CT血管造影及灌注成像对缺血性脑血管病脑血流动力学的研究

摘要

第一部分，CT灌注成像对颈动脉狭窄支架置入前后脑血流动力学变化的研究
　　目的:探讨CT脑灌注成像(CTP)在颈动脉狭窄支架置入前后脑血流动力学评估中的作用;评价CTP灌注参数中是否存在与术前术后脑血流动力学变化密切相关的灌注参数。
　　方法:使用SIMENSSensation64层螺旋CT扫描仪对32例颈动脉狭窄患者支架置入前后各进行一次脑CT灌注成像。先行CT平扫,然后选择基底节及相邻层面行4cm范围的头颅CT灌注扫描。原始图像经SIMENS工作站Perfusion脑灌注软件处理后产生灌注曲线及伪彩图像,测量病变侧及对侧大脑半球6个解剖部位的脑血流量(CBF)、脑血容量(CBV)、开始时间(TS)、达峰时间(TTP)灌注参数,计算病变侧/对侧相对比值(rCBF、rCBV、rTTP及rTS值)。所有病例均经CTA、DSA或MRA证实且颅内动脉无明显狭窄及闭塞。采用配对t检验及成组t检验,比较手术前后的CT灌注参数值及相对值变化是否有显著性差异。P<0.05为有统计学意义。
　　结果:术前,单侧颈内动脉中度狭窄(50-69％)组病变侧与对侧脑组织相比,仅后分水岭区的CBF较对侧减低,差异有统计学意义(t=-2.41,P=0.0391)。单侧颈内动脉重度狭窄(70-99％)组病变侧与对侧脑组织相比,大脑中动脉供血区的TS、TTP延长,差异有统计学意义(t值分别为2.69、3.60,P值分别为0.0137、0.0017);基底节区CBF、CBV减低,TS、TTP延长,差异均有统计学意义(t值分别为-2.22、-2.09、3.01、2.91,P值分别为0.0262、0.0362、0.0067、0.0084);前分水岭区的TS、TTP延长,差异均有统计学意义(t值分别为2.44、2.61,P值分别为0.0149、0.0163);后分水岭区的TS、TTP延长,差异均有统计学意义(t值分别为3.01、3.36,P值分别为0.0067、0.0030)。重度狭窄组与中度狭窄组之间,重度狭窄组大脑中动脉供血区的rTS、rTTP、前分水岭区的rTTP及后分水岭区的rTS较中度狭窄组延长,两组间差异有统计学意义(t值分别为-2.17、-2.52、-2.26、-2.38,P值分别为0.0381、0.0187、0.0311、0.0239),两组之间所有解剖部位的rCBF、rCBV差异均无统计学意义。术后,与对侧脑组织相比,两组内所有解剖部位的绝对灌注参数中,仅重度狭窄组病变侧额叶的CBF、CBV减低,差异有统计学意义(t值分别为-2.88、-2.27,P值分别为0.0090、0.0336)。不同狭窄组间所有解剖部位的rCBF、rCBV、rTS、rTTP差异均无统计学意义。不同狭窄组内,中度狭窄组支架置入前后所有解剖部位的rCBF、rCBV、rTS、rTTP差异均无统计学意义;而重度狭窄组支架置入后大脑中动脉供血区、基底节区、前分水岭区及后分水岭区rTTP较术前缩小,差异有统计学意义(t值分别为3.30、3.30、2.83、2.51,P值分别为0.0034、0.0033、0.0101、0.0204),基底节区及后分水岭区的rTS较术前缩小,差异有统计学意义(t值分别为3.00、2.76,P值分别为0.0027、0.0117),但rCBF、rCBV差异均无统计学意义。结论:CT脑灌注成像不仅可对颈动脉狭窄支架术前的脑灌注情况进行评价,还可对颈动脉狭窄支架术后脑血流动力学变化进行评价,为术前治疗方案的选择和术后疗效评价提供客观依据,灌注参数中,TS、TTP及rTS、rTTP可作为64层CT灌注成像评价支架术前术后脑血流动力学变化最敏感的指标。
　　第二部分，256层CT全脑灌注成像及4D-CT血管造影诊断脑动脉狭窄及闭塞
　　目的:探讨利用256层CT全脑灌注成像(CTP)及动态四维CT血管造影(4D-CTA)诊断脑血管狭窄和闭塞的临床价值。
　　方法:42例大脑中动脉(MCA)狭窄或闭塞患者,行256层全脑CTP检查,CTP检查获得脑血流量(CBF)、脑血容量(CBV)、平均通过时间(MTT)、达峰时间(TTP)等参数,同时通过灌注原始数据重建获得12cm扫描覆盖范围内的CT平扫及动态4D-CTA。测量病变侧及对侧的大脑中动脉分布区的灌注参数(CBF、CBV、TTP及MTT值),记录两侧大脑半球整体梗塞指数(InfarctIndex,Ⅱ)。采用配对t检验或配对秩符号检验分析MCA狭窄或闭塞者脑血流灌注参数CBF、CBV、MTT、TTP及Ⅱ值。
　　结果:42例MCA狭窄或闭塞患者中,34例单侧MCA狭窄或闭塞患者TTP和MTT均发现与临床症状相对应的低灌注延迟区,病变侧CBV(3.58±1.23)ml·100g-1、CBF[24.38(21.08～36.48)]ml·100g-1·min-1、MTT(8.11+2.67)s、TTP(23.19±5.99)s与健侧CBV(2.96±1.87)ml·100g-1、CBF[47.88(30.41～69.55)]ml·100g-1·min-1、MTT(4.1±2.66)s、TTP(19.64±4.35)s比较,差异有统计学意义(t/z值分别为2.13、-5.04、12.48、5.70,P值分别为0.0406、0.0000、0.0000、0.0000)。病变侧Ⅱ(0.77±0.30)与健侧Ⅱ(0.61±0.28)比较,差异有统计学意义(t值为3.94,P值为0.0005)。8例双侧MCA狭窄或闭塞患者,可见明显的脑血流灌注异常区,责任病灶侧CBF较非责任病灶侧降低,TTP和MTT较非责任病灶侧延迟,责任病灶侧CBF(24.29±12.77)ml·100g-1·min-1、MTT(8.24+4.42)s、TTP(22.7±4.35)s和非责任病灶侧CBF(39.26±19.43)ml·100g-1·min-1、MTT(4.25±2.49)s、TTP(19.54±3.55)s比较,差异具有统计学意义(t值分别为-3.84、4.17、5.41,P值分别为0.0064、0.0042、0.0010)。两侧CBV差异无统计学意义(t值为1.19,P值为0.271)。两侧Ⅱ差异无统计学意义(t值为O.14,P值为0.895)。4D-CTA图像显示单侧MCA狭窄患者16例,其中右侧MCA狭窄患者6例,左侧MCA狭窄患者10例;单侧MCA闭塞患者18例,其中右侧12例,左侧6例。8例双侧MCA狭窄或闭塞患者4D-CTA图像显示双侧MCA狭窄5例,右侧闭塞、左侧狭窄2例,双侧闭塞1例。4D-CTA图像与常规CTA或DSA显示脑血管狭窄或闭塞结果一致。
　　结论:256层CT全脑灌注成像可同时获得全脑血流动力学信息和动态4D-CTA,对MCA狭窄或闭塞不仅能确定全脑灌注异常范围,而且能够明确血管狭窄的病因诊断,对脑血管狭窄的治疗方案的选择及疗效评价,均有重要的临床应用价值。
　　第三部分，256层CT全脑灌注成像及4D-CT血管造影在烟雾病血管重建术前后的应用
　　目的:探讨256层全脑灌注成像及动态四维CT血管造影(4D-CTA)在烟雾病血管重建术前的临床价值以及同时对烟雾病术后桥血管再通及手术前后脑血流动力学变化评价的可行性。
　　方法:39例烟雾病患者手术前后各行一次全脑CT灌注(CTP)检查。CTP检查获得脑血流量(CBF)、脑血容量(CBV)、平均通过时间(MTT)、达峰时间(TTP)等参数,同时通过灌注原始数据重建获得12cm扫描覆盖范围内的CT平扫及动态4D-CTA。其中,动脉期容积CTA图像通过CTP原始图像动脉期重建获得,并与术后的常规CTA图像进行比较。测量手术侧及对侧的大脑中动脉分布区的灌注参数(CBF、CBV、TTP及MTT值),计算术侧/对侧相对比值(rCBF、rCBV、rTTP及rMTT值),采用配对t检验或配对秩符号检验,比较手术前后的CT灌注参数值及相对值变化是否有显著性差异。
　　结果:CT平扫39例患者中,6例未见异常,33例可见陈旧性脑梗死病灶。CTA均能显示病变血管狭窄和闭塞,呈多支受累,也可见烟雾血管,与DSA所见相似。患侧大脑中动脉分布区CBF[33.45(24.75～48.85)]ml·100g-1·min-1、MTT[5.42(4.62～7.85)]s、TTP(20.23±4.17)s与对侧[50.47(34.8～96.82)ml·100g-1·min-1、3.84(2.08～5.97)s、(18.58±3.62)s]比较,CBF减低,MTT和TTP延迟,差异均有统计学意义(t/z值分别为-4.58、4.26、3.30,均为P<0.01)。患侧CBV轻度降低,但差异无统计学意义(P>0.05)。39例患者术后桥血管均显示通畅。动脉期CTA图像与传统CTA图像显示桥血管情况的结果一致。烟雾病患者血管搭桥术后手术侧大脑中动脉分布区的CBF[57.99(34.17～86.21)]ml·lOOg-1·min-1、rCBF[1.29(1.12～1.82)]及rCBV[1.23(0.84～1.86)]明显高于术前的CBF[33.45(24.75～48.85)]ml·100g-1·min-1、rCBF[0.72(0.42～0.94)]及rCBV[0.94(0.8～1.14)](z值分别为-3.92、-4.81、-3.21,均为P　　结论:256层CT全脑灌注成像经单次注射造影剂、单次扫描可同时获得CT平扫、4D-CTA及全脑血流动力学信息,不仅能在烟雾病术前确定全脑灌注异常范围,而且能够明确血管狭窄的病因诊断及分型;亦可对烟雾病术后桥血管再通情况及脑血流动力学变化同时进行评价。对烟雾病的术前诊断、治疗方案的选择以及术后疗效评价,均有重要的临床应用价值。