急性缺血性脑卒中灌注ct成像应用研究柯开富

急性缺血性脑卒中灌注CT成像应用研究 南通大学附属医院神经内科柯开富张元媛 目录 研究背景 对于神经功能缺损症状出现3 6小时内的急性缺血性脑卒中患者进行溶栓治疗 是目前公认的有效治疗方法 它能阻止病情进展 减轻致残程度 但如何使溶栓治疗更加安全 有效 这就需要在溶栓前对患者的脑灌注情况进行充分评估 目前对脑灌注进行评估的主要核医学技术有PET Xenon CT 和SPECT 此外还有功能性影像学技术 例如PWI 但是由于目前我国的现状 以及部分急性缺血性脑卒中患者因烦躁 嗜睡等原因难以配合检查 使这些影像学技术推广使用较难 灌注CT技术弥补了上述技术的不足 所以本研究的目的是探讨灌注CT技术在对脑灌注进行评估中的应用价值 材料与方法 入选标准 收治我院的发病24小时内的颈内动脉系统急性缺血性卒中患者 均为初次发病 符合全国第4届脑血管病会议修订的诊断标准 CT排除颅内出血 肿瘤 患者意识清楚或轻度嗜睡 患者家属同意进行检查 排除标准 CT证实为脑出血 或其它颅内占位性病变 轻度的神经功能损害 NIHSS 4 昏迷 严重心 肝 肾疾病 明确的碘造影剂过敏史 妊娠 近6个月有颅内出血史或手术史 患者家属不同意进行检查 终止或脱落标准 患者病情恶化或死亡患者或家属要求中止检查者 常规CT扫描 采用德国Siemens公司生产的16排螺旋CT扫描机 Sensation16 进行头颅平扫 所有病例在灌注CT检查前均进行常规CT扫描检查 MR扫描 采用美国GE公司3 0TMRI扫描仪进行扫描 常规扫描序列包括横断面T1WI T2WI FLAIR 和DWI 灌注CT扫描 使用德国Siemens公司生产的16排螺旋CT扫描机 Sensation16 行常规螺旋扫描后 选择基底节区或者病变所在层面 有早期缺血表现的层面 为扫描层面 经由高压注射器 经肘静脉注射非离子型造影剂 灌注CT专用软件进行图像后处理 得到一系列脑灌注参数图 包括MIP图 CBF图 CBV图 TTP图 MTT图 在参数图上选取感兴趣区域 ROI 计算出ROI内各参数平均值 进行定量分析 患者分组 一般认为DWI显示为高信号 或CT平扫显示为低密度的脑组织区域已经发生不可逆的神经功能缺损 所有入选患者入院1周内均进行MRI检查 或常规CT平扫复查 结合患者1周内MRI或CT平扫检查结果 将患者入院时的灌注CT图像进行分区 病变类型 2006年10月 2007年11月 入选患者共34例 男21例 女13例 年龄45 82岁 平均64岁 发病3 15小时 平均8 03 2 70小时 均为初次发病 30例为大脑中动脉供血区缺血 病灶主要累及颞叶 顶叶及部分额叶 1例为大脑前动脉供血区缺血 病灶主要累及额叶 余3例为后循环缺血予剔除 健侧大脑半球皮质 髓质 基底节区灌注CT参数值测定 在健侧大脑半球皮质 髓质 基底节区 各选取两个感兴趣区 ROI 并尽量避开强化血管 应用灌注CT后处理软件测得感兴趣区域的各灌注CT参数值 CBF值 CBV值 MTT值 TTP值 图1 1 图1 1健侧大脑半球皮质 髓质 基底节区ROI的选择 A B C D A为CBF图 B为CBV图 C为MTT图 D为TTP图 CBF图 圆圈标注的区域为感兴趣区域 其中A1 A2为皮质区 A8 A9为髓质区 A5 A7为基底节区 健侧大脑半球皮质 髓质 基底节区灌注情况 表1 1健侧大脑半球皮质 髓质 基底节区灌注参数值 注 皮质vs髓质 P 0 05 基底节区vs髓质 P 0 05 患侧非低灌注区皮质 髓质 基底节区灌注CT参数值测定 应用同样方法在患侧非低灌注区的皮质 髓质 基底节区 各选取两个感兴趣区 应用灌注CT后处理软件测得相应的灌注CT参数值 CBF值 CBV值 MTT值 TTP值 图1 2 与健侧大脑半球相应的灌注CT参数值进行t检验比较 图1 2患侧非低灌注区皮质 髓质 基底节区ROI的选择 A B C D A为CBF图 B为CBV图 C为MTT图 D为TTP图 两侧大脑半球非低灌注区皮质 髓质 基底节区灌注情况 表1 2两侧大脑半球非低灌注区皮质 髓质 基底节区CBF值 CBV值比较 注 两侧大脑半球比较 P 0 05 研究表明正常情况下CBF值为50 55ml 100g min 其中皮 髓质血流量之比约为2 3 1 本研究结果显示两侧大脑半球非低灌注区皮质与基底节区灌注量基本相同 且高于髓质 皮 髓质CBF值之比为2 8 1 与之前研究所得结果相符 说明本研究所采用的灌注CT技术能反应正常生理情况下脑灌注量 测量各参数图中低灌注区域面积 及相应的最终梗死区域面积 进行相关分析比较 最终梗死区域面积与低灌注区域面积相关性比较 表2 1低灌注区域与梗死区面积相关分析结果 注 P 0 05 P 0 01 本研究测得CBF CBV MTT TTP中低灌注区域面积与最终梗死区面积都相关 但CBV图中的低灌注区域与梗死核心区最相关 灌注CT表现 梗死区较对侧镜像区域 CBF值 CBV值下降 MTT值 TTP值延长 梗死周围低灌注区较对侧镜像区域 CBF值下降 CBV值升高 MTT值 TTP值延长 患侧梗死区灌注参数值的测定及分析 在梗死中心区设两个ROI 在周围低灌注区上 下 内 外四个方向各设两个ROI 图1 3 测量相应的灌注CT参数值 并同时测量健侧镜像区域的各灌注CT参数值 及其相对值 rCBF和rCBV rMTT和rTTP 将梗死中心区和周围低灌注区各灌注参数的相对值进行t检验比较 图1 3患侧梗死中心区及周围区低灌注ROI的选择 A B C D A为CBF图 B为CBV图 C为MTT图 D为TTP图 表2 3梗死中心区与健侧非低灌注区灌注参数值比较 注 P 0 05 表2 2梗死中心区 周围低灌注区相对灌注参数值比较 注 P 0 05 P 0 05 按照不匹配判别法将灌注CT图中低灌注区域进行分区 梗死核心区灌注CT参数值的测定及分析 在梗死核心区内选取两个感兴趣区 ROI 应用灌注CT后处理软件测得灌注CT参数值 图4 1 在健侧镜像区测得相应的灌注CT参数值 图4 1 将梗死核心区与健侧镜像区各灌注CT参数值进行t检验分析 图4 1梗死核心区灌注CT参数值的测定 A B C D A为CBV图 B为CBF图 C为MTT图 D为TTP图 缺血半暗带灌注CT参数值的测定及分析 根据不匹配判别法 在缺血半暗带内选取两个感兴趣区 ROI 测得各灌注CT参数值 图4 2 在健侧镜像区测得相应的灌注CT参数值 图4 2 将梗死核心区 缺血半暗带 与健侧镜像区灌注CT参数值进行多均数比较分析 图4 2缺血半暗带区灌注CT参数值的测定 A B C D A为CBV图 B为CBF图 C为MTT图 D为TTP图 表3 1梗死中心区 缺血半暗带区和健侧镜像区灌注参数值比较 注 健侧vs缺血半暗带 P 0 05 健侧vs梗死核心区 P 0 05 本研究发现所有灌注CT参数图中 MTT图显示的血液动力学异常范围最大 只要组织有缺血 MTT图中就有异常灌注表现 甚至对微小缺血区域的捡出也十分有效 所以MTT值是反映脑组织缺血的最敏感指标 分析统计发现缺血半暗带与梗死核心区仅有rMTT值差别有显著性 因此我们可以根据MTT值对缺血半暗带和梗死核心区进行初步界定 本研究初步测得缺血半暗带MTT阈值为5 92 0 25s梗死核心区的MTT阈值约为8 24 1 32s 但由MTT值所确定的缺血半暗带可能包括了良性低灌注区 也就是即使不恢复血供 可能也不会转变为梗死的区域 缺血时血流经侧枝循环向缺血区域供血 MTT值延长 梗死核心区 缺血半暗带 以及良性低灌注区均发生了缺血改变 均有局部侧枝循环的建立 所有这些区域MTT值都会延长 因此MTT值对于区别良性低灌注区和缺血半暗带特异性较差 梗死核心区和缺血半暗带阈值的测定和分析 测定梗死核心区与健侧镜像区域的CBF值 CBV值 进行t检验分析 测定缺血半暗带与健侧镜像区域的CBF值 CBV值 进行t检验比较 将梗死核心区 缺血半暗带和健侧镜像区CBF值 CBV值 以及CBF值 CBV值进行Logistic回归分析 缺血半暗带区vs健侧镜像区 P 0 05 梗死核心区vs健侧镜像区 P 0 05 缺血半暗带区vs健侧镜像区 P 0 05 梗死核心区vs健侧镜像区 P 0 05 缺血半暗带区vs健侧镜像区 P 0 05 梗死核心区vs健侧镜像区 P 0 05 联合应用CBF值和CBV值来评估缺血半暗带和梗死核心区阈值 明显提高了评估的准确性 CBF值 CBV值 31 41作为梗死核心区与缺血半暗带的分界值 结论 灌注CT技术可有效评估脑组织血流灌注情况 具有安全 经济 省时等优点 与其他脑灌注评估方法相比 它更适合在急性缺血性脑卒中溶栓治疗前对患者进行有效评估 梗死区CBF值 CBV值下降 MTT值 TTP值延长 而缺血半暗带CBF值下降 CBV值升高 MTT值 TTP值延长 以此特点可在缺血早期区分梗死区和缺血半暗带区 估计梗死区的范围大小 MTT值可作为区分缺血区和非缺血区的指标 但不能作为区别梗死核心区和缺血半暗带的指标 联合应用CBF值和CBV值可有效地区分梗死核心区和缺血半暗带 从而可针对具体患者的状况制定有效的治疗措施 提高患者治愈率 本研究的局限性 本研究的样本数量受到了一定限制 同时也受到扫描范围和空间分辨率的限制 以及患者头位移动等影响 这些都会导致研究结果发生偏移 随着新的影像学技术的发展 灌注CT图像质量和诊断能力也会有极大的改善 梗死区CBF值较对侧镜像区域下降 CBF图 CBV图 梗死区CBV值较对侧镜像区域下降 梗死区MTT值较对侧镜像区域延长 MTT图 TTP图 梗死区TTP值较对侧镜像区域延长 CBF图 梗死周围低灌注区CBF值较对侧镜像区域下降 CBV图 梗死周围低灌注区CBV值较对侧镜像区域升高 MTT图 梗死周围低灌注区MTT值较对侧镜像区域延长 TTP图 梗死周围低灌注区TTP值较对侧镜像区域延长 CBF图 圆圈标注的区域为感兴趣区域 ROI 其中A1 A2为皮质区 A3 A4为髓质区 A5 A6为基底节区 CBF图 圆圈标注的区域为感兴趣区域 ROI 梗死中心区设两个ROI 周围区上 下 左 右各设两个ROI 其中A1 A5为梗死中心区 A7 A10以