早期急性缺血性脑卒中16排螺旋CT灌注成像应用研究

 
       www.shouxi.net 徐医附院:韩献军 ,沈霞 ,崔桂云,徐凯 ,杨春

     2006-6-16 9:20:09 《徐州医学院学报》 2006 年 6 月 第 26 卷 第 3 期 
 
     关键词:卒中 
 
  摘要 :目的  研究早期急性缺血性脑卒中16排螺旋CT灌注成像(CTPI)应用价值。 方法  对45例早期急性缺血性脑卒中(发病时间≤24h)应用16排螺旋CT依次进行头颅CT平扫与CTPI检查。 结果  CT平扫:敏感度46.67%,特异度72.41%。CTPI:敏感度97.78%,特异度100%。四格表χ 2 检验证明CTPI较CT平扫检出脑内缺血病灶更敏感(χ 2 =29.298,P=0.000<0.001)。CTPI的rCBF、rCBV、rMTT、rTTP和rPE的95%置信区间(95%CI):缺血半暗带区(IP)分别为45.45%~59.61,55.78%~67.38%,116.25%~130.55%,111.65%~118.11%,100.33%~125.03%;梗死区分别为10.37%~15.63%,19.11%~25.15%,246.80%~294.31%,132.48%~145.92%,56.28%~76.28%。缺血半暗带和梗死区灌注参数值相关性:CBF与CBV最好,CBF与MTT及TTP与PE较好,而CBV与MTT稍差。 结论  CTPI能够早期诊断急性缺血性脑卒中,通过定量分析,可区分梗死区及半暗带区。对于早期选择治疗方案,尤其是早期溶栓治疗具有重要意义,同时可预测患者预后。
    
  关键词 :卒中;CT;脑缺血;灌注成像;半暗带
    
  The application of16-detector spiral CT perfusion imaging in early acute ischemic stroke
     
  HAN Xian-jun,SHEN Xia,CUI Gui-yun,et al
   
  (Department of Neurology,Affiliated Hospital of Xuzhou Medical College,Xuzhou,Jiangsu221002,China)

  Abstract:Objective To evaluate the application of16-detector spiral CT perfusion imaging(CTPI)in early acute isch-emic stroke.Methods Routine CT scan and CTPI with GE Lightspeed16pro CT were performed in45patients with acute ischemic stroke(onset within24hours).Results In the present series of45patients,routine CT scan had sensitivity of46.67%and specificity of72.41%.CTPI had sensitivity of97.78%and specificity of100%.The results of2×2cross tabu-lation Chi-square test showed significant superioty in CTPI over routine CT scan(χ 2 =29.298,P=0.000<0.001).The val-ues of95%confidence interval(CI)of rCBF(relative cerebral blood flow),rCBV(relative cerebral blood volume),rMTT(relative mean transmit time),rTTP(relative time to peak)and rPE(relative positive enhancement integral)in ischemic pen-umbra(IP)were45.45%~59.61%,55.78%~67.38%,116.25%~130.55%,111.65%~118.11%and100.33%~125.03%,respectively;while those in infarction were10.37%~15.63%,19.11%~25.15%,246.80%~294.31%,132.48%~145.92%and56.28%~76.28%,resectively.Between IP and infarction,the correlationship was best in CBF with CBV,good in CBFwith MTT,and relatively poor in TTP with PE and in CBVwith MTT.Conclusion CTPI is useful for diagnosing early acute ischemic stroke.By quantitative evaluation,it differentiates the core of infarction from IP,providing im-portant information for the choice of suitable therapy,especially the early adequate thrombolysis decision.It is also of prognostic significance in patients with early acute ischemic stroke.
   
  Key words:stroke;computed tomography;cerebral ischemia;perfusion imaging;penumbra
      
  如何早期诊断急性缺血性脑卒中,并进行积极有效的治疗,特别是进行溶栓治疗,一直是临床关注的焦点。CT灌注成像(CT perfusion imaging,CTPI)技术可在急性缺血性脑卒中的超急性期(发病时间≤6h)显示缺血脑组织的血流灌注情况,对缺血病灶进行定位,达到超早期诊断。本文报告了2004年11月—2005年12月在我院就诊的45例急性缺血性脑卒中患者的CTPI结果情况,并探讨早期急性缺血性脑卒中16排螺旋CT灌注成像的临床应用价值。
    
  1 资料和方法
    
  1.1 临床资料  45例急性缺血性脑卒中患者均为2004年11月—2005年12月在我院就诊,且发病时间在24h以内,经头颅CT平扫后,排除脑出血、肿瘤、颅内感染及无严重心、肝、肾病变者,碘过敏试验阴性,然后行CTPI检查。全部病例均符合全国第4届脑血管病会议修订的诊断标准[1] 。其中男26例,女19例;年龄38~87岁,平均(63±12)岁;超急性期(发病时间<6h)23例,急性期(发病时间6~24h)22例;全部45例均复查CT,其中5例同期行MRI检查。临床症状:轻度意识障碍9例,言语障碍21例,偏瘫41例(包括中枢性面舌瘫33例),偏身感觉障碍11例,抽搐3例,眩晕恶心1例,偏盲1例。所有检查均征得患者或家属的知情同意。

  1.2 方法
    
  1.2.1 扫描方法 采用GE Lightspeed16pro螺旋CT扫描机。所有病例先行常规CT轴位平扫,层厚10mm,层距10mm。根据CT平扫表现和(或)临床表现定位扫描层面,然后经肘静脉采用高压注射器(美国),注射针头20G,注射非离子型对比剂优微显300(Ultravist300),延迟5s后对所选定感兴趣层面进行cine模式连续动态灌注扫描,共获得396幅图像,通过局域网传输至ADW4.2工作站。
   
  1.2.2 扫描条件 对比剂剂量:优微显300,50m1;注射速度:4.0ml.s;扫描速度:2次.s,4层.次;扫描 层厚:5mm;扫描时间:50s;管电压:80kV;管电流:200mA;矩阵:512×512。
    
  1.3 CTPI图像处理  所有图像在ADW4.2(Advan-tage Workstation4.2)工作站进行处理,应用GE公司的Perfusion3软件包中的协议进行计算,获得直观、清晰的脑血流量(cerebral blood flow,CBF)、脑血容积(cerebral blood volume,CBV)、平均通过时间(mean transmit time,MTT)、峰值时间(time to peak,TTP)等各灌注参数彩色图像。选取4层中异常灌注范围较大的同一层面进行分析,通过人工手动选取感兴趣区(ROI),根据范围大小分别选取2~5个ROI,计40个,尽可能避开血管与脑沟回。鼠标点击各个ROI即可得到下面各个参数相对值(为对侧镜像区的百分比值):相对脑血流量(relative CBF,rCBF)、相对脑血容积(relative CBV,rCBV)、相对平均通过时间(rel-ative MTT,rMTT)、相对峰值时间(relative TTP,rTTP)。 1.4 统计学处理  所有数据应用SPSS11.0统计软件包处理。P≤0.01被认为差异有显著性意义。
    
  2 结果
    
  2.1 CT平扫结果  45例急性缺血性脑卒中患者,CT平扫显示脑缺血征象者29例,未见异常者16例;显示责任病灶者21例,未见责任病灶者24例。后经随访及头颅CT或MRI证实为短暂性脑缺血发作(TIA)1例,急性脑梗死44例;其中大脑半球梗死43例,脑干梗死1例。敏感度46.67%(21.45),特异度72.41%(21.29)。
    
  2.2 CTPI定性分析结果  45例急性缺血性脑卒中患者,CTPI异常者44例,均为责任病灶。42例为局部低灌注表现;2例为局部高灌注区表现,1例回顾性诊断为TIA,1例系扫描层面偏低。1例CTPI亦未见异常灌注显示责任病灶者,后经头颅MRI证实为脑干梗死。敏感度97.78%(44.45),特异度100%(44.44)。通过四格表χ 2 检验证明:CTPI较CT平扫检出脑内缺血性病灶更敏感(χ 2 =29.298,P<0.01)。


  2.3 CTPI半暗带区与梗死区各个参数值定量分析结果  见表1、2。说明各个灌注参数相对值对判定急性脑缺血组织的可恢复性与否,即区分半暗带区与梗死区具有重要参考价值。


  表1  半暗带区与梗死区rCBF、rCBV、rMTT、rTTP、rPE数值(略)
   
  和半暗带比较:**P<0.001
    
  表2  半暗带区和梗死区的rCBF、rCBV、rMTT、rTTP、rPE均数的95%可信区间(略)
    
  2.4 CTPI半暗带区与梗死区各个参数相关性分析结果  见表3。可以看出各个参数中CBF与CBV相关性最好,CBF与MTT及TTP与PE相关性较好,而CBV与MTT相关性稍差。


  表3  半暗带区与梗死区rCBF、rCBV、rMTT、rTTP、rPE相关性(略)


  表中相关性均P≤0.001
    
  3 讨论
    
  3.1 CTPI原理  CTPI是指在静脉注射对比剂的同时对选定的层面进行连续多次扫描,以获得该层面内每一像素的时间-密度曲线,根据该曲线利用不同的数学模型计算出血流量(BF)、血容量(BV)、对比剂的MTT和TTP等参数,以此来评价组织器官的灌注状态。其理论基础为核医学的放射性示踪剂稀释原理和中心容积定律:BF=BV.MTT。脑CTPI在显示急性脑缺血形态学变化的同时,也可以反映生理功能的改变,也可以反映活体血流动力学变化,并进行定性、半定量、定量测量分析,是一种新型的功能成像技术。
    
  3.2 CTPI对急性缺血性脑卒中的早期诊断价值  Mayer等[2] 研究认为CTPI最早可在急性脑缺血发病30min后检出异常灌注区,对急性脑缺血的异常灌注区敏感度为93%,特异度为98%;本组最早检出异常灌注区为40min,敏感度为97.78%,特异度为100%,与其报道基本一致。说明CTPI对于急性缺血性脑卒中的超早期诊断具有很高的临床诊断价值。
    
  3.3 半暗带与梗死区的判定  医学影像学中的半暗带概念最初来自MRI[3] ,指超急性脑卒中时MRI的灌注加权(PWI)和弥散加权(DWI)的不匹配区,由围绕在梗死中心周围的低灌注区组成,为可逆性病变。缺血半暗带区发展为梗死的阈值rCBF<0.59,并认为rCBF的平均值作为分析参数最好。由表2可以看出本研究结果rCBF阈值为45.45%~59.61%,与其报道基本一致。陈唯唯等[4] 对10例急性脑缺血患者分析认为,rCBF<20%和rCBF>66%分别为中心梗死区和相对正常区;本研究结果分别为rCBF<15.63%和rCBF>59.61%,略低于其结果。Koenig等[5] 研究认为rCBF为0.48和rCBV为0.60,是梗死组织与半暗带组织的鉴别指标,预测有效率分别为74.7%和83.1%。本研究结果rCBF为0.45和rCBV为0.56,亦略低于其结果。
     
  Nabavi等[6] 利用兔大脑中动脉闭塞模型,通过CTPI对各项参数进行研究发现,CBF对发现脑缺血具有高度特异性,MTT相对于CBF是一个具有良好价值的辅助诊断指标。由表3可以看出,rCBF和rMTT在判定早期脑缺血方面更敏感,与文献报道基本一致。
     
  总之,本研究结果表明各个灌注参数相对值对判定急性脑缺血组织的可恢复性与否,即区分半暗带区与梗死区具有重要参考价值。但本实验测得rPE阈值梗死区56.28%~76.28%,半暗带区100.33%~125.03%未见报道,其详尽临床意义有待进一步研究。
     '  
  3.4 CTPI对急性缺血性脑卒中的治疗指导价值  由于60%~70%的急性缺血性脑卒中为脑血栓形成,因此对于急性缺血性脑卒中的超早期治疗,目前最有意义和应用前景的就是尽可能恢复缺血脑组织的血流灌注,即进行溶栓治疗。Klotz等[7] 研究发现,rCBF=0.20是缺血脑组织存活的最低限值,如果rCBF<0.20,无论采取何种治疗方法,脑组织都无法存活;如果rCBF在0.20~0.35之间,溶栓治疗的效果明显。本研究结果,缺血半暗带区和中心梗死区的rCBF分别为29.70%~75.36%和4.52%~21.48%,数值范围基本一致。
     
  CTPI能在超早期发现急性脑缺血的部位、范围、程度,区分脑梗死与脑缺血组织,达到超早期诊断,并对临床超早期治疗方案的选择,尤其是为进行超早期溶栓治疗提供充分的影像学证据,与文献报道基本一致[5,8-9] 。
     
  尽管由于各CT机生产厂家所采用的灌注成像计算机软件数学模型不尽相同,每个专业技术人员水平也有高低,因此所得各个灌注参数略有差异;但是,CT灌注成像能早期诊断急性脑缺血,区分半暗带区与梗死区,可以指导临床治疗,具有很好应用前景。有待今后进一步研究。 


  参考文献 :
   
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 (徐州医学院附属医院神经内科,江苏徐州221002;徐州医学院附属医院医学影像科)