血栓長(zhǎng)度同樣影響溶栓后血管再通效果，一項(xiàng)回顧性研究顯示，與血管再通的患者相比，未實(shí)現(xiàn)再通的患者血栓體積明顯較大。多因素分析顯示，血栓體積與血管未再通具有獨(dú)立相關(guān)性，預(yù)測(cè)血管未再通的血栓體積界限值為200 mm[37]。另有研究評(píng)估了動(dòng)脈粥樣硬化斑塊長(zhǎng)度與血管再通的相關(guān)性，結(jié)果顯示，長(zhǎng)度＞8 mm的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊其早期溶栓的成功率較低[38]。早期明確急性缺血性卒中患者動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的長(zhǎng)度不僅有助于血管內(nèi)治療支架型號(hào)的選擇，也可能是臨床評(píng)估溶栓療效的依據(jù)。

動(dòng)脈粥樣硬化斑塊長(zhǎng)度的影像學(xué)評(píng)估技術(shù)包括DSA、NCCT及mCTA。無(wú)論是DSA的有創(chuàng)性，還是NCCT的容積效應(yīng)，在評(píng)估斑塊長(zhǎng)度上均存在一定缺陷，而mCTA則通過(guò)測(cè)量近端血管顯影斷端至遠(yuǎn)端鄰近側(cè)支的直線距離作為斑塊的長(zhǎng)度，并將3個(gè)時(shí)相圖進(jìn)行疊加，以最大密度投影圖像作為測(cè)量斑塊長(zhǎng)度的最佳值，可獲得更為準(zhǔn)確血栓長(zhǎng)度值，與DSA顯影及手術(shù)取栓實(shí)際斑塊長(zhǎng)度接近[39-40]。

綜上所述，mCTA作為一種新型影像檢查技術(shù)，可提供不同時(shí)期軟腦膜動(dòng)脈的代償狀態(tài)，通過(guò)血管充盈程度、血流清除程度、血流充盈延遲程度，評(píng)估二級(jí)側(cè)支循環(huán)開放狀態(tài)；同時(shí)可以間接評(píng)估腦組織灌注狀態(tài)，檢測(cè)病變區(qū)血管通透性改變、檢測(cè)血栓長(zhǎng)度及血栓滲透性，有助于臨床超窗患者血管內(nèi)治療方案的制定、評(píng)估臨床預(yù)后轉(zhuǎn)歸。

【點(diǎn)睛】本文對(duì)多時(shí)相CTA在評(píng)估急性缺血性卒中患者的二級(jí)側(cè)支循環(huán)狀態(tài)、血栓狀態(tài)及血管管壁通透性等性狀評(píng)估研究進(jìn)行了總結(jié)，有助于臨床對(duì)急性缺血性卒中患者溶栓或血管內(nèi)治療策略的選擇和預(yù)后判斷。