脑中风影像分层研究讲座.ppt

脑血管病影像学分层研究与个体化医疗 高培毅首都医科大学附属北京天坛医院 ImagingStratificationandPersonalizedMedicineinCVD 临床医学发展方向 经验总结 初级阶段 循证医学 中级阶段 分层研究 高级阶段 个体化医疗 最终目标 脑血管病影像学分层研究 急性事件 急诊 超急性期脑梗死高血压脑出血非急性事件 平诊 多血管床损害易损斑块易损脑组织 急性缺血性脑卒中 tPA溶栓治疗多中心研究 I级证据A级推荐 急性事件 超急性期脑梗死 循证医学研究证实超急性期脑梗死rTPA溶栓治疗是安全 有效的 美国FDA批准3h内静脉溶栓治疗 欧洲批准6h内静脉溶栓治疗 初级阶段 影像学指导下的溶栓治疗 中级级阶段 影像学分层研究与个体化医疗 高级阶段 急性事件 超急性期脑梗死 需要回答下列问题除外出血和其他非缺血性病变是否有新鲜梗死灶 什么部位 多大面积 血管是否闭塞 哪只血管 有无可挽救区域 缺血半暗带 BBB是否破坏 理论基础 半暗带 梗死 Mismatch模型 MRimagingPWI DWI mismatchCTimagingCTP CTA SI mismatch PWI DWICTP CTA SI 半暗带 影像学溶栓治疗风险评估 恶性型 不能溶栓 ASPECT7良性型 不必溶栓 无大血管闭塞ASPECT 7 北京天坛医院评估标准 分型指导扩大时间窗溶栓意义 结局比较 90天 X2fortrendP 0 049 有闭塞错配良性溶栓组 有闭塞错配良性未溶栓组 n 38 n 27 分型指导扩大时间窗溶栓意义 结局比较 90天 X2P 0 01 有闭塞错配良性未溶栓组 无闭塞错配良性未溶栓组 n 27 n 20 影像学分层研究价值 ATLANTIS ECASS NINDS试验的联合分析 除去了ECASS 的资料 剂量为1 1mg kg 剩余的5项试验中的基线资料 预后和出血转化的数据按照安慰剂组和tPA组汇总 北京天坛医院与国际多中心比较 缺血半暗带 Mismatch类型 ITAIS分型 可挽救型 无mismatch 发病3小时 case1 rtPA溶栓治疗后24小时 case1 发病3 5小时 case2 发病3 5小时 case2 rtPA溶栓治疗后24小时 case2 rtPA溶栓治疗前后对照 case2 rtPA溶栓治疗前后对照 case2 未作rtPA溶栓治疗的病例 case3 未作rtPA溶栓治疗的病例 case3 未作rtPA溶栓治疗的病例 case3 未作rtPA溶栓治疗的病例 case3 未作rtPA溶栓治疗的病例 case3 可挽救型mismatch未作溶栓治疗的原因是费用问题 未作rtPA溶栓治疗的病例 24hr后复查case3 影像学指导溶栓治疗亟待解决的问题 出血转化的影像学预测 超急性脑梗死影像学进展 CTA SIvs DWICTA SIlesionsizedidnotdifferfromDWIlesionsize p 0 601 Wilcoxon CTA SIlesionvolumesdidnotdifferfromfromDWIlesionvolumes p 0 2719 Wilcoxon CTA SIlesionvolumessignificantlycorrelatedwithDWIlesionvolumes p 0 0001 r 0 922 Spearman 超急性脑梗死影像学进展 PCTvs PWIPCTlesionsizedidnotdifferfromPWIlesionsize p 0 5862forTTP p 0 6417forCBV Wilcoxon PCTvs CTA SIPCTCBVdidnotsignificantlydifferfromCTA SI p 0 1159 Wilcoxon 超急性脑梗死影像学进展 NECTT2 出血和肿瘤CTAMRA血管闭塞CTA SIDWI梗死灶PCTPWI半暗带CT PST2 WIBBB ASPECTS评分法 正常脑组织为10分 每增加一个异常区域则减一分 CT检查后临床决策的变化 超急性期脑梗死CT检查流程 NECT除外出血和其他疾病 PerfusionCT CTA显示梗死区 半暗带和闭塞血管 超急性期脑梗死 基本征象 超急性期脑梗死 onset4hs 超急性期脑梗死 followupafter3days 超急性期脑梗死 case1 超急性期脑梗死 case1特殊窗宽技术 超急性期脑梗死 case1followup 超急性期脑梗死 case2CTP SI 超急性期脑梗死 case2CTA SI 超急性期脑梗死 case2 超急性期脑梗死 case2 超急性期脑梗死 case2 超急性期脑梗死 case3 超急性期脑梗死 case3 超急性期脑梗死 case3followup 超急性期脑梗死 case4 超急性期脑梗死 case4 超急性期脑梗死 case4 超急性期脑梗死 case4followup CT模式 超急性期脑梗死CT检查的优点是快速和易用 CBV参数图 CTP和CTA原始图像可以显示超急性期脑梗死病灶 CTP可以显示缺血半暗带 CT检查模式 OneStopCTprocedure 是超急性期脑梗死患者的一线 firstline 检查方法 临床问题与新 Mismatch 模型 新 Mismatch 模型 新 Mismatch 模型 新 Mismatch 模型 新 Mismatch 模型 动脉期CTP SI与静脉期CTP SI匹配动脉期CTP SI异常区域代表缺血半暗带静脉期CTP SI异常区域代表梗死区 90天临床功能恢复预测系统 存在的问题 1 结局比较 90天 X2fortrendP 0 049 有闭塞错配良性溶栓组 有闭塞错配良性未溶栓组 n 38 n 27 存在的问题 1 结局比较 90天 X2P 0 01 有闭塞错配良性未溶栓组 无闭塞错配良性未溶栓组 n 27 n 20 存在的问题 2 3hsafteronset 15dysfollowup 这是脑梗死吗 这是脑梗死吗 PrerTPA PostrTPA 新Mismatchmodel 新理论 当前影像学指导溶栓治疗方案的质疑 缺血半暗带 CORE 缺血半暗带解决方案 未作溶栓治疗 初诊vs复查 缺血半暗带解决方案 初诊vs复查 缺血半暗带解决方案 初诊vs复查 CORE解决方案 CORE解决方案 CORE解决方案 ADCs大于0 18 至少一个大于0 21 表示有缺血半暗带存在 ADCvalues 0 280and0 168 ADCs大于0 18 至少一个大于0 21 表示有缺血半暗带存在 ADCvalues 0 157 markedingreen issmallerthan0 18 存在的问题 3 即便影像学解决了CORE和半暗带问题 但仍存在当前的临床治疗仅仅针对的是缺血半暗带 对梗死区域是无奈的 存在出血转化的危险 一次性治疗费用昂贵 我国仅仅不足1 的超急性期脑梗死患者能够到达医院接受治疗 急性高血压脑出血 高血压脑出血研究背景 脑出血发病率 占全部中风的20 35 死亡率和致残率较缺血性中风高30天死亡率 高达35 52 6个月致残率 20 生活自理脑出血的最佳治疗方法血肿清除 支持疗法 预防血肿扩大 调控血压 降颅压 全身支持 针对脑出血恰当的临床救治仍是一个争论的课题 高血压脑出血研究背景 脑出血病理改变血肿占位效应引起的机械性损伤血肿周围组织的继发性损害 脑缺血和脑水肿血肿周围组织存在可逆性损伤 高血压脑出血 影像学指导下的高血压脑出血内科治疗 活动性出血血压调控降颅压全身支持 急性事件 影像学分层研究 Followup 急性事件 脑出血影像学分层研究 急性事件 影像学分层研究 Followup 急性事件 影像学分层研究 动物试验 血肿周围组织脑水含量变化 血肿周围病理改变 早期 神经元改变不明显 细胞膜结构完整 线粒体轻度肿胀 胞浆内可见少量空泡 核内染色质减少 星形细胞胞体和周边足突肿胀 胞浆内可见大量水肿液髓鞘板层模糊 局部断裂 轴索内神经丝基本正常 24小时 星形细胞肿胀明显胞浆呈空泡样改变 部分细胞变性 坏死 神经细胞轻度变性 胞核固缩 核膜下染色质轻度凝聚 电子密度增高 毛细血管内皮细胞肿胀 血脑屏障通透性增加 血肿周围病理改变 48小时 星形细胞高度肿胀 胞浆内可见大片水肿液 部分细胞胞膜崩解 胞浆内细胞器散落于细胞外 肿胀的足板压迫毛细血管使管腔变窄 血肿周围局部脑血流变化 血肿占位效应 1 3h降低脑血流自身调节 6h回升局部脑血管痉挛 12h下降继发脑水肿形成 48h下降 血肿周围组织存在缺血性损伤 对现行内科治疗的商榷 质疑 甘露醇降压抗凝 CSF产生和吸收 CSF产生每天大约产生500cc 成人总量约150cc 脑室内脉络丛 85 室管膜和毛细血管渗出 15 CSF吸收蛛网膜颗粒 室管膜 毛细血管管壁 CSF循环和分布 CSF循环动脉搏动为动力 每天大约3个循环 CSF分布脑室 20 脑内蛛网膜下腔 50 椎管内蛛网膜下腔 30 正常脑室 脑积水 脑积水 临床影像策略 脑室与脑组织间隙的 潜在 通道是否开放 血肿周围是否存在缺血 血肿破入脑室造成脑室内压力是否增高 存在以往的区域性低灌注 影像指导下的急性高血压脑出血的综合治疗 影像研究重心前移 超急性期脑梗死 5hoursafteronset F37 超急性期脑梗死4dys 超急性期脑梗死 3hoursafteronset M63 急性期脑梗死 10hoursafteronset M63 慢性早期脑梗死 15daysafteronset M63 超急性期脑梗死M 432hoursafteroneset 超急性期脑梗死M 432hoursafteroneset 超急性期脑梗死M 432hoursafteroneset 超急性期脑梗死F 6710minsafteroneset 超急性期脑梗死F 6710minsafteroneset 急性期脑梗死F 67after18hoursfollowup 死亡率下降vs致残率上升 脑血管病影像学分层研究 急性事件后 急诊 超急性期脑梗死脑出血非急性状态 平诊 多血管床损害易损斑块易损脑组织 多血管床损害 多血管床损害 多重血管床包括脑供血动脉 冠状动脉 肾动脉 内脏动脉和外周动脉 动脉粥样硬化是多重血管床疾病 可引起脑卒中或TIA CTA CEMRA 易损斑块 斑块本身的形态学研究影响斑块转归的局部血流动力学研究 易损性斑块的影像学特点 纤维帽很薄或不完整有溃疡或炎性细胞浸润坏死脂核较大斑块内出血 media adventitia 右侧颈内动脉起始部 颈动脉窦部 斑块形成 管腔轻度狭窄 并见斑块内出血 计算机自动识别 CFD模拟研究 计算流体力学研究 AMR相位图B速度等高线图C3DP图显示血流速度分布 基于MRA的在体CFD研究 一个心动周期的变化 WSS分型 a wallPL型 b wallPM型 c wallA型 d wallUD型从左至右分别为收缩峰值期 收缩晚期 舒张早期及舒张末期 研究背景 动脉粥样硬化是一种归因于多种危险因素的长期的 全身性疾病 动脉粥样硬化非随机分布 有易患部位 有易感人群 动脉粥样硬化实质上是一种炎性疾病 血管内皮细胞在动脉粥样硬化斑块的发生和发展过程中起到关键作用 在不同血流流型作用下 内皮细胞呈现出不同的表现型 斑块变化 斑块破裂 血栓形成 颅内颈内动脉分支梗塞 占位效应 颈内动脉狭窄闭塞 形态简单复杂 性质稳定不稳定 斑块的稳定性是影响其危险性的主要因素 供血减少 颈动脉粥样硬化斑块 缺血性脑卒中 斑块的稳定性是由斑块内容物决定的 斑块破裂 纤维帽很薄或不完整 有溃疡或炎性细胞浸润 坏死脂核较大 斑块内出血 生化因素 右侧颈内动脉起始部 颈动脉窦部 斑块形成 管腔轻度狭窄 并见斑块内出血 问题的提出 高血脂与动脉粥样硬化斑块双侧斑块形成 单侧斑块 高血脂患者有斑块 高血脂患者无斑块 血脂正常者有斑块斑块导致狭窄的形态为什么不同 为什么有的仅仅狭窄 有的很快闭塞 假定 高血脂不是血管狭窄的主要因素血管的几何形态才是真正的主要原因 我们前期对颈动脉血流动力学方面的研究发现动脉系统的粥样硬化斑块通常发生于血流状态相对复杂的区域 提示血管内的血流动力学状态与动脉粥样硬化病变密切相关 动脉粥样硬化病变的局灶性和特定性 全身性高危因素 全身血流状态的改变 高血压 高血脂 吸烟高龄 糖尿病 动脉粥样硬化影响因素 局部血流状态改变 血流动力学异常 物理因素 动脉粥样硬化斑块形成 生化因素和物理因素 是一个慢性过程 是损伤和修复 生化刺激和物理刺激失衡的结果 血管内皮细胞在动脉粥样硬化斑块的发生和发展过程中起到关键作用 在不同血流流型作用下 内皮细胞呈现出不同的表现型 动脉粥样硬化斑块与血管重构 生理性血管重构 病理性血管重构 动脉粥样硬化斑块 药物治疗外科干预内膜剥脱术支架植入球囊扩张 循证医学证据 他汀类药物可以修复斑块纤维帽增厚脂质核缩小 粥样硬化斑块与血管重构 血管几何形态 局部复杂血流 内皮细胞反应 血液生化刺激 生理性重构 病理性重构 他汀类药物 临床影像策略 生理性血管重构还是病理性血管重构 斑块的易损程度 下游的灌注状况和侧枝循环状况 易损脑组织 易损脑组织 脑血流储备能力的研究脑微循环的研究缺血性脑白质损害研究 脑血流储备能力研究 脑血管扩张激发试验 通过分析脑血管扩张刺激后脑灌注参数和基础状态的灌注参数之间的变化 来评估脑血管储备能力 CVR CBF激发态 CBF基础态 CBF基础态 100 CT CO2激发试验 型反应减弱脑血管储备能力尚存在 型反应消失脑血管储备能力消失 型盗血现象出现血液分流 脑微循环研究 脑梗死 新mismatch模型 Hypo PbeforeISmodel 脑微循环状态影像学研究 缺血性脑白质损害 缺血性脑白质损害的影像表现为脑白质疏松 脑白质疏松是一个影像学诊断术语 指脑室周围或皮质下 半卵圆中心 区脑白质的斑点状或斑片状改变 脑白质疏松可以预测包括组卒中在内的脑血管事件 脑白质疏松不仅是卒中的独立危险因素 而且有脑白质疏松表现的患者其皮层下梗死的发生率也有所增加 缺血性脑白质损害 缺血性脑白质损害影像学分级和分型对脑卒中易损病人总风险评估的价值有待深入的前瞻性研究 脑白质疏松分型 急性腔隙性脑梗死 脑白质疏松 年龄是相关危险因素之一 而且随着年龄的增长 白质疏松会逐渐加重 我们的研究结果皮层下组年龄较室旁组及混合组年龄明显小 皮层下组以点状病变多见 病变较轻微 室旁组以片状病变多见 病变程度较重 混合组 四种病变均存在 病变程度最重 脑白质疏松 腔隙性脑梗死患者中 脑白质疏松分布依次为混合组65 50 室旁组23 00 皮层下组11 50 深部 室旁白质病变和合并深部 室旁白质病变者最为常见 88 50 脑白质血供 皮层下白质血供 主要来自长的深穿支动脉 起自沿软脑膜走形的皮层血管 以直角形式发出 垂直穿过皮质 进入白质 并延有髓神经纤维走行 在进入皮层下白质后 这些深穿支动脉开始变得迂曲 由于迂曲程度不同 其长度约为20 50mm 直径约为100 200 m 由于年龄的增长 高血压及糖尿病等各种原因 穿支动脉的动脉壁内平滑肌细胞被纤维及玻璃样物质所替代 动脉壁增厚 官腔狭窄 即小动脉粥样硬化 使原本很窄的管腔变得更加狭窄 最终导致此支血管供应的白质缺血缺氧 皮层下白质血供 深部白质血供 室旁及深部白质血液供应来源于两组动脉 即离心性的动脉和向心性的动脉 前者为脉络膜前动脉或豆纹动脉的分支 后者与皮层下白质的供血血管相同 即起自延软脑膜走形的长深穿支动脉 两者之间缺少吻合支深部白质中发自豆纹动脉的细小分支稀少 以静脉为主 V C为室管膜下胶质 深部脑白质血供的特点 室旁及深部白质区域处于这些血管的交界区 即分水岭区 此区域对于全身或局部血流量的降低十分敏感 小动脉的粥样硬化会加重局部的缺血 引起相应的脑白质改变 随着年龄的增长 血管会变得更加迂曲延长 更加重了皮层下 室旁及深部白质的缺血缺氧改变 内分水岭 边缘带 沿侧脑室背外侧角的脑室周围白质地带 尾状核头 此乃大脑前动脉回返支与大脑中动脉豆纹动脉外侧丛交界处 脑干 四脑室底 旁正中支 短旋支 长旋支交界地带 和桥脑中央 椎 基底动脉与颈内动脉交界处 分水岭 边缘带 脑的灌注压明显降低时此边缘带容易发生缺血改变 这是由于局部血液动力学障碍所致 低血压发生之后最易在边缘带发生脑梗死 特别是长期高血压患者 当低血压发生时 若脑动脉的自家调节尚未起作用 则脑动脉内的灌注压依靠血静力压 静力压取决于供血区与心脏的距离远近 血供与脑白质疏松 由于血液供应不同 皮层下白质病变与深部及室旁白质病变的发病机制也不同 皮层下白质病变主要是由于长深穿支小动脉粥样硬化引起的 深部及室旁白质病变则是全身或局部血流量的减少 低灌注状态 引起的 当两种病变同时存在时 说明两种致病机理共同作用 且相互促进 进一步加重脑组织的缺血缺氧 血压与血流量 当血压稳定在60 150mmHg时 CBF也处于相对稳定的状态 颈动脉 颅内大血管及颅内小血管均参与CBF的调节 当血压降低时 小动脉通过扩大官腔来维持CBF的相对稳定 对于慢性高血压合并脑白质疏松的患者来说 由于小动脉粥样硬化 官腔扩张能力受限 使其对CBF的调节能力受损 脑白质疏松与降压治疗 当进行控制血压治疗时 会导致CBF明显下降 使脑白质处于缺血缺氧状态 进而加重脑白质疏松 引起诸多不良后果 仅有皮层下白质病变时 其白质病变的主要发病机制是小动脉粥样硬化 对其进行控制血压治疗 应较严格控制血压 避免小动脉粥样硬化的加重 延缓LA进展 降低腔隙性脑梗死的复发率 深部 室旁白质病变 占88 50 因其白质改变主要由低灌注引起 进行降压治疗时 要考虑脑血流量不足引起的深部 室旁白质相对缺血