全脑CT灌注成像在诊断脑血管疾病中的研究进展_陈谦
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TIA 是由于脑动脉狭窄、闭塞或血流动力学改 变等使局部脑组织缺血造成的短暂性脑或视网膜的 神经功能障碍,多数临床症状持续时间 < 1 h,无脑梗 死的临床证据[3]。TIA 的诊断主要依靠病史及临床 表现,仅靠头部 CT 及 MR 平扫常无阳性发现,而在 脑血流动力学方面却有明显的改变。应用 CTP 检 查可以在早期对 TIA 作出诊断,并为早期治疗方案 的选择以及疗效的评判提供影像学依据。隋昕等[4] 采用穿梭扫描模式对20 例大脑中动脉狭窄或闭塞 的患者进行全脑 CTP 评价,不仅通过达峰时间( time
血管内治疗是治疗急性脑梗死的有效方法,脑 缺血半暗带 ( ischemic penumbra,IP) 的存在是血管 内治疗的理论基础。IP 指脑梗死核心区周围存在 的功能受损区域,此部分脑组织若经积极治疗可恢 复正常。由于个体的差异,每例患者的 IP 时间并不 相同,对于发病 > 6 h 或时间不明的患者,可根据半 暗带的存在和范围,酌情进行溶栓治疗。临床常通 过 CTP 不匹配区判定 IP 的存在,即 CBF 明显下降 而 CBV 相对保持正常或轻度上升的区域被认为是 IP。Murphy 等[8]对 30 例发病 7 h 内急性脑梗死患 者进行半暗带研究,认为以不匹配区界定半暗带具 有高度敏 感 度、特 异 度 和 准 确 度 ( 分 别 为 97. 0% 、 97. 2% 、97. 1% ) 。Page 等[9]将 4 cm 灌注范围图像 与 16 cm 全脑灌注范围图像对比发现,全脑 CTP 对 缺血灶的定位优势明显,不仅能发现超出4 cm灌注 范围的梗死,而且还能更精确地判定梗死核心区域 及 IP。然而,最近 Kidwell 等[10]对 118 例急性脑梗 死患者进行研究,对存在 IP 的患者随机进行血管内 治疗或保守治疗,认为 IP 对于筛选血管内治疗的患 者并无帮助。但全脑 CTP 最大的优势在于不仅能 够提供灌注信息,而且在不增加辐射剂量和耽误治 疗时间的情况下,及时得到责任血管狭窄或闭塞的
CTP 在脑缺血症状出现 30 min 后即可发现灌注 异常[6],更能满足卒中患者治疗时间窗的要求。Lin 等[7]对 65 例经 MRI 证实发生急性脑梗死的患者在 3 h 内进行 64 排 CTP 检查,其特异度为 64. 6% ,准确 度为 76. 0% 。Siebert 等[5]分析 19 例急性脑梗死患 者的 CTP 资料,准确诊断 16 例,同时 4D-CTA 可直 观显示相应的责任血管,明确血流动力学改变的原 因,从而指导临床积极有效地治疗。
采用非移床式非螺旋式固定扫描。相比而言,后两 者准确性更高。目前,256 排 CT 采用 256 × 0. 5 mm 宽探测器,覆盖范围为 12. 8 cm[2],320 排容积 CT 采 用 320 × 0. 5 mm 宽探测器,覆盖范围达 16 cm。以 320 排 容 积 CT 为 例,其 扫 描 方 案 为: 静 脉 内 注 射 50 ~ 70 ml 碘对比剂,流率为 4 ~ 6 ml / s。扫描管电压 为 80 kV,对比剂注射后延迟 5 ~ 7 s 开始扫描,共进 行 19 次容积扫描,整个扫描时间为 60 s[1]。 2 全脑 CTP 在脑血管疾病中的临床应用 2. 1 短暂性脑缺血发作( TIA)
prospective,non-randomised multicentre experience[J]. Euro Radiol,2013,23( 1) : 287-297. [31] Li MH,Leng B,Li YD,et al. Comparative study of covered stent with coil embolization in the treatment of cranial internal carotid artery aneurysm: a nonrandomized prospective trial[J]. Euro Radiol,2010,20( 11) : 2732-2739. [32] Murayama Y,Saguchi T,Ishibashi T,et al. Endovascular operating suite: future directions for treating neurovascular disease[J]. J Neurosurg,2006,104( 6) : 925-930. [33] Murayama Y,Irie K,Saguchi T,et al. Robotic digital subtraction angiography systems within the hybrid operating room[J]. Neurosurgery,2011,68( 5) : 1427-1432.
( 收稿日期: 2013-09-24)
( 本文编辑: 史元)
全脑 CT 灌注成像在诊断脑血管疾病中的研究进展
陈谦 黄伟 程晓青 倪玲
关键词: 脑血管疾病; 脑灌注; 体层摄影术,X 线计算机; 综述 doi: 11.3969 / j.issn.1672-5921.2014.01.010
近 20 年来,随着多排螺旋 CT 的应用,CT 血管 成像 ( CT angiography,CTA ) 与 CT 灌 注 成 像 ( CT perfusion,CTP) 已广泛应用于脑血管疾病的临床诊 断和研究中。但传统 CT 设备的灌注成像由于受探 测器宽度的限制,无法覆盖全脑范围。随着 128、256 甚至 320 排 CT 的应用,CTP 的覆盖面大幅提高,由 64 排CT 的 3. 2 cm 提高至 320 排 CT 的16. 0 cm,实现 对全脑的灌注扫描,利用全脑灌注的容积数据能够 重组出 4D 脑血管 的 图 像,从 而 真 正 实 现 了“一 站 式”检查,即一次扫描同时获得 CT 平扫、CT 增强、 4D-CTA、3D-CTP 图像[1]。笔者对 CT 全脑灌注成像 在脑血管疾病的临床应用及进展综述如下。 1 全脑 CTP 的扫描方案
情况,这对急性卒中治疗的选择至关重要。未来需 进一步研究全脑 CTP 对急性梗死的诊断价值及治 疗效果的评价。 2. 3 慢性缺血性脑血管病
颈内动脉狭 窄 是 卒 中 的 重 要 病 因 之 一,积 极 治疗颈动脉狭窄对防治卒中具有重要意义。颈 内动脉血管成形术是治疗颈内动脉狭窄的重要 方法。蔡艺灵等[11]对 31 例接受颈内动 脉 支 架 置 入术( carotid angioplasly stent,CAS) 治疗的单侧颈 内动脉狭 窄 患 者 进 行 CTP 检 查,结 果 发 现,术 前 患侧与健侧比较,CBF 明 显 下 降,MTT 明 显 上 升, 而 CAS 后 7 d 患 侧 原 狭 窄 动 脉 供 血 区 CBF 上 升, MTT 则下降。Trojanowska 等[12] 应 用 CTP 对 74 例 接受 CAS 治疗的重度颈动脉狭窄患者进行了长期 随访,将患者分为 2 组,1 组为单侧颈动脉狭窄,该 组在术后 3 d 仍有 30% 的患者存在脑灌注不良,但 在 6 个月后表现为灌注不良的仅有 6% ; 另 1 组为一 侧颈动脉重度狭窄并伴有对侧颈动脉闭塞,术前该 组患者双侧大脑半球均表现为灌注不良,而在术后 6 个月仍表现为脑灌注不良的比率仅为 17% 。该研 究通过长期随访,评价 CAS 治疗的效果,同时也肯 定了 CTP 技 术 在 颈 动 脉 狭 窄 疗 效 评 价 中 的 作 用。 目前,使用全脑 CTP 评估颈动脉狭窄的研究仅见个 案报道,San Millán Ruíz 等[13]研究了 l 例左侧颈总 动脉重度狭窄患者,在接受 CAS 治疗前后均进行全 脑 CTP 检查,结果显示术前该患者的左侧颈内动脉 供血区灌注不良,术后有明显好转,认为全脑 CTP 可以准确地评价颈内动脉狭窄治疗前后的脑灌注情 况,从而指 导 手 术 适 应 证 的 选 择 及 评 估 手 术 疗 效。 全脑 CTP 优势明显,其在颈动脉狭窄的临床指导意 义需进一步扩大样本进行研究。 2. 4 交叉性小脑功能失联系
·44·
中国脑血管病杂志 2014 年 1 月 18 日第 11 卷 第 1 期 Chin J Cerebrovasc Dis,Jan. 18,2014,Vol. 11,No. 1
to peak,TTP) 和 平 均 通 过 时 间 ( mean transit time, MTT) 发现与临床症状相对应的灌注异常区,而且还 可通过动态 CTA 直观显示狭窄或闭塞的血管,CTA 与 DSA 检 查 结 果 相 一 致。 Siebert 等[5] 使 用 全 脑 CTP 对 10 例 TIA 患者进行研究,认为全脑 CTP 通过 多层面重组及表面重组技术,更容易发现小面积灌 注异常区并定位,比单纯轴面图像更加准确。除此 之外,通过重组的 4D-CTA 可以观察颅内血管有无 狭窄或闭塞、有无侧支循环形成,进一步明确 TIA 的 病因和病情严重情况。全脑 CTP 实现了对 TIA 的 全面评估,对 TIA 的诊断及严重程度判断具有重要 价值。 2. 2 急性缺血性卒中
中国脑血管病杂志 2014 年 1 月 18 日第 11 卷 第 1 期 Chin J Cerebrov,No. 1
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perforators[J]. Stroke,2010,41( 8) : 1690-1696. [27] Nelson PK,Lylyk P,Szikora I,et al. The pipeline
由于各医疗单位设备不同,全脑 CTP 扫描的具 体方法也不尽相同。如美国 GE 公司宝石 CT 和德 国 Siemens 128 排螺旋 CT 采用容积穿梭扫描模式, 而荷兰 Philips 256 排和日本 Toshiba 320 排螺旋 CT
作者单位: 210002 南京军区南京总医院医学影像科 通讯作者: 黄伟,Email: radiology@ 126. com
交叉 性 小 脑 功 能 失 联 系 ( crossed cerebellar diaschisis,CCD) 是指 由 于 幕 上 脑 梗 死 导 致 皮 质- 桥脑- 小脑纤维束 通 路 中 断,引起对侧小脑半球血 流量降低,进而导致对侧小脑半球神经元新陈代谢 及活性下降的现象。目前对于幕上脑梗死后 CCD 的研究 普 遍 应 用 正 电 子 发 射 计 算 机 体 层 成 像 ( PET) 、单 光 子 发 射 计 算 机 体 层 成 像 ( SPECT) , 最 近 也 有 报 道 使 用 MR 灌 注 成 像 ( perfusionweighted imaging,PWI) 诊 断 CCD。 Sobesky 等[14] 使用 PET 随访 19 例幕上急性脑梗死患者的灌注 情况,发现 CCD 最早可发生在梗死3 h内,经溶栓治
embolization device for the intracranial treatment of aneurysms trial[J]. AJNR Am J Neuroradiol,2011,32 ( 1) : 34-40. [28] Lylyk P,Miranda C,Ceratto R,et al. Curative endovascular reconstruction of cerebral aneurysms with the pipeline embolization device: The buenos aires experience[J]. Neurosurgery,2009,64( 4) : 632-642. [29] Byrne JV,Beltechi R,Yarnold JA,et al. Early experience in the treatment of intracranial aneurysms by endovascular flow diversion: a multicentre prospective study[J]. PloS One,2010,5( 9) : e12492. [30] Zhu YQ,Li MH,Lin F,et al. Frequency and predictors of endoleaks and long-term patency after covered stent placement for the treatment of intracranial aneurysms: a
血管内治疗是治疗急性脑梗死的有效方法,脑 缺血半暗带 ( ischemic penumbra,IP) 的存在是血管 内治疗的理论基础。IP 指脑梗死核心区周围存在 的功能受损区域,此部分脑组织若经积极治疗可恢 复正常。由于个体的差异,每例患者的 IP 时间并不 相同,对于发病 > 6 h 或时间不明的患者,可根据半 暗带的存在和范围,酌情进行溶栓治疗。临床常通 过 CTP 不匹配区判定 IP 的存在,即 CBF 明显下降 而 CBV 相对保持正常或轻度上升的区域被认为是 IP。Murphy 等[8]对 30 例发病 7 h 内急性脑梗死患 者进行半暗带研究,认为以不匹配区界定半暗带具 有高度敏 感 度、特 异 度 和 准 确 度 ( 分 别 为 97. 0% 、 97. 2% 、97. 1% ) 。Page 等[9]将 4 cm 灌注范围图像 与 16 cm 全脑灌注范围图像对比发现,全脑 CTP 对 缺血灶的定位优势明显,不仅能发现超出4 cm灌注 范围的梗死,而且还能更精确地判定梗死核心区域 及 IP。然而,最近 Kidwell 等[10]对 118 例急性脑梗 死患者进行研究,对存在 IP 的患者随机进行血管内 治疗或保守治疗,认为 IP 对于筛选血管内治疗的患 者并无帮助。但全脑 CTP 最大的优势在于不仅能 够提供灌注信息,而且在不增加辐射剂量和耽误治 疗时间的情况下,及时得到责任血管狭窄或闭塞的
CTP 在脑缺血症状出现 30 min 后即可发现灌注 异常[6],更能满足卒中患者治疗时间窗的要求。Lin 等[7]对 65 例经 MRI 证实发生急性脑梗死的患者在 3 h 内进行 64 排 CTP 检查,其特异度为 64. 6% ,准确 度为 76. 0% 。Siebert 等[5]分析 19 例急性脑梗死患 者的 CTP 资料,准确诊断 16 例,同时 4D-CTA 可直 观显示相应的责任血管,明确血流动力学改变的原 因,从而指导临床积极有效地治疗。
采用非移床式非螺旋式固定扫描。相比而言,后两 者准确性更高。目前,256 排 CT 采用 256 × 0. 5 mm 宽探测器,覆盖范围为 12. 8 cm[2],320 排容积 CT 采 用 320 × 0. 5 mm 宽探测器,覆盖范围达 16 cm。以 320 排 容 积 CT 为 例,其 扫 描 方 案 为: 静 脉 内 注 射 50 ~ 70 ml 碘对比剂,流率为 4 ~ 6 ml / s。扫描管电压 为 80 kV,对比剂注射后延迟 5 ~ 7 s 开始扫描,共进 行 19 次容积扫描,整个扫描时间为 60 s[1]。 2 全脑 CTP 在脑血管疾病中的临床应用 2. 1 短暂性脑缺血发作( TIA)
prospective,non-randomised multicentre experience[J]. Euro Radiol,2013,23( 1) : 287-297. [31] Li MH,Leng B,Li YD,et al. Comparative study of covered stent with coil embolization in the treatment of cranial internal carotid artery aneurysm: a nonrandomized prospective trial[J]. Euro Radiol,2010,20( 11) : 2732-2739. [32] Murayama Y,Saguchi T,Ishibashi T,et al. Endovascular operating suite: future directions for treating neurovascular disease[J]. J Neurosurg,2006,104( 6) : 925-930. [33] Murayama Y,Irie K,Saguchi T,et al. Robotic digital subtraction angiography systems within the hybrid operating room[J]. Neurosurgery,2011,68( 5) : 1427-1432.
( 收稿日期: 2013-09-24)
( 本文编辑: 史元)
全脑 CT 灌注成像在诊断脑血管疾病中的研究进展
陈谦 黄伟 程晓青 倪玲
关键词: 脑血管疾病; 脑灌注; 体层摄影术,X 线计算机; 综述 doi: 11.3969 / j.issn.1672-5921.2014.01.010
近 20 年来,随着多排螺旋 CT 的应用,CT 血管 成像 ( CT angiography,CTA ) 与 CT 灌 注 成 像 ( CT perfusion,CTP) 已广泛应用于脑血管疾病的临床诊 断和研究中。但传统 CT 设备的灌注成像由于受探 测器宽度的限制,无法覆盖全脑范围。随着 128、256 甚至 320 排 CT 的应用,CTP 的覆盖面大幅提高,由 64 排CT 的 3. 2 cm 提高至 320 排 CT 的16. 0 cm,实现 对全脑的灌注扫描,利用全脑灌注的容积数据能够 重组出 4D 脑血管 的 图 像,从 而 真 正 实 现 了“一 站 式”检查,即一次扫描同时获得 CT 平扫、CT 增强、 4D-CTA、3D-CTP 图像[1]。笔者对 CT 全脑灌注成像 在脑血管疾病的临床应用及进展综述如下。 1 全脑 CTP 的扫描方案
情况,这对急性卒中治疗的选择至关重要。未来需 进一步研究全脑 CTP 对急性梗死的诊断价值及治 疗效果的评价。 2. 3 慢性缺血性脑血管病
颈内动脉狭 窄 是 卒 中 的 重 要 病 因 之 一,积 极 治疗颈动脉狭窄对防治卒中具有重要意义。颈 内动脉血管成形术是治疗颈内动脉狭窄的重要 方法。蔡艺灵等[11]对 31 例接受颈内动 脉 支 架 置 入术( carotid angioplasly stent,CAS) 治疗的单侧颈 内动脉狭 窄 患 者 进 行 CTP 检 查,结 果 发 现,术 前 患侧与健侧比较,CBF 明 显 下 降,MTT 明 显 上 升, 而 CAS 后 7 d 患 侧 原 狭 窄 动 脉 供 血 区 CBF 上 升, MTT 则下降。Trojanowska 等[12] 应 用 CTP 对 74 例 接受 CAS 治疗的重度颈动脉狭窄患者进行了长期 随访,将患者分为 2 组,1 组为单侧颈动脉狭窄,该 组在术后 3 d 仍有 30% 的患者存在脑灌注不良,但 在 6 个月后表现为灌注不良的仅有 6% ; 另 1 组为一 侧颈动脉重度狭窄并伴有对侧颈动脉闭塞,术前该 组患者双侧大脑半球均表现为灌注不良,而在术后 6 个月仍表现为脑灌注不良的比率仅为 17% 。该研 究通过长期随访,评价 CAS 治疗的效果,同时也肯 定了 CTP 技 术 在 颈 动 脉 狭 窄 疗 效 评 价 中 的 作 用。 目前,使用全脑 CTP 评估颈动脉狭窄的研究仅见个 案报道,San Millán Ruíz 等[13]研究了 l 例左侧颈总 动脉重度狭窄患者,在接受 CAS 治疗前后均进行全 脑 CTP 检查,结果显示术前该患者的左侧颈内动脉 供血区灌注不良,术后有明显好转,认为全脑 CTP 可以准确地评价颈内动脉狭窄治疗前后的脑灌注情 况,从而指 导 手 术 适 应 证 的 选 择 及 评 估 手 术 疗 效。 全脑 CTP 优势明显,其在颈动脉狭窄的临床指导意 义需进一步扩大样本进行研究。 2. 4 交叉性小脑功能失联系
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中国脑血管病杂志 2014 年 1 月 18 日第 11 卷 第 1 期 Chin J Cerebrovasc Dis,Jan. 18,2014,Vol. 11,No. 1
to peak,TTP) 和 平 均 通 过 时 间 ( mean transit time, MTT) 发现与临床症状相对应的灌注异常区,而且还 可通过动态 CTA 直观显示狭窄或闭塞的血管,CTA 与 DSA 检 查 结 果 相 一 致。 Siebert 等[5] 使 用 全 脑 CTP 对 10 例 TIA 患者进行研究,认为全脑 CTP 通过 多层面重组及表面重组技术,更容易发现小面积灌 注异常区并定位,比单纯轴面图像更加准确。除此 之外,通过重组的 4D-CTA 可以观察颅内血管有无 狭窄或闭塞、有无侧支循环形成,进一步明确 TIA 的 病因和病情严重情况。全脑 CTP 实现了对 TIA 的 全面评估,对 TIA 的诊断及严重程度判断具有重要 价值。 2. 2 急性缺血性卒中
中国脑血管病杂志 2014 年 1 月 18 日第 11 卷 第 1 期 Chin J Cerebrov,No. 1
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perforators[J]. Stroke,2010,41( 8) : 1690-1696. [27] Nelson PK,Lylyk P,Szikora I,et al. The pipeline
由于各医疗单位设备不同,全脑 CTP 扫描的具 体方法也不尽相同。如美国 GE 公司宝石 CT 和德 国 Siemens 128 排螺旋 CT 采用容积穿梭扫描模式, 而荷兰 Philips 256 排和日本 Toshiba 320 排螺旋 CT
作者单位: 210002 南京军区南京总医院医学影像科 通讯作者: 黄伟,Email: radiology@ 126. com
交叉 性 小 脑 功 能 失 联 系 ( crossed cerebellar diaschisis,CCD) 是指 由 于 幕 上 脑 梗 死 导 致 皮 质- 桥脑- 小脑纤维束 通 路 中 断,引起对侧小脑半球血 流量降低,进而导致对侧小脑半球神经元新陈代谢 及活性下降的现象。目前对于幕上脑梗死后 CCD 的研究 普 遍 应 用 正 电 子 发 射 计 算 机 体 层 成 像 ( PET) 、单 光 子 发 射 计 算 机 体 层 成 像 ( SPECT) , 最 近 也 有 报 道 使 用 MR 灌 注 成 像 ( perfusionweighted imaging,PWI) 诊 断 CCD。 Sobesky 等[14] 使用 PET 随访 19 例幕上急性脑梗死患者的灌注 情况,发现 CCD 最早可发生在梗死3 h内,经溶栓治
embolization device for the intracranial treatment of aneurysms trial[J]. AJNR Am J Neuroradiol,2011,32 ( 1) : 34-40. [28] Lylyk P,Miranda C,Ceratto R,et al. Curative endovascular reconstruction of cerebral aneurysms with the pipeline embolization device: The buenos aires experience[J]. Neurosurgery,2009,64( 4) : 632-642. [29] Byrne JV,Beltechi R,Yarnold JA,et al. Early experience in the treatment of intracranial aneurysms by endovascular flow diversion: a multicentre prospective study[J]. PloS One,2010,5( 9) : e12492. [30] Zhu YQ,Li MH,Lin F,et al. Frequency and predictors of endoleaks and long-term patency after covered stent placement for the treatment of intracranial aneurysms: a