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基于一站式头颈CTA及全脑CTP技术对颈动脉源性脑灌注异常的研究

2021-08-25刘慧慧刘文新

医学理论与实践 2021年16期
关键词:全脑头颈脑区

黄 典 刘慧慧 刘文新

江苏大学附属医院影像科,江苏省镇江市 212000

缺血性脑卒中是目前临床遇到的最常见的脑血管疾病,轻者产生肢体乏力、麻木和感觉异常,重者发展至偏瘫、意识障碍甚至导致死亡[1]。随着近年来国家对脑卒中疾病的重视,各地依托急诊科、神经内科、影像科等科室平台所建立的卒中中心在日常工作中发挥着重要作用,在脑卒中的预防普查、个性化诊治及预后追踪等方面有着集约式的优势,影像科拥有先进的检查设备及后处理软件,在脑卒中预防、筛选及早期诊断中发挥着不可取代的作用。目前,在诸多因素中,颈动脉斑块形成及血管狭窄是引起脑卒中的一个极其重要的危险因素[2],但临床中往往在产生严重脑卒中症状时才发现颈动脉斑块及血管狭窄,为时已晚,对疾病的介入治疗效果远不如早期干预满意。如何快捷准确地筛选颈血管病变并进一步评估各脑区循环储备能力及脑区功能变化成为卒中中心的一个新挑战,一站式头颈CTA及CT全脑灌注技术是目前评估颈动脉源性脑功能变化的最有效手段[3],在一次检查中不仅能够显示头颈血管情况,同时能够基于全脑区域进行各个脑区的循环储备能力及脑功能的评估[4],为脑卒中高危病患的筛选及卒中后预后判断提供准确客观的依据,为临床个性化诊治方案提供精确向导。

1 对象与方法

1.1 研究对象 收集2017年1月—2020年5月无症状颈动脉斑块25例为病例组,病例均来自普通体检或门诊且由超声检查确诊颈动脉斑块,其中男13例,女12例,年龄45~90岁,平均年龄为(51.74±2.52)岁,身高165~178cm,平均身高为(171.23±2.72)cm,体重53~79kg,平均体重(65.21±2.83)kg。同时收集无症状无颈动脉斑块志愿者25例为健康对照组,其中男13例,女12例,年龄44~88岁,平均年龄为(52.32±1.85)岁,身高168~177cm,平均身高为(170.22±2.34)cm,体重50~77kg,平均体重(64.17±3.36)kg。入组患者需符合以下几点条件:(1)排除偏瘫、面瘫、痴呆等明显脑神经疾病;(2)经MRI检查排除急性脑梗、亚急性脑梗、脑肿瘤及脑血管畸形等脑实质性病变;(3)经CT检查排除脑出血;(4)排除药物依赖或其他成瘾性疾病;(5)临床排除其他脑精神性疾病。病例组以头颈CTA结果中颈动脉狭窄程度分成三个亚组:轻度组(<50%)、中度组(50%~70%)及重度组(>70%),对照健康组分析各脑区的脑灌注各参数变化情况。病例组及健康组的年龄、身高及体重等基本资料的差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 研究方法 采用GE公司256排Revolution CT进行扫描,受试者仰卧于扫描床,头先进,检查前嘱放松及规律呼吸。定位像扫描范围为颅顶至升主动脉根部水平,采集冠状位及矢状位定位像,以便精准定位以及智能管电流的自动匹配。扫描序列分三部分:第一部分为8组颅脑全脑轴扫,扫描范围包括全脑,足侧向头侧扫描,延迟5s采集,管电压80kV,固定管电流500mA,选用小焦点;第二部分为头颈部联合CTA,范围自颅顶(超出第一组上缘至少1cm)至升主动脉根部,扫描方向为头足方向,选用螺旋扫描模式,选用系统默认最低延迟时间(3s),管电压120kV,采用智能管电流模式,范围设置150~400mA,噪声指数3.0,选择大焦点;第三部分为颅脑全脑轴扫,采集参数与第一部分完全一致,依然选择系统默认最低延迟时间(3s),采集的组数依据总曝光时间适当调整,总曝光时间不低于45s。三个部分机架旋转时间全部选取0.28s。对比剂采用碘佛醇(350mgI/ml,江苏恒瑞医药有限公司)静脉团注,具体设置如下:生理盐水21ml,注射速率5.0ml/s,手动触发下一注射计划;对比剂40ml,注射速率4.5ml/s,自动触发下一注射计划;对比剂30ml,注射速率3.0ml/s,自动触发下一注射计划;生理盐水21ml,注射速率3.0ml/s。扫描完成后,嘱患者或陪同家属检查结束需在CT候诊大厅观察30min,确定无迟发过敏反应后由当班护士去除留置针。

1.3 图像处理分析 将CT数据传送至GE AW4.7工作站,选择头颈CTA期相数据利用工作站软件进行血管重建,包括VR容积再现,MIP最大密度投影及MPR多平面重建,对比超声结果后,在轴位及MPR中寻找斑块并勾画,通过勾画后处理计算斑块所在层面管腔的狭窄程度[狭窄程度=(管腔直径-最大斑块横向径)/管腔直径×100%],若出现多发斑块,则选择横向径最大的斑块为测量点。将4D-CTP数据利用CTP stroke软件进行全脑灌注分析,根据Brodmann脑分区,将全脑大致分成前额叶、前顶叶、中央前回、眶额区、岛叶、内侧颞叶、枕叶、海马区、纹状体区(由于CT组织分辨率不如高场MRI,故仅能够分成较为粗糙的大致区域),对照MRI图谱,将分区进行ROI勾画及参数值测量,测量包括区域内的平均血容量(rCBV)、平均血流量(rCBF)及平均通过时间(rMTT)。所有的数据测量均由两位高年资从事血管影像学诊断的主治医师单独进行、最后平均化,出现不一致时由另外一名高年资主任医师进行评判。

2 结果

2.1 颈动脉狭窄程度各占比例结果 病例组中颈动脉轻度狭窄(<50%)占比64%(16/25),中度狭窄(50%~70%)占比24%(6/25),重度狭窄(>70%)占比12%(3/25);无症状颈动脉斑块者颈动脉以轻度狭窄占一半以上,其次为中度狭窄,重度狭窄率最少。

2.2 颈动脉轻度狭窄组全脑CTP对比结果 对比健康组,颈动脉轻度狭窄组中全脑的rCBV差异无统计学意义(P>0.05),全脑的rCBF差异无统计学意义(P>0.05),海马区及纹状体的rMTT有轻度延长(P<0.05)。见表1、图1。

表1 颈动脉轻度狭窄组全脑CTP异常脑区分布

2.3 颈动脉中度狭窄组全脑CTP对比结果 对比健康组,颈动脉中度狭窄组全脑的rCBV差异无统计学意义(P>0.05),海马区、纹状体、内侧颞叶、岛叶及眶额区的rCBF有轻度减低(P<0.05),海马区、纹状体、内侧颞叶、岛叶及眶额区的rMTT有轻度延长(P<0.05)。见表2、图1。

表2 颈动脉中度狭窄组全脑CTP异常脑区分布

2.4 颈动脉重度度狭窄组全脑CTP对比结果 对比健康组,颈动脉重度狭窄组全脑的rCBV差异无统计学意义(P>0.05),海马区、纹状体、内侧颞叶、岛叶、眶额区的rCBF有轻度减低(P<0.05),海马区、纹状体、内侧颞叶、岛叶、眶额区、前顶叶及枕叶的rMTT有轻度延长(P<0.05)。见表3、图1。

表3 颈动脉重度度狭窄组全脑CTP异常脑区分布

图1 各组全脑rCBV、rCBF、rMTT变化及分布脑区

3 讨论

以往对脑卒中病患的提前预判及准确诊断主要依靠MRI检查及头颅血管成像等综合方法[5],随着溶栓及取栓技术的发展,临床医生对脑组织血流灌注的了解需求急速增加,CTP成为目前观察脑组织血流灌注情况的最佳方法,但过去由于设备条件限制,CTP成像有一些不足之处:首先,可以对局部脑组织血流灌注进行成像观察,但缺乏全脑灌注;其次缺乏同步的血管CTA成像,容易丢失血管情况与脑组织灌注情况的对比联系,导致对病变分析的局限性及风险性[6]。

256 排Revolution CT具有的宽体探测器及其极快的扫描速度能够在极短时间内完成头颈部的全范围扫描[7],这就带来了革命性的技术:一站式头颈CTA及全脑灌注成像技术,该技术能够同步完成头颈部血管成像及全脑组织灌注成像这两种以往需要分开做的扫描,在最短时间内将血管情况及脑组织灌注情况显示出来,以给临床医生精准的诊治指导,在最短的时间窗内挽救病患异常脑区的神经功能。

目前来说,缺血性脑卒中的主要原因之一便是颈动脉斑块及狭窄导致的脑部供血不足[8],但笔者在平常工作中发现虽然颈动脉斑块的人很多,但真正导致脑梗死的比例却有限,即无症状颈血管斑块及狭窄者潜在的比例非常高,这将会导致以下两种情况:(1)患者根本不知道自己颈血管情况以及可能发生的潜在卒中风险;(2)患者自身没有任何症状,但某些脑区的灌注异常可能已经发生,若及时干预,其之后的脑卒中发生率可能大大下降。为此一站式头颈CTA及全脑灌注成像能够以较低的辐射剂量完成头颈血管情况评估并同步观察脑灌注变化,找出潜在的风险患者,找到颈动脉源性异常灌注脑区及其分布、发展及演变特征,为临床及时干预、恢复情况评估及相关卒中机制研究都能够带来有效的帮助,成为新的卒中前预测及卒中后评估的利器。

笔者基于分组收集颈动脉狭窄患者的脑灌注指标后发现在颈动脉轻度狭窄的患者中,海马结构及纹状体的rMTT出现轻度延长,该区域的血流较为缓慢,可能与其供血血管的功能异常有关,这种异常有可能影响到关于学习记忆及认知方面[9],虽然没有出现症状,但功能障碍的产生已然形成;而颈动脉中度狭窄到重度狭窄的患者中,涉及的脑区从患者的灰质核团逐步扩散至大脑皮层,其影响的范围逐渐由原始的记忆及认知发展至皮层精细感知调控,且rCBF所代表的血流量出现了一定程度的下降,这种血流量的下降很可能为之后的卒中发生提供了基础,虽然rCBV在全部研究对象中没有异常,但随着脑血流储备的下降,卒中将必然发生[10],这种情况下必须对其进行干预,以减少卒中率并提高脑组织功能恢复程度,最大限度上避免由于颈动脉源性因素导致的脑卒中发生。

基于三年的研究,高效地就颈动脉狭窄程度与其导致的脑区灌注异常分布及演变特征进行了总结,为以后的卒中风险筛查、卒中预测及脑功能恢复评估提供了客观宝贵经验,同时也为缺血性脑卒中前期脑功能变化及演变过程提供了可视性依据,为探索颈血管源性脑功能变化机制提供了影像学研究平台。

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