楼菁菁 刘 壮 周雨菁 徐 斌 王渊恺 刘从进 刘 淼 刘兴党

烟雾病(moyamoya disease，MMD)是一种起因不明的慢性进行性脑血管疾病，可导致脑出血或脑缺血事件发生。因此， 准确评估MMD患者脑血流灌注情况对选择合适的治疗方式和判断预后尤为重要,99Tcm-双半胱乙酯(99Tcm-ECD)单光子发射计算机断层成像术(SPECT)-CT可提供脑血流灌注信息， 具有较好的临床应用价值。本研究应用NeuroGam软件对MMD患者手术前后脑血流灌注情况进行定性和定量分析，评估手术疗效。

1 对象与方法

1.1 研究对象 本研究经复旦大学附属华山医院伦理委员会批准，所有研究对象签署知情同意书。选择2013年1月—2018年6月于复旦大学附属华山医院神经外科行颞浅动脉-大脑中动脉分支吻合术联合脑-硬脑膜-颞肌血管融合术(STA-MCA+EDMS)的MMD患者(MMD组)72例，男32例、女40例；年龄11～64岁，平均年龄为(40±12)岁；术前发生脑出血29例，有明显肢体乏力41例，自述记忆力下降35例，头痛、视力模糊、失语、癫疒间发作38例，伴动脉瘤2例，伴甲状腺功能减低1例。MMD组纳入标准：双侧MMD，符合2012年日本MMD诊断治疗指南；经数字减影血管造影(DSA)检查确诊为MMD；DAS检查显示颈内动脉(ICA)末端或大脑前动脉(ACA)和(或)大脑中动脉(MCA)起始部狭窄或闭塞；DSA动脉期在狭窄或闭塞的血管附近出现异常脑血管网。MMD组排除标准：由全身系统性疾病(如动脉硬化、镰状细胞性贫血、放射治疗后等)产生的烟雾现象；单侧烟雾综合征。另选取同期在复旦大学附属华山医院行体格检查者(对照组)10名，男6名、女4名，年龄18～62岁，平均年龄为(47±14)岁。对照组纳入标准：无脑血管病病史；广泛性焦虑障碍量表(GAD-7)评分<5分；患者健康问卷抑郁量表(PHQ-9)评分<5分[1]；行头颅CT和(或)MRI检查，排除影响脑部供血的疾病。

1.2 显像剂和SPECT-CT质量控制99Tcm-ECD由上海欣科医药有限公司提供，放射化学纯度>95%。研究前Hoffman脑三维模型(Model No. 9000 IAEA提供)SPECT-CT显像质量控制合格。

1.3 SPECT-CT图像采集和图像处理 MMD组术前均行99Tcm-ECD SPECT-CT脑扫描，并完成美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)中的相关体格检查，术后随访3～12个月内再次行99Tcm-ECD SPECT-CT脑扫描。对照组亦行99Tcm-ECD SPECT-CT脑扫描。静脉注射99Tcm-ECD 30 mCi后10～15 min患者处于安静状态，避免言语和活动，佩戴墨镜封闭视力，显像时室内光线调暗。应用双探头SPECT-CT显像仪(SIEMENS Symbia T16)，配备低能高分辨准直器(LEHR)。采集矩阵为128×128，能峰为(140±15) keV，窗宽为±20%。采集模式：放大倍数为1.23，探头各旋转180°，2.8(°)/帧，每帧采集闪烁点80千计数，共采集128帧图像，采集时间约30 min，探头自动贴近。

1.4 核素显像定量 将MMD组99Tcm-ECD SPECT-CT脑扫描图像上根据拟手术大脑半球分为手术侧和手术对侧，将手术侧图像与对照组同侧大脑半球(即对照组手术侧)图像比较，手术对侧图像与对照组另一侧大脑半球(即对照组手术对侧)图像比较。选择拟行手术侧和手术对侧的ACA供血区、MCA供血区、椎动脉供血区，双侧额叶、顶叶、颞叶、枕叶、小脑、尾状核、壳核和丘脑作为本研究的感兴趣区(ROI)，应用NeuroGam软件通过量化ROI的平均像素值和标准差得到以上ROI基于统计图谱的像素分割值。每个ROI的平均像素值，以整个实体中最大像素值的百分比表示，得到拟行手术侧和手术对侧的ACA供血区、MCA供血区、椎动脉供血区，双侧额叶、顶叶、颞叶、枕叶、小脑、尾状核、壳核和丘脑，共计22个ROI的像素值以表示各脑区的血流灌注值。分别于手术前测定并比较两组拟行手术侧和手术对侧各脑区的血流灌注值，分别于手术前后测定并比较MMD组拟行手术侧和手术对侧各脑区的血流灌注值。NeuroGam软件可使用不同颜色(color bar)标注的脑血流三维图像显示大脑皮层和皮层下结构的血流灌注情况。

1.5 视觉评判 由两位以上有经验的核医学科医师(至少1位为主任医师)单独阅片，仔细观察脑血流和脑代谢显像的各断层放射性分布情况，如某一ROI在3个断层方向和连续2个层面以上较对侧的放射性明显低、缺损或增高,诊断为异常脑血流灌注病灶。

2 结 果

2.1 MMD患者手术前后99Tcm-ECD SPECT-CT图像 术前SPECT断层图显示，右侧额叶、双侧部分顶叶和左侧丘脑血流灌注低；CT显示轻微相应基底节病灶。术后SPECT断层图显示，右侧额叶和左侧丘脑有轻微的血流改善，但不明显；CT显示右侧颅骨手术后的改变。见图1。

2.2 两组手术侧和手术对侧各脑区血流灌注值比较 MMD组手术侧ACA供血区、MCA供血区、椎动脉供血区、额叶、顶叶、颞叶、尾状核、壳核、丘脑的血流灌注值均显著低于对照组手术侧(P值<0.01、0.05)，枕叶、小脑的血流灌注值与对照组手术侧的差异均无统计学意义(P值均>0.05)。MMD组手术对侧ACA供血区、MCA供血区、额叶、顶叶、小脑的血流灌注值均显著低于对照组手术对侧(P值<0.01、0.05)，椎动脉供血区、颞叶、枕叶、尾状核、壳核、丘脑的血流灌注值与对照组手术对侧的差异均无统计学意义(P值均>0.05)。见表1。

A 术前SPECT图像 B 术前CT图像 C 术后SPECT图像 D 术后CT图像图1 MMD患者手术前后99Tcm-ECD SPECT-CT图像

组别N部位ACA供血区MCA供血区椎动脉供血区额叶顶叶MMD72手术侧50.956±4.658①51.381±4.753①56.397±5.762②52.153±4.709①55.197±6.295①手术对侧52.511±4.385①53.963±3.907②58.133±5.17854.281±4.199①57.607±4.679②对照10手术侧55.970±2.87157.430±3.12560.280±2.40857.920±2.89061.090±2.590手术对侧56.500±2.71057.270±2.94859.870±1.80358.080±2.82761.210±2.217组别部位颞叶枕叶尾状核壳核丘脑小脑MMD手术侧50.492±5.153①63.794±7.90436.899±8.478①49.989±7.436②46.124±6.937②58.775±4.073手术对侧52.869±3.96566.225±6.53038.911±7.98351.860±5.60848.308±5.73857.693±5.158②对照手术侧55.720±3.24768.050±4.02144.750±5.04755.560±4.58550.990±3.01161.090±3.844手术对侧54.750±3.11069.090±2.90142.370±5.14853.380±3.21550.840±4.08761.780±4.582

与对照组同侧比较：①P<0.01,②P<0.05

2.3 MMD患者手术前后各脑区血流灌注值比较 术后MMD患者肢体乏力均明显改善。MMD患者手术后ACA供血区、MCA供血区、额叶、顶叶、颞叶、尾状核、壳核的血流灌注值均显著高于手术前(P值<0.01、0.05)，椎动脉供血区、枕叶、丘脑、小脑的血流灌注值与手术前的差异均无统计学意义(P值均>0.05)。见图2、表2。

2.4 MMD患者手术前后各脑区视觉评判法和NeuroGam软件评估的病灶数比较 MMD患者手术前后NeuroGam软件评估额叶、顶叶、颞叶、枕叶、丘脑、基底节区和小脑的病灶数均显著多于视觉评判(P值均<0.01)。见表3。

A 术前SPECT NeuroGam软件脑血流三维图 B 术后SPECT NeuroGam软件脑血流三维图 C 为上述图A与图B通过减影得到，显示手术侧血流灌注明显增加(黄色、红色表示血流增加明显)图2 MMD患者手术前后SPECT NeuroGam软件脑血流三维图像(右侧视图)

时间ACA供血区MCA供血区椎动脉供血区额叶顶叶颞叶手术前50.956±4.658①51.381±4.753①56.397±5.76252.153±4.709①55.197±6.295①50.492±5.153①手术后52.363±4.64153.242±4.50257.047±5.37353.536±4.78056.736±5.80752.482±4.956时间枕叶尾状核壳核丘脑小脑手术前63.794±7.90436.899±8.478②49.989±7.436①46.124±6.93758.775±4.073手术后64.583±7.41738.453±8.83652.301±7.02445.415±6.59358.153±4.340

与手术后比较：①P<0.01,②P<0.05

表3MMD患者手术前后各脑区视觉评判和NeuroGam软件评估的病灶数比较 (N=72，n)

与手术前视觉评判比较：①P<0.01。与手术后视觉评判比较：②P<0.01

3 讨 论

MMD患者常存在缺血性改变，直接血管重建术可以迅速增加血管内血流，改善缺血脑组织的血供；间接血管重建术的操作简单，有助于术后自发生成血管吻合，改善脑室周围烟雾状的侧支循环[2]。本研究中的MMD患者均行STA-MCA+EDMS，即直接血管重建术与间接血管重建术两种术式相结合，该手术方式可显著提高MMD患者的治愈率；术后MMD患者神经功能缺损症状和短暂性脑缺血发作(TIA)的发生率显著降低；相应脑区血流灌注增加，可减轻患者临床症状，改善患者认知功能受损情况。因此，灵敏度高的定量分析技术对研究缺血性疾病尤为重要。应用NeuroGam软件自动分析SPECT脑血流灌注图像，采用定量分析方法，根据SPECT-CT所获得的功能性数据与参考模版(Talairach图)之间配准，依据动脉环、Broadmann分区等对患者脑组织图像进行定量分析，并将SPECT所得结果与正常或疾病数据库信息进行比较[3-5]。应用该软件进行图像后处理可得到可视化大脑皮层和皮层下核团在不同断面的图像、大脑皮层的三维图像，以及不同层面灌注的定量值[6]。使用数据相减功能，对同一患者手术前后的数据进行比较，图像上可直观可视化显示的脑血流灌注增加或减少，得到相应脑区的血流灌注值。

本研究采用NeuroGam定量分析法对MMD患者手术前后血流灌注值改变情况进行研究，结果显示，术后ACA供血区、MCA供血区、额叶、顶叶、颞叶、尾状核、壳核的血流灌注值均显著高于术前；NeuroGam软件评估额叶、顶叶、颞叶、枕叶、丘脑、基底节区和小脑的病灶数均显著多于视觉评判。本研究未发现明显术后血流高灌注综合征患者，考虑血流灌注增加可能与术后高灌注现象无关。

So等[7]研究结果表明，MMD患儿术后使用99Tcm-ECD SPECT脑显像和乙酰唑胺负荷试验脑SPECT显像可较好地判断其临床预后，脑血管反应性显著降低的患儿预后较差。乙酰唑胺负荷试验脑SPECT的显像过程操作复杂、不可控风险较大，从而限制其在临床的应用。99Tcm-ECD的SPECT显像中采用线性算法，可无创性计算局部脑血流(rCBF)绝对值，从而定量分析MMD缺血状况[8-10]。

综上所述，NeuroGam软件可提供了一种定量和定性方法对MMD患者手术前后脑血流灌注情况进行分析，并与传统视觉评判相比，其对脑血流灌注病灶的评估更加灵敏，是一种有效评估MMD手术效果的方法。