CT灌注联合血管成像在急性脑梗死失语患者预后分析的应用价值

黄文祥  杨伟民^△  李聪颖

郑州大学第一附属医院神经内二科，河南 郑州 450052

基金项目：2016年度河南省医学科技攻关计划(162102310201)

作者简介：黄文祥，Email：huangwenxiangzzu@163.com

△通信作者：杨伟民，Email：weiminyanghn@163.com

【摘要】  目的  探讨急性脑梗死失语患者的预后差异与CT灌注参数及血管情况的相关性。方法  85例考虑急性脑血管病失语患者，接受一站式脑CT检查(脑CT平扫、CTP、CTA)，证实为左侧脑半球急性脑梗死；按半暗区灌注水平分为灌注轻中度异常(47例)及严重异常(38例)2组；患者于入院、发病14 d、发病90 d时分别行NIHSS评分、ADL评分、汉语失语检查法(ABC)计算失语商(AQ)，明确2组血管狭窄程度的构成，运用统计学分析方法比较2组整体、组内及组间的预后趋势及差异，两灌注组血管狭窄程度构成比是否有差别。结果  2组间基线各灌注参数(rCBV、rCBF、TTP)代表的灌注水平差异有统计学意义(P＜0.05)；轻中度灌注异常组整体及各时点功能结局均优于重度灌注异常组，差异有统计学意义(P＜0.01、0.05)；组内比较不同时间节点2组均存在功能改善(P＜0.05)；两灌注组间血管重度狭窄程度的构成比存在显著差异，轻中度灌注异常组有良好的前循环血管基础(P＜0.05)。结论  通过CTP急性脑梗死失语患者早期灌注水平异常的严重程度，可以评估患者的预后差异；脑灌注轻中度异常组的功能结局优于重度异常组。

【关键词】  急性脑梗死；脑卒中；失语；CT灌注成像；预后

【中图分类号】  R743.3    【文献标识码】  A    【文章编号】  1673-5110(2018)19-2136-07  DOI：10.12083/SYSJ.2018.19.465

HUANG Wenxiang，YANG Weimin，LI Congying

Department of Neurology，the First Affiliated Hospital of Zhengzhou University，Zhengzhou 450052，China

【Abstract】  Objective  To investigate the correlation between prognosis defference，CTP parameters and vascular conditions in patients with acute cerebral infarction aphasia patients.Methods  85 aphasia patients with possibly acute cerebrovascular disease，received one-stop brain CT examination (brain CT scan，CTP，CTA)，which was confirmed as acute cerebral infarction in the left hemisphere.According to the perfusion level in the ischemic penumbra，the patients were divided into mildly abnormal group and seriously abnormal group.Patients underwent NIHSS score，ADL score，and aphasia battery of Chinese (ABC) to calculate the aphasia quotient after admission，14 days of onset，and 90 days of onset.Statistical analysis was used to compare the prognostic trends and differences in the two groups as a whole，within the group and between groups，the ratio of vascular stenosis in the two perfusion groups.Results  There were significant differences in the perfusion levels between the two groups (rCBV，rCBF，TTP)(P＜0.05)．The overall and functional outcomes of the mildly abnormal group were superior to the severely abnormal group(P＜0.01，0.05，separately)．There were functional improvement in the two groups at different time points (P＜0.05)．There was a significant difference in the composition ratio of severe stenosis between the two perfusion groups，the perfusion abnormal group had a better vascular basis of anterior circulation (P＜0.05)．Conclusion  The prognosis of patients with cerebral infarction aphasia can be assessed by the severith of early perfusion levels.The functional outcome of mildly abnormal perfusion group is better than severely abnormal group.

【Key words】  Acute cerebral infarction；Stroke；Aphasia；CT perfusion imaging；Prognosis

      急性缺血性卒中是最常见的卒中类型，占全部脑卒中的60%～80%^[1]，脑梗死患者早期伴随脑组织不同程度的坏死会出现各种表现，包括眼动障碍、智能减退、意识丧失、中枢性面舌瘫、假性延髓麻痹、吞咽困难等，其早期梗死核心区及缺血半暗区的脑CT灌注参数提示原发或继发性的责任脑区血流改变，反映出脑血流动力储备及侧支循环功能状态^[2]，功能性改变也反映出神经元对于维持正常代谢及膜内外稳定的能力^[3]，卒中后患者的恢复与多种因素密切相关，除穿衣、进食、行走等肢体功能性活动外，其语言功能所代表的智能行为也是患者卒中严重程度的重要客观体现，本研究通过分析各时阶患者相关神经功能的缺损或恢复程度，探讨脑梗死神经功能缺损的严重程度及预后情况与早期灌注水平的相关性。

1．1  研究对象  选取郑州大学第一附属医院神经内科2016-04—2017-12住院患者85例，男37例，女48例，年龄43～81(62.7±6.76)岁，发病至就诊时间最短7.5 h，最长26 h，平均发病到就诊时间(11.6±5.71)h，自发病至入院72 h内完成一站式CT扫描，CT确诊为左侧脑半球脑梗死，CTP显示责任脑区灌注异常，患者均存在失语症，失语与梗死存在相关性。诊断标准：(1)脑梗死诊断标准：符合第4届全国脑血管病会议通过的各类脑血管病的诊断和分类标准^[1]；(2)失语症诊断标准：采用汉语失语检查法(aphasia battery of Chinese)^[4]。纳入标准：(1)符合上述诊断标准；(2)排除文盲，母语为汉语语种，且为单一语种；(3)无痴呆、严重构音障碍、精神异常，意识状态可配合失语检查；(4)无视听觉障碍；(5)不合并严重心、肺、肝、肾、胃肠道、内分泌疾病或恶性肿瘤；(6)排除妊娠、哺乳或拟妊娠者；(7)对造影剂不具有过敏表现。

1．2  病例分组  使用PHILIPS 64排128层螺旋CT首先对颅脑进行平扫，在平扫的基础上，以高压注射器经肘静脉注射非离子型造影剂碘佛醇，在对比剂开始注射时进行兴趣层面同步动态轴层扫描，CTP扫描结束后，间隔2～3 min，行头颈部CTA检查，扫描范围从气管分叉层面至颅顶，采用螺旋扫描方式，观察颈段和颅内大血管狭窄和闭塞情况，血管狭窄程度测量采用北美症状性颈动脉内膜切除实验(NASCET)方法判定，分为大致正常、中重度狭窄(30%～99%)、闭塞。图像分析及评价由专业的影像科医师进行定性、定量分析，对感兴趣区脑血流灌注情况进行测量和评价，分别测量局部脑血容量(rCBV)、对比剂平均通过时间(MTT)、局部脑血流量(rCBF)、达峰时间(TTP)，其中rCBF＝rCBV/MTT，并与对侧流像区进行比较分析，利用不匹配法^[5]区分梗死核心区及半暗区，以半暗区灌注参数水平进行分组，分为2组：半暗区灌注轻度异常组(以G1表示)47例(rCBV及rCBF轻度降低或正常，MTT及TTP轻度延长)，半暗区灌注严重异常组(以G2表示)38例(rCBV及rCBF明显降低，MTT及TTP明显延长)。

1．3  临床观察指标  神经功能缺损、日常生活能力及功能残疾水平的评价以美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)、日常生活行为量表(ADL)、汉语失语检查法(ABC)计算失语商(AQ)作为临床神经功能缺损、日常生活能力及言语等功能或残障水平的评价标准，分别在入院时、发病第14天、发病第90天行3次评价，分别以NIHSS1、ADL1、AQ1，NIHSS2、ADL2、AQ2，NIHSS3、ADL3、AQ3表示。

1．4  统计学方法  所有数据均录入Microsoft Ecxel软件，利用SPSS 19.0软件包进行数据统计分析处理，计量资料以均数±标准差(x±s)表示，组间灌注参数比较采用两独立样本t检验；定性资料采用构成比描述，组间比较采用χ²检验，P＜0.05为差异有统计学意义。不同分期功能量表评分的差异比较，2组整体及各组内整体比较，均使用重复测量方差分析，首先进行球形检验，P＞0.05则满足球形检验，使用未校正的一元方差分析；否则不满足球形检验，使用多元方差分析Pillai's Trace法；不同时间两两比较采用Bonferroni法，检验水准为α＝0.05。

2．1  研究对象的基线特征  研究期间共收治152例卒中患者，98例存在不同程度的失语，因文盲、恶性肿瘤、严重并发症、随访依从性差、治疗提前终止等排除部分患者，最终纳入85例右利手患者。2组患者的人口统计学特征、病程、血管危险因素(高血压、冠心病、高脂血症、糖尿病、吸烟及饮酒、既往卒中或短暂性脑缺血发作史)均无显著性差异。

2．2  2组间的灌注参数比较  结果提示两灌注组间无论梗死核心区或者缺血半暗区rCBF、rCBV、TTP参数均存在差异(P＜0.05)。见表1。

2．3  两灌注组不同时间点各功能量表评分比较  见表2。使用重复测量方差分析，结果显示2组患者各功能评分量表资料NIHSS、ADL、AQ分析均不满足球对称假设(P＜0.001)，重复测量数据之间存在相关性，采用多元方差分析结果。结果表明NIHSS、ADL、AQ评分2组间、不同时间，除NIHSS评分外组别和时间的交互作用差异均有统计学意义(P＜0.05)。见表3；各功能评分轻中度灌注异常组和重度灌注异常组不同时点，均较入院功能存在改善(P＜0.05)，轻中度灌注异常组各时点的功能优于重度灌注异常组(P＜0.05)。见表2、4。

图1  病例1  脑梗死部分感觉性失语患者，以右侧肢体持续性麻木伴轻偏瘫(肌力约Ⅳ级)、双眼右向同侧性视野缺损24 h入院，患者头CT示左侧多发局灶性颞枕叶低密度灶，后经DWI证实为梗死区，患者头颈CTA提示左侧大脑中动脉M1段管腔闭塞，以远分支纤细浅淡，CTP提示患侧颞枕叶脑实质MTT、TTP较对侧延长，半暗区及梗死核心CBV均较镜像区升高，而CBF表现为不同程度下降

Figurel 1  Partially apasia patients with cerebral infarction，had continous numbness and hemiparesis of the right limb(muscle strength about  level  IV)，defect in the right field of vision for 24 hours admitted  to  hospital.The brain CT showed  multiple focal  low-density  lesions of  the  left temporal  and  occipital  lobes.The  DWI  confirmed  the  infarct area.The  head and  neck intergrated CT angiography showed  that the left middle cerebral artery M1 segment  was occluded，and the distal branches were disappeared .The CTP illustrated that the MTT and TTP in  the cerebral parenchyma of the temporal  and occipital lobes were longer than that of the contralateral side，and the CBV of the penumbra and the infarct core  were higher than that of the mirror area，while the CBF showed  a different degree of  decline

 

Table 1  Comparison of perfusion parameters between 2 groups 

参数	梗死核心区					缺血半暗区
	G1	G2	t值	P值		G1	G2	t值	P值
rCBF[mL/(100 g·min)]	17.34±1.31	15.39±1.53	6.616	0.023		28.74±2.11	23.11±1.91	12.763	0.012
rCBV[mL/100 g]	1.48±0.27	1.36±0.18	2.306	0.034		2.56±0.19	2.16±0.19	11.013	0.013
TTP(s)	23.17±2.66	26.92±2.75	-6.366	0.021		17.04±1.20	20.11±1.56	-10.257	0.019

表2  不同时期功能量表评分比较  (x±s)

Table 2  Comparison of functional scale scores in different periods  (x±s)

组别	时间	NIHSS(分)	ADL(分)	AQ(分)
轻中度灌注	入院	6.94±1.39a	73.72±8.37ab	84.03±4.15ab
异常组(G1)	发病14 d	5.17±0.84a	84.36±6.31ab	86.76±2.88ab
	发病90 d	3.68±0.63a	91.81±5.15ab	88.83±2.84ab
重度灌注	入院	7.53±1.48	70.39±8.09b	80.62±4.88b
异常组(G2)	发病14 d	5.74±1.45	83.16±7.39b	85.19±5.01b
	发病90 d	4.24±1.44	86.45±7.25b	85.92±5.17b

              注：与对照组同时点相比，^aP＜0.05；与入院时比较，^bP＜0.05

 

Table 3  Analysis of variance of functional scales in 2 groups of patients 

变异来源	NIHSS			ADL			AQ
	F值	P值		F值	P值		F值	P值
组别	7.152	0.009		6.485	0.009		12.223	0.004
时间	197.379	＜0.001		172.612	＜0.001		51.424	0.017
组别×时间	0.006	0.994		6.485	0.013		12.223	0.001

Table 4  Analysis of variance of patients' functional scales in each group

组别	NIHSS			ADL			AQ
	F值	P值		F值	P值		F值	P值
轻中度灌注异常组	122.269	＜0.001		79.457	0.026		50.056	0.01
重度灌注异常组	93.498	＜0.001		70.545	0.022		14.528	0.035

2．4  两灌注组的血管狭窄程度差异  半暗区轻中度脑灌注异常组，ICA中重度狭窄或闭塞3例，MCA中重度狭窄或闭塞8例，ACA中重度狭窄或闭塞4例；重度灌注异常组，ICA中重度狭窄或闭塞10例，MCA中重度狭窄或闭塞7例，ACA中重度狭窄或闭塞4例，部分患者存在多发前循环血管严重狭窄。组间比较血管狭窄程度，按二分类法划分，灌注轻中度异常组供血动脉血管通畅及完整性优于灌注重度异常组(Pearson卡方值，P：5.217，0.022)。

      临床上对于脑梗死的诊断仍主要依赖于影像学表现，我们既可以利用形态学上的不同，如CT及MRI血管成像，又可以通过影像学的发展，利用脑形态学及功能学的综合方法进行，目前一些新的临床成像方式如ASL、CTPI、DWI、MRS、SWI、MRS等使脑梗死早期的诊断更加多样化、精准；灌注成像技术可测定梗死核心区及缺血半暗区局部组织血液灌注，及时了解血液动力学及功能变化，对于临床的诊断及治疗均有很大帮助。

      本研究中，根据早期CT灌注水平的差异，划分两个对比组，整体上查看，两个灌注组均向着功能改善的临床结局靠拢，提示脑梗死发生后，及时有效的院前管理及住院治疗对于其恢复是重要的，通过早期的治疗，受损脑细胞功能可随着时间的进展而逐步恢复；相对于轻中度灌注异常组，脑重度灌注异常组其整体及各时点预后仍稍差，功能恢复速度较慢，这是由于卒中后细胞死亡是兴奋性氨基酸毒性、酸中毒、炎症、氧化应激、梗死周边组织的去极化和凋亡共同作用的结果^[6-9]，缺血越重，上述改变就会越剧烈，造成不可逆性的神经功能缺损程度越重；这提示灌注良好，通过早期的治疗，受损脑细胞的功能可逐步恢复，而灌注不良时，可能通过有效的治疗功能代偿性恢复或改善，但脑细胞因缺血损伤较重，其远期预后不如轻中度灌注异常组，进一步验证早期维持缺血区脑灌注水平对于脑神经损伤后修复的必要性。

      研究中不同灌注程度组患者的言语恢复存在差异，这与整体上神经功能损伤后的恢复情况相一致，但研究中发现2组患者不仅经典的皮质或皮质下言语功能区存在低灌注表现，如Wernick区、Broca区、额叶、颞叶、顶叶、基底节或丘脑语言功能区等，部分病人无相应功能区异常，患者却合并有不同程度的失语，这与经典的失语划分的损伤脑功能区理论相悖，如传统认为运动性失语与左侧额下回后部，感觉性失语与左侧颞上回后部相联系。目前越来越多的证据显示言语功能涉及整个大脑的区域，不仅大脑皮层的各部位，甚至皮层下结构均与言语的生成相关，对于皮质下白质损伤引发失语，有观点认为皮质下病变阻断皮质与皮质下的功能联系，使皮质区因传入减少而产生功能及代谢下降，出现失语表现，即神经功能联系不能理论；但也有观点认为皮质的语言中枢对于血流的变化较为敏感，虽然在传统的影像学(如MRI及 CT平扫)不会有阳性改变，但缺血已引起局部脑功能改变，可以导致言语障碍的产生^[10-11]。目前说法虽未统一，但可以认为，大脑局部脑血流下降到一定程度，灌注轻度异常组患者预后良好可能与较轻的经典言语功能区或皮质下传导通路的功能受损相关联，且CT脑灌注成像对于皮质及皮质下低血流的改变是较为敏感的，可以通过灌注的水平评估患者言语功能损伤程度及恢复的可能，进一步探讨言语损伤机制。

      目前认为急性脑梗死发生后，血流灌注早于组织学改变，在常规MRI、CT平扫尚未发现病灶时，血液供应已存在异常，脑小动脉在一定范围内波动，机体可以通过脑小动脉和平滑肌的扩张来维持缺血脑区脑灌注水平的稳定，血流通过毛细血管网，将携带的氧和营养物质供应给神经细胞，维持其功能活性，其次进入脑循环血流储备失代偿性所造成的神经元功能改变阶段，当CBF下降超过脑代谢储备力时，神经元会发生不可逆的形态学改变，即脑梗死；在CT灌注参数中，梗死核心区在CBV、CBF方面均下降，半暗区则CBF下降，通过侧支循环的建立及血管代偿性扩张，CBV保持不变甚至增加；CT灌注成像能很好的识别梗死核心周边的缺血半暗带，临床常用判定缺血半暗带的方法主要有不匹配法和对比法，前者主要是CBF与CBV不匹配，后者为患侧CBF对比健侧CBF，SABARUDIN等^[12]的研究发现CTP检测脑缺血或梗死灶的敏感度最低为67%；当前梗死区及半暗区CTP参数阈值尚无统一标准，不同研究结果的CTP参数阈值的特异性及敏感性均不同，WINTERMARK等^[13]利用ROC分析得出，最准确地描述梗死风险组织的CTP参数是相对MTT(曲线下面积＝0.962)，最优阈值为145%；最准确地描述梗死核心参数是入院时的绝对CBV(曲线下面积＝0.927)，其最佳阈值为2 mL/100 g；由于CT灌注成像时对比剂循环延迟和扩散造成的影响，传统方法计算的缺血半暗区可能包括最外层的良性水肿组织，KAMALIAN等^[14]进行大样本数据分析后认为，相比较于镜像区，当相对MTT≥150%或其绝对值＞13.5 s时，可有效区分缺血组织和良性水肿组织；脑不同功能区对于缺血损伤的敏感性及耐受性不同，借助CT灌注图，特定部位而非全脑的局部脑血流量阈值可以更精准的衡量可能的梗死区，PAYABVASH等^[15]研究认为局部脑血流量每下降1单位，不同区域梗死发生概率增加有所不同(P＝0.001)。尾状核、豆状核壳、岛带、中央旁小叶前中以及下额叶脑回发生灌注不足性缺血性损伤的概率最大。

      两灌注组行头颈联合CTA检查，结果提示脑梗死失语患者灌注轻中度改变组前循环大血管严重狭窄或闭塞发生率低于重度灌注改变组，说明了脑大动脉的完整及通畅性对于脑梗死患者保持良好脑灌注的重要性，这与许云等^[16]研究结果相符，急性脑梗死患者CTA显示的血管异常与CTP灌注参数有一定的相关性，其血管狭窄程度越重，其脑缺血范围和程度越重，因此缺血神经的功能恢复及预后越差；卢梦莲等^[17]的研究表明颈动脉狭窄或闭塞的患者因脑灌注降低而出现脑缺血，继而引起临床症状的发生，狭窄程度越严重，脑灌注异常和脑血管储备能力下降越明显。脑血流储备(CVR)指在生理或病理刺激作用下，颅内小动脉和毛细血管代偿性扩张或收缩维持脑血流稳定的能力^[18]，有学者认为脑血流储备下降是脑灌注降低的重要原因，侧支循环与脑血流储备紧密相关^[19]，急性缺血性卒中发生后，部分患者因各种原因错失静脉溶栓及血管内治疗的时机^[20-21]，此时建立良好的侧支循环亦成为改善脑血流、保护神经细胞功能的重要手段^[22]，CTA能及时发现血管堵塞位置、数量、缺血灶周围血供情况、侧支循环是否开放等CVR影响因素^[23]；脑梗死发生后，当合并有大脑的供血动脉严重狭窄或闭塞时，血流可通过侧支到达缺血区，从而使缺血组织得到不同程度的灌注，部分侧支循环较好的患者，可能会因侧支循环的代偿而延长脑组织存活时间，甚至无脑梗死表现^[24-26]，虽然血管不通，但可使血流再通，使缺血组织得到不同程度的灌注代偿；临床上侧支循环常分为三级^[27]，DSA为不同级别侧支循环评估的金标准，其对大动脉、远端血管及区别其他原因导致的血管闭塞有更高的敏感度及特异度，然而DSA为有创检查，成本高，风险较大，一般不作为常规检查项目，CTA具有辐射少、价格低、创伤性小、造影剂用量少的特点，可用于评估Willis环(一级侧支)，对于软脑膜支(二级侧支)的解剖学评估CTA优于MRA。侧支循环的好坏与梗死体积、缺血半暗带、静脉溶栓及血管内治疗的预后均存在相关性，WUFUER等^[28]完成的侧支循环与溶栓治疗预后的相关性Meta分析显示，一个良好的侧支循环状态对良好的功能结局存在有利的影响(改良Rankin量表在3～6个月时0～3分；P＜0.001)；与低侧支循环组相比，再通率更高；良好的侧支循环也与较低的症状性颅内出血率(P＜0.01)、低病死率(P＜0.01)和较小的梗死面积(P＜0.01)有关。LIEBESKIND等^[29]在一项血管重建术终点的疗效研究中，表明更好的侧支与较低的血糖、较低的血压、较短的基线梗死，以及血管重建术后无出血和良好的临床结局相关。因此良好的侧支循环对接受溶栓治疗的患者功能恢复具有良好的价值，在溶栓治疗之前，在适当的时间窗内对侧支循环及半暗区进行评估，将有助于识别可能受益于溶栓治疗的AIS患者。

      临床工作中面对急性脑梗死的患者，CTA联合CTP具有便捷、高时效的特征，可为明确病因、选择疗法、分析预后提供充足的综合影像学资料^[30-31]，使临床上不再单纯以时间窗决定是否溶栓^[32-33]，然而，在现有的影像学检查中平扫及多模CT、普通及多模MRI，都不能准确判断病变核心梗死区和半暗带，影像学表现与脑梗死患者颅内的病理生理学变化仍存在一定差距^[34-35]，对于脑梗死急性期，要想有更加有效的治疗，影像学的检查仍需进一步改进；在治疗过程中，大血管的评估同等重要，临床上部分患者尽管症状好转，但通过及时的CT血管成像发现大血管仍有梗阻，患者可通过早期积极的溶栓或血管内治疗，避免梗死动脉的供血区缺血进一步加重，从而使神经功能得到更大的改善。

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(收稿2018-08-13    修回2018-09-22)

本文责编：关慧

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Reference information：HUANG Wenxiang，YANG Weimin，LI Congying.The value of CT perfusion combined with angiography in analysis of the prognosis of patients with acute cerebral infarction[J]．Chinese Journal of Practical Nervous Diseases，2018，21(19)：2136-2142.DOI：10.12083/SYSJ.2018.19.465