頸內(nèi)動脈重度狹窄側顱腦動脈作為輸入動脈對顱腦CT灌注成像參數(shù)的影響

張艷，盧禹流，袁慧書

北京大學第三醫(yī)院 放射科，北京 100191

引言

近年來，頭頸動脈CTA 結合顱腦CT 灌注成像研究顯示，CT 灌注技術能夠敏感的顯示頸動脈狹窄導致的腦血流動力學異常[1-4]。而且，伴有腦血流動力學損害的頸動脈狹窄患者發(fā)生腦卒中的危險性明顯高于不伴有腦血流動力學異常的患者[5-7]。由于選擇不同輸入動脈會對部分關注參數(shù)產(chǎn)生影響，所以分析CT 灌注后處理參數(shù)對灌注結果的影響在獲得客觀的血流動力學評估中具有十分重要意義。根據(jù)葉國偉等[8]的研究，頸內(nèi)動脈重度狹窄患者選擇健側顱腦動脈作為顱腦CT 灌注成像的輸入動脈效果較好。本文分別選擇患健兩側的大腦中動脈作為頸內(nèi)動脈重度狹窄患者的輸入動脈，以此分析輸入動脈增強特點對顱腦CT 灌注參數(shù)的影響。

1 材料和方法

1.1 研究對象

回顧性搜集2017 年3 月至2017 年6 月期間，在北京大學第三醫(yī)院進行顱腦CT 灌注掃描，頭頸CTA 掃描顯示頸內(nèi)動脈起始端狹窄（狹窄率70%～99%）的患者27 例，男17 例，女10 例，年齡55～81 歲，平均67 歲。27 例均有多發(fā)腔隙性腦梗塞及腦白質脫髓鞘變性，左右頸內(nèi)動脈重度狹窄比例為：16:11，其中1 例左側重度、右側輕度狹窄，其余均為單側狹窄。

1.2 掃描方法

采用GE Revolution CT，軸向掃描，80 kVp，Smart mA，噪聲系數(shù)：9，旋轉時間：0.28 s，Asir V：80%，層厚/間隔：5 mm/5 mm，準直：256 mm×0.625 mm，矩陣512×512。患者仰臥，頭置于頭托固定，掃描范圍包全顱腦。對比劑碘普羅胺（含碘370 mg/mL）40 mL，采用雙筒高壓注射器經(jīng)右側肘正中靜脈以4.5 mL/s 的流率注射，再以同樣流率無間隔注射生理鹽水40 mL。對比劑注射開始延遲8 s 啟動掃描。加大流出期采樣間隔對灌注結果無影響，但可有效減少患者輻射劑量[9-11]，因此掃描期相設置為流入期與流出期采樣間隔分別為2 s 與4 s，期相設置分別為流入期12 期，流出期6 期。

1.3 后處理及客觀數(shù)據(jù)測量

將數(shù)據(jù)導入GE Perfusion 4D 灌注軟件，分別選擇兩側大腦中動脈M1 段設置圓形興趣區(qū)，得到雙側大腦中動脈對應的時間-密度曲線達峰時間及峰值CT 值（HU）。圓應盡量大，但不大于血管管腔，避開血管管壁鈣化及軟斑塊。選擇上矢狀竇為輸出靜脈。首次選擇頸內(nèi)動脈狹窄側大腦中動脈為輸入動脈進行灌注分析。于患側大腦半球前后分水嶺區(qū)低灌注區(qū)設置ROI患，并鏡像對側ROI健，記錄兩區(qū)域內(nèi)灌注參數(shù)客觀數(shù)據(jù)：血流量（Cerebral Blood Flow，CBF））、腦血容量（Cerebral Blood Volume，CBV）、平均通過時間（Mean Transit Time，MTT）及達峰時間（Time To Peak，TTP），并計算患健兩側相對值：血流量比（CBF患/CBF健，rCBF）、血容量比（CBV患/CBV健，rCBV）、平均通過時間差（MTT患-MTT健，dMTT）、達峰時間差（PPT患-PPT健，dPPT）。該組結果記為實驗組。保持輸出靜脈不變，更換對側大腦中動脈作為輸入動脈，軟件重新運算，并記錄上述同一興趣區(qū)ROI患、ROI健各參數(shù)值，記為對照組。

1.4 主觀評價

由兩名具有5 年以上工作經(jīng)驗的放射科醫(yī)師在不知曉患者分組的情況下共同對圖像進行評價。選擇灌注偽彩圖中低灌注區(qū)最大層面，根據(jù)異常灌注區(qū)面積及偽彩色階差異，主觀判斷同一患者兩組結果CBV、CBF、MTT 及TTP 偽彩圖是否一致，結果相同為1 分，結果不同為0 分。

1.5 統(tǒng)計分析

采用統(tǒng)計學軟件SPSS 22.0 進行分析，結果使用均值±標準差（x-±s）表示。對呈正態(tài)性分布（雙側P>0.05）的計量資料采用配對t檢驗，非正態(tài)分布的計量資料采用配對秩和檢驗。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 輸入動脈達峰特征

頸內(nèi)動脈狹窄側與非狹窄側大腦中動脈達峰峰值分別為：（531.48±122.49）與（549.72±117.7）HU，無統(tǒng)計學差異（t=1.123，P>0.05）。達峰時間分別為：（26.76±4.22）與（26.57±4.09）s，無統(tǒng)計學差異（P>0.05），其中三例存在狹窄側大腦中動脈達峰時間滯后非狹窄側超6 s。

2.2 灌注參數(shù)結果統(tǒng)計

2.2.1 客觀評價

兩組結果患健兩側灌注參數(shù)CBF、CBV、MTT、TTP相對值間，均無統(tǒng)計學差異（P>0.05）。CBF患、MTT患及MTT健絕對值間差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），分別為CBF患：（11.61±4.83）與（10.94±4.34）mL/100 g/min，MTT患：（14.17±2.51）與（14.7±2.23）s，MTT健：（7.91±1.49）與（8.45±1.38）s。兩組間其余灌注參數(shù)絕對值間均無統(tǒng)計學差異（P>0.05），見表1。

2.2.2 主觀評價

兩組結果除三例CBF、TTP 與MTT 偽彩圖主觀評價有差別外，其余病例參數(shù)均一致，見表2。該三例患者狹窄側大腦中動脈達峰時間較對側大腦中動脈滯后6 s。

3 討論

CT 灌注作為一種快速、微創(chuàng)的評價工具，其對頸動脈狹窄及閉塞患者腦血管儲備能力及血管再通療效的評價也日益受到臨床的關注[12]。基于去卷積模型的CT 灌注分析，不受對比劑注射速率影響，更接近實際生理過程，具有更廣泛的適應性及更高的準確性[13]。基于該模型的顱腦CT 灌注分析多以健側大腦前或大腦中動脈作為輸入動脈[14-17]。具海月等[18]研究了輸入動脈峰值對正常志愿者灌注參數(shù)信噪比的影響，但未對灌注異常區(qū)域的影響進行研究。本文發(fā)現(xiàn)，選擇頸內(nèi)動脈狹窄側顱腦動脈作為輸入動脈，不會影響灌注異常區(qū)域的評估。雖然切換輸入動脈后，患健兩側灌注參數(shù)絕對值有所變化，但灌注參數(shù)相對值趨于一致。

圖1 不同輸入動脈所得灌注參數(shù)偽彩圖

表1 兩組結果灌注參數(shù)客觀結果(x ± s)

表2 兩組結果灌注參數(shù)偽彩圖主觀評價結果（例）

輸入動脈變化后，個別灌注參數(shù)絕對值發(fā)生變化，分析原因如下：MTT 表示造影劑在指定的組織位置駐留的平均時間，其值是血管內(nèi)和血管外造影劑駐留時間的總和，所以輸入動脈變化會影響到MTT 的客觀值，變化趨勢依據(jù)輸入動脈具體特征而定。根據(jù)中心容積定律，MTT=CBV/CBF，MTT 與CBF 相互影響。因此，輸入動脈變化時，患健兩側灌注參數(shù)MTT 及CBF 客觀數(shù)值變化敏感。TTP 值不依據(jù)去卷積模型，而是依據(jù)CT 標準協(xié)議計算所得，其客觀值是末幅預增強圖像與增強最大強度值的圖像之間的時間間隔。該過程不受去卷積模型及輸入動脈的影響，故而TTP 客觀絕對值無差異[19-20]。

本研究頸內(nèi)動脈狹窄側與對側大腦中動脈達峰時間和峰值均無統(tǒng)計學差異（t=1.123，P>0.05），說明頸內(nèi)動脈起始端重度狹窄并未影響同側大腦中動脈M1 血流。頸內(nèi)動脈起始端重度狹窄引起狹窄處局部血流動力學變化，但并非一定引起遠端分支及顱內(nèi)動脈血流動力學變化[21]。如果患者大腦前動脈存有前交通支時，患側顱腦動脈可由健側頸內(nèi)動脈通過前交通動脈倒灌供血。本研究中有3 例患者雙側頸內(nèi)動脈達峰時間相差約6 s，不同輸入動脈所得結果中灌注參數(shù)絕對值有差異，偽彩圖可見色階差異，但灌注參數(shù)相對值無變化，灌注異常區(qū)域面積相似（圖1）。

因此，客觀評價頸內(nèi)動脈狹窄側大腦中動脈血流動力學情況對于顱腦CT 灌注分析十分重要。而且，對于頸內(nèi)動脈重度狹窄患者的顱腦CT 灌注分析，選擇狹窄側顱腦動脈作為輸入動脈不影響對顱腦灌注異常區(qū)域的判定，所以輸入動脈選擇無需刻意回避患側顱腦動脈。