后循环缺血的影像学检查

文章编号:1003-2754(2009)05-0635-03 中图分类号:R743

后循环缺血的影像学检查

庾建英综述, 朱 沂审校

人们对后循环缺血(PCI)的认识远远滞后于前循环,经历了一个相当长的历程,无论是中国还是西方发达国家,缺血性脑血管病均是最常见的亚型[1],其中有20%是后循环缺血引起的。由于受到技术及临床实践的限制,20世纪60年代后期,/椎-基底动脉供血不足0的概念被广泛使用[2],20世纪80年代后期,随着MRI和多种无创性血管影像技术的临床应用,对后循环缺血性疾病的认识有了极大的提高。国际上已于20世纪90年代初不再使用/椎-基底动脉供血不足0的概念,取而代之为/后循环缺血0,而国内对后循环缺血的认识较晚,许多地方仍在使用/椎-基底动脉供血不足0的概念。后循环缺血包括后循环的短暂脑缺血发作(TIA)和脑梗死。现将后循环缺血的相关影像学检查综述如下。

1 PCI的血管状况评估

1.1 数字减影血管造影(DSA) DSA被认为是评价血管结构异常的金指标,能够直观表现血管的走行、血流状态,准确测量血管内径,它特有的优势大大提高了诊断的准确性,以往认为DSA是有创检查,但随着神经介入放射技术的广泛开展,操作技术水平的逐渐提高,并发症明显下降。对后循环TIA患者进行DSA检查有助于对后循环系统缺血病因的认识和理解[3],而且DSA检查血管结构异常的后循环TIA患者预后更差。Min等

[4]

供更多更完全的解剖信息;微创,仅需静脉穿刺;图像可以任意旋转。但对脑血流动力学特别是脑底动脉环血流代偿情况,3D-CTA明显不如DSA[9]。与磁共振血管成像(MRA)相比,CTA直接成像于血管内造影剂,显示血管的精细度好于MRA,对于血流动力学不敏感,不像MRA因血流状态的微小变化引起信号丢失而造成假象,并且图像不受运动伪影的干扰。CTA具有放射性损伤是其无法克服的缺点。

1.3 磁共振血管成像(MRA) MRA是近年来影像学快速发展而形成的无创性血管造影技术,时间飞越法(TOF)是临床上应用最广泛的MRA方法,分为二维(2D)TOF和三维(3D)TOF法,该技术基于血液的流入增强效应。临床上,对于脑部动脉的检查多采用三维TOFMRA技术(3D-TOFMRA),其优势是不需注入造影剂就能行动脉成像,无任何创伤,且没有静脉影图像干扰。1次数据采集后可多角度重建血管影像,且无骨性伪影。MRA只能显示大动脉及其一、二级分支的病变,可显示血管的粗细、走行、有无扭曲、狭窄、闭塞等,空间分辨率不高。新英格兰医学中心登记处对MRA及DSA进行比较后发现,MRA在检测基底动脉狭窄的敏感性高于椎动脉[10]。但MRA反映的血管解剖结构与实际情况有一定的差异,对血管狭窄的检测可能夸大,可将重度狭窄报告为闭塞,空间分辨率低于DSA。Heiserman等[11]在对29例219根脑血管进行MRA和DSA对照研究中指出MRA对正常和闭塞脑血管的诊断符合率分别为97%和100%,而对狭窄的血管只有61%。

颈部动脉的检查可采用二维或三维技术。王大勇等[12]

认为2DTOF法对慢血流敏感,成像时间短,但空间分辨力低,对层面内血管不敏感,它仅用于评价颈动脉及分叉部病变,基底动脉闭塞性病变和颅内静脉及静脉窦病变。而3DTOF对快血流敏感,空间分辨力高,成像时间相对短,可同时获得数层相邻层面的薄层图像,主要用于颅内动脉和动脉血管病变的显示,如动脉瘤、脑动静脉畸形的供血动脉、畸形结节及血管狭窄、闭塞性病变。

对比增强MRA(CE-MRA)主要利用对比剂实现血管的显示,与利用血液流动成像的其他MRA技术相比,CE-MRA具有以下优点:对血管腔的显示比其他MRA技术更为可靠;出现血管狭窄的假象明显减少,血管狭窄的程度反映比较真实;一次注射对比剂可完成多部位动脉和静脉的显示;动脉瘤不易遗漏;成像速度快。3D-TOFMRA仅显示Willis环及其一、二级分支血管,CE-MRA可显示更细的血管。Edelman等[13]认为3D-TOFMRA对较小供血动脉和引流静脉漏诊率

对31例小脑梗死的患者行

DSA检查,发现多数为大血管病变,少数为动脉分支病变,有1例无阳性发现。Heautot等[5]报道47例动脉瘤患者,普通DSA检出动脉瘤43例,阳性率为91.5%,三维DSA(3D-DSA)检出动脉瘤45例,阳性率为95.7%。DSA最大的优势在于能够进行介入治疗,这也是目前CT血管造影(CTA)尚不能完全取代DSA的主要原因,DSA显示细小血管及微小病变的能力也较CTA强,国外学者研究认为小于2mm的动脉瘤DSA的发现能力明显高于CTA[6]。不足之处是DSA不能一次获得椎动脉及颈内动脉系统情况,且对于椎动脉起始段的病变容易漏诊,最重要的是对于血管壁的情况不能显示,同时存在技术水平问题,DSA的有创性使其不能作为常规首选的检查。

1.2 CT血管造影(CTA) 普通多层CTA由于速度不够快,易受静脉的干扰,椎动脉起始段及颅内段的显示也较差,而64层螺旋CTA能够同时显示椎-基底动脉和颈内动脉的形态、走行、小分支及其侧支循环的情况,以及横突孔和钩椎关节等结构的改变。对椎动脉管腔狭窄(特别是开口及颅内段)及其程度具有优势,不但可以观察管壁的钙化、斑块的形态学特征,而且可以分析斑块的成分,能够更全面的评价后循环缺血的病因及评估支架成形术后的改变。Brandt等[7]对19例临床怀疑急性基底动脉闭塞的患者进行CTA检查并与DSA比较,18例起到了诊断性作用。三维CTA(3D-CTA)具有许多明显的优势[8]:时间短,费用低;可以提

收稿日期:2009-02-27;修订日期:2009-07-26

作者单位:(新疆维吾尔自治区人民医院神经内科,新疆乌鲁木齐830001;朱 沂,通讯作者)

#636#JApoplexyandNervousDiseases,October2009,Vol26,No.5

较高,CE-MRA能提高对这些血管的显示率。缺点在于要注射对比剂;不能提供血液流动的信息。

1.4 经颅多普勒超声(TCD) TCD是一种无创性检测颅底大动脉血流动力学的诊断技术。通过检测颅底动脉的血流方向、血流速度、频谱形态、音频特点等能够较准确地反映脑动脉的狭窄、痉挛、梗死等病理状态,可直接获得颅内动脉包括Willis环的血流动态信息。罗国君等

[14]

间是45min,故不能短时间内重复检查。

Ostrem等[20]报道在进行动脉内组织纤维蛋白溶酶原激活剂溶栓治疗急性基底动脉闭塞过程中,发现PWI-DWI不匹配也可以在PCI包括脑干清楚地显示,并且PWI范围与NIHSS评分正相关,而DWI范围与NIHSS评分无相关。溶栓治疗后,随着病情的好转,PWI低灌注区域缩小。这两种技术联合应用的最大优点是不但能在超急性期对脑梗死进行定位、定性诊断,而且还能显示梗死区脑组织的存活状态。

2.2 T2加权(T2WI)和液体衰减反转恢复(FLAIR) DWI可显示急性期细胞毒性水肿,不能显示血管源性和间质性水肿,而T2WI/FLAIR成像方式正好与之相反,不能显示细胞毒性水肿,而能显示血管源性水肿和间质性水肿。故在急性期DWI图像上病灶表现为高信号而T2WI/FLAIR为等信号,在慢性期DWI图像上病灶表现为等信号而T2WI/FLAIR为高信号,而在亚急性期因为同时存在细胞毒性水肿与其它类型的水肿,所以在DWI和T2WI/FLAIR图像上均为高信号改变,但DWI信号强度可较急性期有所下降。王玲璞[21]对97例急性脑梗死患者研究显示6h内DWI诊断阳性率为100%,T2WI序列为0%,FLAIR序列为73.9%。在临床上T2WI/FLAIR技术多和DWI技术联合应用评价急性脑梗死情况。

2.3 磁共振波谱(MRS) 是一项新出现的技术,能够提供病变组织的代谢变化,如同DWI及PWI一样。在MRS中可以显示各种代谢产物信号。包括乳酸(Lac)、N-乙酰基天门冬氨酸(NAA)、胆碱(Cho)和肌酸(Cr)等。Lac:是早期缺血的敏感指标,脑梗死早期,神经组织缺血产生Lac,它一般出现在脑梗死的同侧,但检测到Lac并不预示着一定出现梗死,有时非梗死区域也可检测到Lac的存在[22]。NAA:主要存在于神经元内,被称为神经元的内标记物。其含量的多少可反映神经元的功能状况,在脑发育成熟过程中,NAA含量逐渐升高。动物实验脑缺血后6h,NAA明显下降,12h下降至对侧的20%

[23]

对128例缺

血性脑血管病进行TCD检查,并与DSA对比,发现TCD诊断血管狭窄的敏感度为82.3%,特异度为94.9%,其中对大脑中动脉的价值最大,其后依次为椎动脉,大脑前后动脉。但是TCD对一半以上的病例可能低估血管狭窄的程度,可能遗漏血管闭塞的情况,并且无法检查其小分支的血流情况,同时受颅骨厚度、颅内动脉走行及人为因素的影响,因此需要参考其它检查。

1.5 颈部血管彩色多普勒超声 是颅外段椎动脉病变首选的无创性检查,可以显示椎动脉全长的80%~90%。可以早期发现椎动脉狭窄或夹层,显示管壁动脉粥样硬化,弹性内膜厚度、有无斑块或钙化以及血流情况,且检查费用较低,操作方便。但是也存在一定的局限性:颈椎的横突为强回声光团,其后方有声影,位于横突后方的椎动脉不能显示,颅内段,C2-C1因颅骨遮挡,亦不能显示。所以对椎动脉观察就局限在颈段,椎间段C6-C5,C5-C4,C4-C3,C3-C2。对于椎动脉全程的观察还须结合MRA及DSA等方法。谭明贤等[15]对145例缺血性脑血管病患者进行颈部彩色多普勒超声检查,并与DSA对比,发现彩色多普勒超声检查对诊断椎动脉狭窄的敏感度和特异度分别为33.3%和89.0%。

2 PCI的缺血状况评估

2.1 弥散加权成像(DWI)和灌注加权成像(PWI) DWI和PWI是对局灶性脑缺血早期检测的非常敏感的新技术[16]。一般认为脑水肿是脑缺血MRI表现的病理生理基础,脑水肿可分为两个阶段:细胞毒性水肿和血管源性水肿。在超急性脑缺血的早期阶段主要表现为细胞内的毒性水肿。此时,细胞Na+-K+-ATP酶泵功能障碍,钠离子与细胞外水分子一同进入细胞内,细胞内外的水分布异常,细胞内水分子弥散运动受限,反映在DWI图像上为高信号。表观弥散系数(ADC)是DWI中的一项重要参数,是反映细胞毒性水肿的重要指标。MRI被认为疑有PCI的主要影像学检查手段,DWI对急性病变最有诊断价值。在新英格兰医学中心PCI登记研究中[17],通过临床和MRI明确梗死部位的只有85.3%,其它被认为可能是TIA或者是临床或脑部影像检查不能确定的病变。DWI诊断急性脑梗死的敏感度和特异度分别为100%和86%

[18]

。Lac及NAA含量的磁共振波谱或许

能预示梗死中心及存在梗死危险的组织范围。Cho:包括甘油磷酸胆碱,磷酸胆碱和磷脂酰胆碱,是参与构成细胞膜的主要成分,也是合成神经递质的主要成分,主要存在于细胞膜,与细胞膜合成和降解有关,被认为是细胞膜的标记物。有关脑梗死Cho含量的变化尚无定论。Cr:是能量代谢物质,为细胞内的磷酸转运系统和能量缓冲系统,其浓度在各种状态下相对比较恒定,因此常被作为内源性参照物[24]。脑梗死区Cr含量下降的确切机制尚不清楚。

MRS可以作为一种评估急性脑卒中的有价值的诊断工具。但是MRS最使人困惑的问题是伪影,包括:化学位移伪影、磁敏感伪影及运动伪影。MRI的伪影比较容易识别,而MRS的伪影肉眼不易识别,同时谱线的质量和可重复性很大程度上依赖于硬件的优化程度和稳定性。MRS目前多处于研究阶段。

2.4 CT灌注成像(CTP) 头部CT检查易受后颅凹骨质影响,对脑缺血诊断价值不大,只适用于排除出血和不能进行MRI检查的患者。CT灌注成像是在静脉注射对比剂。DWI高信号一般在2w内消失。

值得注意的是,尽管患者仅有短暂脑缺血的临床症状,持续存在的DWI阳性预示着发生了不可逆的脑梗死[19]。缺点是DWI不能反映缺血的范围,不能正确评价预后。

PWI可以用来分析梗死灶周围区域血流灌注情况,并能通过平均通过时间(MTT),局部脑血容量(CBV),脑血流量(CBF)变化从而间接说明神经元和神经胶质细胞的存活状态。缺点是需要静脉注射造影剂,且造影剂在人体排出的时中风与神经疾病杂志 2009年10月 第26卷 第5期#637#

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的同时,对选定的感兴趣层面进行连续动态扫描,以获得所选层面内每一像素的时间-密度曲线(TDC),并根据此曲线通过不同的数学模型转换和计算机伪彩处理得到CBF、CBV、对比剂MTT和对比剂峰值时间(TTP)等血流动力学参数和灌注图像表现。CTP也可以评价急性期脑梗死,缺血脑组织表现为CBF降低,MTT增高而CBV正常。当脑组织坏死则CBV持续降低,因此CTP对于判断缺血半暗带有一定价值,但由于CT扫描资料多需后期处理,以及碘造影剂过敏,X线辐射,图像密度分辨率较MRI低,使其临床运用受到一定限制[25]。

2.5 单光子发射计算机体层摄影(SPECT)和正电子发射计算机体层摄影(PET)对脑功能的评价 刘海波等[26]进行99mTc-ECD脑SPECT显像对急性脑部缺血性疾病的早期诊断研究认为,SPECT在发病的超早期不仅为临床提供脑组织的形态学改变,而且能显示局部的脑血流、生化、代谢等病理生理学改变,对尚未形成形态异常的代谢和功能性损伤具有明显的优越性。但SPECT存在过度敏感问题,其显示的缺血程度超过临床症状和体征,需要结合临床实际判断病情。

PET是唯一可以进行CBV和CBF实际定量的有效方法,采用多示踪剂PET定量研究,可以显示损伤不可逆的脑组织区域,半暗带及脑血流量减少的区域[27]。定量PET研究需要非常复杂的逻辑计算。PET定量分析会浪费急性脑卒中患者进行介入治疗的时间,因此对于进行介入治疗的急性脑卒中患者是否应用PET仍存在争论。

SPECT与PET均属于放射性核素显像检查,空间分辨率较低,操作复杂,检查时间长,不适用于急诊检查,SPECT的主要缺点是不能计算血流量参数的绝对值,PET的检查费用十分昂贵,难以在临床上常规使用。

3 结 语

任何一项检查都不是十全十美,故对于PCI应根据病史、病因、可能的危险因素及临床表现选择相关的影像学等检查以及其它的一些排查、鉴别检查的手段,如心电图、心动超声图和心律检测是发现心脏或动脉栓塞来源的重要检查。颈部的有关影像学检查不是诊断PCI的首先或重要检查,主要用于鉴别诊断。随着21世纪新的医学科学技术的发展,必将为人们全面的认识PCI的病因、病理、发病机制及临床诊治带来历史性突破。

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