早期急性缺血性脑卒中16排螺旋CT灌注成像应用研究.doc

1、早期急性缺血性脑卒中 16 排螺旋 CT 灌注成像应用研究作者：韩献军 沈霞 崔桂云 徐凯 杨春 【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 2 检验证明 CTPI 较 CT 平扫检出脑内缺血病灶更敏感（ 2 =29.298，P=0.0000.001） 。CTPI 的rCBF、rCBV、

2、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

3、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 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 s

4、troke（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 of22cross tabu-lation Chi-square test showed significant superioty in CTPI over routine CT scan（ 2 =2

5、9.298，P=0.0000.001 ）.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%67.3

6、8%，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 P

7、E 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

8、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 200

9、4 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 3887 岁，平均（6312）岁;超急性期（发病时间6h）23

10、 例，急性期（发病时间624h）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

11、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:512512。 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

12、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 25 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

13、） 、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。P0.01 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%

14、（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 2 检验证明:CTPI 较 CT 平扫检出脑内缺血性病灶更敏感（ 2 =29.298，P0.01） 。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

15、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:*P0.001 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 P0.

16、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

17、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MRI3 ，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 rCBF0.59，并认为 rCBF 的平均值作为分析参数最好。由表

18、 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，rCBF20%和 rCBF66%分别为中心梗死区和相对正常区;本研究结果分别为 rCBF15.63%和 rCBF59.61%，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

19、，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

20、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 rCBF0.20，无论采取何种治疗方法，脑组织都无法存活;如果 rCBF 在 0.200.35 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

21、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 : 1 中华神经科学会，中华神经外科学会.各类脑血管疾病诊断要点J.中华神经科杂志，1996，29（6）:379-380. 2 Mayer TE，Hamann GF，Baranczyk J，et al.Dynamic CT perfusion imaging of acute strokeJ.AJNR，2000，21（8）:1441-1

22、449. 3 Rohl L，Ostergaard L，Simonsen CZ，et al.Viability thresholds of isch-emic penumbra of hyperacute stroke defined by perfusion-weighted MRI and apparent diffusion coefficientJ.Stroke，2001，32（5）:1140-1146. 4 陈唯唯，漆剑频，肖 明，等.CT 灌注成像对超急性脑梗死半暗带两种判定方法的一致性研究J.中国医学影像技术，2005，21（2）:258-260. 5 KoenigM，Kraus

23、M，Theek C，et al.Quantitative assessment of the isch-emic brain by means of perfusion-related parameters derived from per-fusion CTJ.Stroke，2001，32（2）:431-437. 6 Nabavi DG，Cenic A，Henderson S，et al.Perfusion mapping using computed tomography allows accurate prediction of cerebral infarction in experimental brain ischemiaJ.Stroke，2001，32（1）:175-183. 7 Klotz E，Konig M.Perfusion measurements of the