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【摘要】 目的 探讨缺血性脑卒中的多层螺旋CT灌注成像诊断与表现。方法 12例脑卒中患者行了脑4层螺旋CT灌注成像（CTP）检查，在工作站生成脑血流量（BF）、血容量（BV）、平均通过时间（MTT）等局部脑组织血流动力学参数色阶图，并测量兴趣区这些参数值，以t检验比较分析。11例于12h至5天内作了CT复诊。结果 动态CTP显示了11例局部脑组织低灌注区和1例可疑病灶，主要表现为相应区域脑组织BF、BV数值下降、MTT数值增加及其彩阶图异常，12例患者均出现了局部脑组织MTT延长，其中BF、BV、MTT均异常者6例，局部脑组织BF、BV、MTT彩阶图异常范围大于实际缺血区。梗死或可疑梗死灶中心、周边区及对侧相应区域测量的BF、BV、MTT平均值差异有显著性（P＜0.05）。结论 多层螺旋CTP对急性缺血性脑卒中有早期诊断价值，其中MTT是缺血性脑卒中反应最为敏感的功能与形态学定量分析指标。
【关键词】 脑卒中； 灌注； 体层摄影术，X线计算机
Multislice CT perfusion diagnosis of acute ischemic stroke
YANG Xiu-yong，YANG Xiu-jun.Department of Medicine，Luxi People’s Hospital，Hunan 416100，China
【Abstract】 Objective To discuss the diagnostic value of MSCT perfusion imaging on acute ischemic stroke.Methods Twelve patients with acute ischemic stroke were underwent brain 4-slice CT using routine and perfusion imaging techniques.CT perfusion mapping and quantitative measurement programs were then analyzed and computed at workstation related parameters of cerebral hemodynamics on dynamic CT images，including cerebral blood flow (BF)，cerebral blood volume (BV) and mean transit time (MTT) of ROI.The CT follow-up in 11 cases after 12 hours to five days.Results Regional cerebral hypoperfusion in 11 cases while just slightly delayed MTT maps in one case were detected on dynamic CT perfusion imaging.It mainly showed the value of regional cerebral BF and BV decreased，and MTT extended.All 12 cases were found the areas of delayed MTT，and 6 cases were found abnormal areas of BF，BV and MTT.The abnormal areas of BF，BV and MTT mapping were larger than that of actual ischemic region.The mean value of BF，BV and MTT in the center of ischemic region had a significant difference(P＜0.05) in comparison with that of peripheral and side-to-side.Conclusion MSCT perfusion imaging may play an important role in early diagnosis of acute ischemic stroke，and MTT was the best one in all of various perfusion parameters.
【Key words】 stroke; perfusion; tomography，X-ray computed
脑卒中与肿瘤、心脏病一起，已排在多数国家人们死亡顺因的前三位。脑卒中的过程破坏所有的组织成分，包括神经元、神经胶质细胞和血管，可产生高致死、致残严重后果，其发病率男性为170/10万、女性为130/10万，死亡率男性为65/10万、女性为61/10万，幸存者大部分伴有功能障碍，严重危害人们健康与生存质量。而且，一旦缺血已经损害脑组织，迄今尚缺乏证明能减轻其损伤的有效治疗方法与特别手段，尽管早期恢复脑血流灌注、主动抢救脑缺血半暗带以减少神经细胞死亡更积极的处理措施越来越多地取代了传统支持疗法与防治并发症。为此，脑卒中重在预防和包括高危因子、缺血发生不可逆脑神经功能损伤前的中风早期诊断与及时处理。影像学在脑卒中的防治中具有举足轻重的作用，也做出了重大贡献，近些年来脑CT灌注成像（CTP，CT perfusion）更是从形态学、功能代谢诸方面对缺血性脑卒中进行早期诊断与随访，尤其在脑梗死前期脑局部微循环障碍与缺血半暗带的判定与评价方面显示出了可喜的潜力［1，2］。我们在这方面也做了一些尝试与有意义地探索，采用多排螺旋CT对缺血性脑卒中患者进行了CTP检查与诊断，旨在提高缺血性脑卒中的诊疗水平和提高对CTP的认识。
1 资料与方法
1.1 一般资料
2004年7月～2006年5月间，12例脑卒中患者进行了脑CT灌注成像（CTP，CT perfusion）检查，男8例，女4例，年龄54～83岁，平均68.7岁。均以突发口齿不清伴肢体乏力、麻木或摔倒而就诊，一侧肢体肌力不同程度下降10例，一侧鼻唇沟变浅7例，伸舌偏斜8例，伴有高血压者4例。起病至行CT灌注成像检查间隔时间6h以内者5例，6～12h者4例，12～24h者1例，48h以上者2例。11例在12h～5天进行了CT复诊随访。所有患者均排除了出血性脑卒中，并及时采用静脉滴注组织型纤维蛋白溶解酶原激活剂（r-tPA）为主的方法进行了溶栓治疗，症状完成消失者1例，不同程度改善好转者9例，死亡2例。所有脑卒中患者的最后确认与诊断以临床资料及CT随访为主。
1.2 CT检查方法
先行平扫初步确定病变部位和灌注扫描范围，再选定靶层面（4个连续层面）进行CTP，之后常规增强扫描，其中2例随即或随后行了3次CT血管造影（CTA，CT angiography）检查。采用GE LightSpeed多层螺旋CT仪，常规条件平扫，选择病变、可疑病变或基底节层面（未发现缺血病灶者）进行 CTP：扫描使用电影模式，80kV，200mA，矩阵512×512，FOV 250cm，球管每转一周同时扫描4层，扫描时间为1s，层厚5mm，扫描范围20mm。对比剂采用300mgI/ml欧乃派克50ml，以3.5ml/s或4ml/s速率经肘正中静脉高压注射器自动推注，延迟5s或8s，数据采集40s或50s，产生158～200幅图像。CTP扫描后再加注40ml做全脑增强扫描，扫描层面及条件与平扫一致。CTA对比剂总量90ml，延迟12～15s，电压120kV，电流300mA，矩阵512×512，FOV 250cm，全螺旋扫描，球管每转一周同时扫描4层，扫描时间为0.8s，层厚2.5mm，自下而上扫描。
1.3 图像数据后处理与统计学分析
扫描完成后，将CTA、CTP图像数据传输至影像工作站（AW 4.2），前者采用容积再现（VR，volume rendering）、最大密度投影（MIP，maximum intensity projection）、多平面重组（MPR，multiple-planar reconstruction）等技术进行后处理重建成像，后者采用Perfusion 3软件的常规脑卒中灌注成像分析系统，选择4个扫描层面病变显示最佳层面，分别对脑梗死中心区、边缘移行区及对侧相应区域（采用镜面法或适当调整获得）的局部脑组织血流量（BF，blood flow）、血容量（BV，blood volume）和对比剂平均通过时间（MTT，mean transit time）等脑血流灌注参数进行计算机自动测量，感兴趣区（ROI）选择10个Pixel左右，至少测量2次，取平均值做各参数分析的绝对值，并计算出各组均值，利用t检验进行统计学显著性差异分析，P＜0.05认为两组均数间差异有统计学意义。脑血流灌注图像分析以一人判断为主，采用盲法判读，诊断者不知具体病人与病史资料，第二人参与，有争议者结合病史、两人商讨后求同存异。
2 结果
CTP全部一次成功，技术成功率100%。CT平扫发现新近缺血灶2例，可疑病灶4例，无异常6例；增强CT和CTP源影像证实了平扫发现的2例缺血灶和2例可疑病灶，新发现可疑病灶1例，无异常发现7例；动态CTP清楚显示了所有11例缺血灶和1例可疑病灶，主要表现为BF、BV值下降和MTT值增加（延长），12例患者均出现了局部脑组织MTT数值增加与彩阶图异常，其中BF、BV、MTT均异常者6例，仅前后两项异常者4例，仅后项异常者1例（可疑脑卒中者），无仅前两项异常、仅后两项异常、单前项异常或单中间项异常者病例，见图1～4；局部脑组织BF、BV、MTT彩阶图异常范围均大于实际缺血区。可见，在这些脑血流灌注参数，所有患者均有MTT数值尤其伪彩图像的异常，对早期脑组织缺血反应最为敏感。
梗死或可疑梗死灶中心、周边区域及对侧相应区域测量的BF、BV、MTT均值见表1，统计学分析显示，各组差异均有显著性（P＜0.05）。另取正常额叶皮层、内囊后肢、豆状核测量脑正常灰质、白质、基底节核团BF均值分别为56.83、32.22、47.34，BV均值分别为2.81、1.67、2.48，MTT均值分别为3.22、4.25、3.65，与梗死或可疑梗死灶组相应数值差异均有显著性（P＜0.05）。
2例CTA均示不同程度脑动脉狭窄，其中1例再次CTA随访发现狭窄动脉远段部分分支闭塞（图5～6）。表1 梗死灶中心、周边区域及对侧相应（略）
3 讨论
3.1 缺血性脑卒中的病理与临床
脑卒中（stroke，包括出血性与缺血性）是现代社会威胁人类健康与生命最常见的神经系统疾病，是我国成人死亡顺因第二位的致死疾病。其以急骤出现局灶性、进行性神经功能障碍为特征，主要病因是急性脑血管病，其中缺血性脑血管病约占75%～90%。缺血性脑卒中的病因包括大血管如颈内动脉阻塞、小血管阻塞、心源性栓子、凝血功能紊乱、非动脉粥样硬化性血管阻塞如血管炎等，主要危险因素包括高血压、吸烟、房颤、心梗、高脂血症、糖尿病、心衰、急性酒精中毒等。缺血性脑卒中发生后产生的病理生理改变颇为复杂，大致可分为供血障碍期、细胞功能障碍期和结构崩溃期3期。前者是动力现象，在卒中发生一开始就出现，表现为脑灌注压下降引起的局部血流动力学异常，可能在宏观器官水平上为血管成像尤其血管造影如DSA、CTA检出尤其血管闭塞或狭窄，但由于此时机体可通过小动脉和毛细血管平滑肌代偿性扩张或收缩来维持脑血流量相对稳定和保持脑灌注压在一定范围内波动，脑神经组织电活动仍保持正常，起病隐匿（此时多无症状）而未能及时就医和行相关检查；细胞功能障碍期由于脑血流量降低到20ml/100g·min（临界值）以下，脑神经组织电活动停止，细胞稳态开始失衡、紊乱，钠-钾泵衰竭，细胞内钠积聚，水从细胞外向细胞内渗透导致细胞毒性水肿，由于脑循环储备力失代偿产生了神经元功能改变；结构崩溃期是当血管内皮不能耐受缺氧，脑血流屏障破坏，造成血管内体液与蛋白质向血管外渗出，出现血管源性水肿，产生不可逆的神经元形态学改变。一般地，在缺血性脑卒中发生后前6h内，细胞毒性水肿是其最显著的病理表现，此时常规CT可未能检知，弥散MRI等对诊断多有帮助；血管源性水肿发生于缺血开始6h以后，24～48h达到高峰，影像学尤其液体衰减反转回波序列（FLAIR）MRI多能检知。由于急性期缺血后脑血流灌注下降先引起脑组织功能代谢的变化，然后才出现形态学改变，为此，12h内超急性期缺血性脑卒中约50%～60%常规CT无异常表现，在12～24h急性期内才可能检出低密度病灶、脑沟裂变浅或消失等异常。故有研究者又将上述缺血性脑卒中前两期称为脑梗死前期［2］，这也是人们尤其影像学对这类患者至今试图作出明确诊断的重要时期，以便及时准确发现缺血半暗带，抓住最佳溶栓治疗时机，及时挽救、恢复缺血区脑组织正常代谢功能，使缺血区不再扩大。
及时、准确查明脑卒中类型及其原因、部位并对症治疗，是降低脑卒中致死、致残率的关键。目前，急性缺血性脑卒中的治疗主要是溶栓治疗，尽管有条件者可行介入性动脉内接触性溶栓，静脉溶栓仍不失为一种甚至首选的疗效确切的简便方法。本组12例患者静脉溶栓治疗后1例症状完成消失，9例症状得以不同程度的改善，死亡2例主要因为发病时间过长、脑梗死面积巨大。脑卒中起病急，多以肢体乏力、口齿不清等主诉来就诊，症状多较为典型。为此，对这类病人的处理，我们的经验是首先排除出血性脑血管病比诊断缺血性脑中风更为重要。影像学的进步尤其CT、MRI灌注成像技术的出现与完善，为检知急性缺血性脑卒中的病理生理改变提供了可靠的依据，其不仅能够提供形态学变化信息，而且能够揭示局部脑血流灌注、代谢等功能状态与变化，便于缺血性脑卒中早期诊断与早期治疗，将有利于促进进一步提高脑卒中的诊疗水平。
3.2 CT灌注成像技术与临床价值
组织血流灌注是指血流首次通过组织时在组织内部毛细血管内的分布情况，反映了组织微循环血液动力学。既往主要采用使用放射性示踪剂的核医学（ECT）、单光子发射体层摄影（SPECT）、正电子发射体层摄影（PET）等分辨率较差的技术、方法来获得和定量研究组织血流灌注与微循环血液动力学，近些年CT技术日新月异的发展与革新，使得可快速定量反映局部组织血流灌注状态的高分辨率CTP实现。CTP是经外周静脉团注对比剂对选定脏器特定层面（以亚毫米层厚、球管旋转一周可覆盖25～40mm的64层CT实现了对全脏器）进行连续多次扫描，获得该层面内每一象素的时间-密度曲线（TDC，time-density curve），根据TDC利用不同数学模型计算出该层面局部组织BF、BV、MTT、达峰时间（TTP，time to peak）和毛细血管通透性（PS，permeability surface）等参数，来评估组织器官的血流灌注状态与血管化程度。CTP技术理论基础来源于核医学的放射性示踪剂稀释原理和中心容积定律（BF=BV/MTT），非离子型碘对比剂与放射性核素的药代动力学相同［3］。为此，CTP检查获得的BF、BV等参数是毛细血管水平上量化的组织功能指标。其中，BV（单位ml/100mg）反映组织的血液灌注量，代表有功能的毛细血管数量，并与血管大小和毛细血管开放的数量有关；BF(单位ml/100mg·min)表示血液在组织器官内流动的速率，即每100g脑组织每分钟内的脑血流量，受血容量、引流静脉、淋巴回流及组织耗氧量等因素的影响；MTT（单位s）是指血液通过脉管系统的时间，鉴于不同血管所走行的长度不同，故采用平均时间来表示；PS(单位ml/100mg·min)是指血液单向通过毛细血管内皮进入组织间隙的传输速率，反映了组织内部血管内皮细胞的完整性、细胞间隙及管壁通透性，主要用在肿瘤鉴别诊断上。
CTP与以往传统灌注成像方法比较，具有经济实用、无需使用放射性同位素、图像空间与时间分辨率高、扫描与成像时间短、影响因素少、脑血流测量无需图像融合技术、可重复性佳、普及广、检查费用低等优点。以往单螺旋 CTP主要缺点是单层测量，对位于该扫描层面以外的小病灶容易漏诊。多层螺旋CTP增加了扫描容积，在一次灌注成像扫描中得到了多层图像，增加了信息量，减少了漏诊、误诊。早期发现灌注异常区域尤其脑梗死前期的诊断，区分可逆与不可逆缺血脑组织，促使临床及时溶栓治疗，有效保护“半暗带”可逆缺血脑组织。对6h内急性缺血性脑卒中患者，CTP诊断敏感性、特异性达90%和100%。脑缺血灶中心BF减低比边缘部分明显，对称性测量对侧BF并计算其比值可区分可逆与不可逆缺血脑组织，比值0.2是缺血性脑组织存活的最低限制，0.20～0.35之间溶栓治疗效果明显，<0.2则无论采用何种治疗方法都无法挽救缺血性脑组织［4］。BV作为低灌注区血管代偿性扩张的一种表现形式，其变化可反映缺血受损脑组织可恢复的程度，当组织发生中等程度的低灌注时其数值常有增加，是脑血流自身调节的结果。值得一提的是，BF、BV、MTT伪彩图所示缺血区范围远要大于实际缺血组织面积，有夸大评价的倾向。另外，本研究还发现，CTP不仅使缺血性脑卒中早期病理生理改变得以准确揭示，尤其有利于以往常规CT满足于的已经显示的梗死灶而忽略的新缺血灶的发现，对坏死区周围“半暗带”可逆缺血脑组织的判定和预后评价帮助更大；同时结合CTA，还可明确闭塞的脑血管及栓子来源。(本文图片见封三)
【参考文献】
1 赵静霞，刘青蕊，李来有，等.急性脑梗死治疗前后脑血流动力学改变:CT灌注成像.中国医学影像技术，2004，20(12):1839-1841.
2 高培毅，梁晨阳，林燕，等.脑梗死前期脑局部微循环障碍CT灌注成像的实验研究.中华放射学杂志，2003，37(8):701-706.
3 Miles KA，Hayball M，Dixon AK.Colour perfusion imaging:a new application of computed tomography.Lancet，1991，337(8742):643-645.
4 Klotz E，Konig M.Perfusion measurements of the brain:using dynamic CT for the quantitative assement of cerebral ischemia in acute stroke.Eur J Radiol，1999，30(3):170-184.
作者单位： 1 416100 湖南泸溪，泸溪县人民医院
2 200235 上海，上海市第八人民医院放射科 (通讯作者)