卒中的影像學(xué)進(jìn)展

1、卒中的影像學(xué)進(jìn)展    摘要: 近年來(lái)隨著急性卒中的溶栓治療迅速開(kāi)展，神經(jīng)影像學(xué)也隨之迅速進(jìn)步，以幫助對(duì)急性卒中的治療方案進(jìn)行判斷。DWI影像被認(rèn)為是最敏感和準(zhǔn)確的判斷方法，和PWI聯(lián)合，可以提供缺血性腦卒中的基本信息。這種方法還可以放映溶栓治療和神經(jīng)保護(hù)的治療效果。此外，各種不同的磁共振影像，包括磁共振血管造影等為發(fā)現(xiàn)卒中的病因和病理機(jī)制提供了更多信息，這也為臨床制定長(zhǎng)期治療方案建立了基礎(chǔ)。多模式CT檢查為急性卒中提供了全面、花費(fèi)少而又較安全可信的方法，便于在急診病房完成。對(duì)于急性卒中影像學(xué)檢查的方法選擇，可根據(jù)接受性、有無(wú)禁忌證、花費(fèi)、檢查速度以及病

2、人個(gè)體差異來(lái)決定。 隨著過(guò)去十年間急性缺血性卒中的溶栓治療的開(kāi)展，神經(jīng)影像學(xué)已經(jīng)成為了腦血管病治療領(lǐng)域最重要的工具，可以為神經(jīng)科醫(yī)生和急診科醫(yī)生提供如何決定病人治療策略的關(guān)鍵信息1，2： 1. 準(zhǔn)確判斷除了微小梗死和出血外的卒中類型。 2. 判斷動(dòng)脈狹窄和梗塞。 3. 判斷卒中的嚴(yán)重性，區(qū)別卒中部位是否為功能區(qū)，范圍大小。 4. 判斷病人是否需要血管內(nèi)治療或外科治療。 5. 判定一場(chǎng)灌注區(qū)域和動(dòng)脈栓塞及動(dòng)脈再通后的血流重建引起的再灌注損傷及側(cè)枝血流情況。 6. 研究卒中的可能機(jī)制，計(jì)劃長(zhǎng)期預(yù)防方案。 近年來(lái)的研究集中于能使急診醫(yī)生辨別能否通過(guò)治療挽救已經(jīng)梗塞但尚可通過(guò)再灌注挽救的缺血組織。下面

3、類出主要的辨別卒中的影像學(xué)方法及其潛在缺陷。 重點(diǎn)介紹和，目前這兩種方法最常用于卒中的急診檢查。 一 正電子發(fā)射斷層掃描    近年研究證明可以提供非常清晰的影像。由于可以提供腦代謝的量化證據(jù)，因此被認(rèn)為是評(píng)價(jià)神經(jīng)原缺失和可挽救區(qū)域（缺血半暗帶）的金標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)缺血半暗帶的參數(shù)顯示, 可以分辨腦血流（CBF）下降，氧攝取指數(shù)上升，正常氧代謝率（CMRO）, 以及11C-氟馬西尼（FMZ）保持。組織可存活的閾值由和CMRO2 的測(cè)量值決定,但需要測(cè)量動(dòng)脈血在能獲得這些變量的準(zhǔn)確值。 11C-氟馬西尼是皮層神經(jīng)元完整的標(biāo)志，可以提供可靠的皮層缺血性損傷的相關(guān)參

4、數(shù)。 與彌散加權(quán)成像(DWI)相比, 11C- is FMZ在預(yù)示皮層缺血梗塞相同，而假陽(yáng)性率較低5。另一種用于卒中的檢查的示蹤劑是18-F-fluoromisonidazole 。它可以優(yōu)先與含氧低但是尚有活力的組織或鄰近缺血區(qū)域周邊的組織相結(jié)合6。PET應(yīng)用于卒中的缺點(diǎn)是在大多數(shù)卒中中心尤其是急診部門沒(méi)有這項(xiàng)設(shè)備，主要有點(diǎn)為可以提供異常灌注例如缺血的重要代謝變化圖像。 二 X線計(jì)算機(jī)斷層術(shù)（CT）    CT檢查腦缺血的優(yōu)點(diǎn)是速度快，花費(fèi)少，使用范圍廣，可以發(fā)現(xiàn)明顯的出血灶。近來(lái)一種擴(kuò)展的CT檢查方案提高了剪除早期腦缺血改變（EIC）的能力。非增強(qiáng)C

5、T（）和血管造影（CTA）結(jié)合是安全、方便并快速（可在30分鐘內(nèi)）發(fā)現(xiàn)并判斷大的梗塞顱內(nèi)外血管的方法7。非離子增強(qiáng)劑的出現(xiàn)提高了檢查的安全性: 在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭? 非離子增強(qiáng)劑不影響梗塞梯及或 大腦中動(dòng)脈梗塞的神經(jīng)功能變化8。在一項(xiàng)對(duì)比研究中， Palomaki等9 報(bào)告非離子型增強(qiáng)劑的使用不影響急性卒中的預(yù)后; Smith 等7 也證實(shí) NCCT/CTA對(duì)急性卒中病人是安全的。    非強(qiáng)化（）急性卒中評(píng)估首先進(jìn)行的神經(jīng)影像檢查是NCCT。 除了檢出血腫外，還可以發(fā)現(xiàn)，例如：腦實(shí)質(zhì)和灰質(zhì)的灌注減少和灰白質(zhì)邊界不清，腦室系統(tǒng)和基底池壓迫征象、動(dòng)脈增強(qiáng)和M

6、CA-點(diǎn)狀征1013。在卒中發(fā)生3小時(shí)內(nèi) 3153病例可以發(fā)現(xiàn)EIC14,15。最近一項(xiàng)鼠大腦中動(dòng)脈梗死的研究發(fā)現(xiàn)在急性卒中的低密度代表缺血性腦組織 含水增加，每增加的水分，x線減少（亨斯菲爾德單位）16。CT密度減低與觀察到的血流灌注組織準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)17。這些在上觀察到的早期低密度變化在隨訪中的被證實(shí)是正確的卒中預(yù)示14。MCA高密度(HMCA) 征象以及近來(lái)更經(jīng)常被提到的點(diǎn)狀征發(fā)現(xiàn)梗死的敏感度較低 (分別為39和38)，但特異性較高 (分別95和100 ) 18。    許多不同的檢查方法被用于區(qū)分，以明確溶栓的適應(yīng)征。 盡管還存在爭(zhēng)議，>1/3

7、MCA 區(qū)域原則目前被廣泛在臨床中使用以排除不適合溶栓的病人19。在研究中，>1/3 MCA 區(qū)域的低密度帶意味著溶栓后致死性出血的風(fēng)險(xiǎn)更高，預(yù)后更差，盡管時(shí)間窗延長(zhǎng)并且rt_PA比試驗(yàn)（National Institute of Neurological Disorders and Stroke）應(yīng)用更大1,19,20。在 NINDS rt-PA 試驗(yàn)中, 病人在小時(shí)內(nèi)接受溶栓治療，有早期缺血征象的病人比接受安慰劑的病人預(yù)后好，即使ECI 大于1/3也是如此14,20 。盡管在ECASS I 研究中。HMCA證預(yù)示病人預(yù)后更差，這樣的病人經(jīng)rt-PA 治療后效果也比用安慰劑的病人較好1

8、921。 CT血管造影    近年來(lái)問(wèn)世的CT 血管造影屬無(wú)創(chuàng)檢查,只需由靜脈注入造影劑,通過(guò)螺旋連續(xù)薄層掃描,并由計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像重建,即可獲得腦血管的三維立體影像,它可在任何角度進(jìn)行空間旋轉(zhuǎn),一般掃描時(shí)間不足1min,圖像處理平均約30min,被認(rèn)為是腦血管病診斷及術(shù)前評(píng)估的一種快速、簡(jiǎn)單、無(wú)創(chuàng)及可靠的最新影像學(xué)技術(shù)。CT血管造影可在普通未見(jiàn)缺血性改變前,顯示動(dòng)脈阻塞的部位、長(zhǎng)度及側(cè)支血流的供應(yīng),但其對(duì)顱底煙霧狀血管的顯示不如數(shù)字減影血管造影。 Xenon-enhanced CT    XeCT 的工作原理: 氙

9、氣吸入后能夠很快在血液內(nèi)達(dá)到飽和, 并通過(guò)血腦屏障彌散入腦組織(攝取過(guò)程), 然后再?gòu)哪X組織中迅速反彌散回到血液中并被血液帶走(清除過(guò)程)。氙氣彌散能力只取決于腦的血容量和氙氣在腦組織不同部位之間的溶解度, 由于氙氣對(duì)X 線具有高吸收性, 這個(gè)攝取和清除的過(guò)程可被CT 檢測(cè)出來(lái), 表現(xiàn)為CT 值的改變, 因而可以利用氙氣作為一種CBF 測(cè)量示蹤劑。吸入氙氣后測(cè)得各部位的時(shí)間密度曲線即Xe 攝取和清除曲線, 根據(jù)曲線的攝取或者清除速率, 依據(jù)一定的生理數(shù)學(xué)模型可以計(jì)算出各部位的CBF, 其組織混合氣體, 通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行參數(shù)圖像的計(jì)算, 得到腦血流圖像, 選擇感興趣的層面和區(qū)域, 可得到該區(qū)域的絕

10、對(duì)血流量值。A nthony 等22 通過(guò)Xe2CT 測(cè)量對(duì)于缺血半暗帶的界定為: 圍繞缺血中心的, rCBF 在7 20m l.(100g·m in) 的腦組織。Xe2CT 能夠重復(fù)地提供量化的局部或整體的腦血流數(shù)據(jù)及腦血管儲(chǔ)備、側(cè)支循環(huán)的情況, 且腦血流圖像直接與大腦的解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián), 對(duì)缺血性腦血管病的診斷和指導(dǎo)治療具有重要意義。如何在急性缺血性腦血管病發(fā)生超早期作出診斷并確定有無(wú)缺血半暗帶存在, 從而針對(duì)每個(gè)患者的具體情況選擇合理的治療方案, 一直是急性缺血性腦血管病治療的主攻方向。而Touho 和Karasaw a 等23 運(yùn)用Xe2CT , 測(cè)量腦卒中后2h 患者的腦血流

11、量, 發(fā)現(xiàn)血流量< 9ml.(100g·m in) 的腦組織最終會(huì)發(fā)展成不可逆的腦梗死。這表明Xe2CT 對(duì)于評(píng)估患者的預(yù)后提供了一定客觀依據(jù)。    局灶性缺血梗死的腦組織中存在3 個(gè)區(qū)帶中心梗死灶、周邊半暗帶和正常組織。研究24 認(rèn)為缺血半暗帶系位于嚴(yán)重缺血區(qū)周圍的低灌注區(qū), 存在的時(shí)間和范圍均不穩(wěn)定, 該區(qū)內(nèi)腦細(xì)胞在一定的時(shí)間內(nèi)具備短暫的生存能力, 最終發(fā)生壞死和凋亡, 演變?yōu)楣Ｋ绤^(qū)。生理研究提示23, 當(dāng)腦血流量略低于50m l.(100m g·m in) 時(shí), 尚可通過(guò)腦血管缺血后擴(kuò)張維持正常的血供; 當(dāng)腦血流量低于2

12、0m l.(100m g·m in) 時(shí), 腦細(xì)胞的氧化代謝受到抑制, 神經(jīng)元之間的電活動(dòng)停止, 發(fā)生泵衰竭, 形成缺血半暗帶; 當(dāng)腦血流量低于7 12m l(100mg·m in) 時(shí),ATP 合成終止, 細(xì)胞膜衰竭, 腦細(xì)胞死亡。及時(shí)恢復(fù)半暗帶的血流供應(yīng), 是挽救半暗帶、減小梗死體積的根本途徑。隨著神經(jīng)介入技術(shù)的進(jìn)步, 動(dòng)靜脈溶栓治療為挽救半暗帶提供了確切可行的方法。 三 MRI    多年來(lái),急性腦梗死的早期診斷和治療一直是臨床關(guān)注的問(wèn)題"隨著溶栓技術(shù)的改進(jìn)以及溶栓藥物的發(fā)展,超早期溶栓已經(jīng)成為治療腦梗死的有效方法,而

13、這一方法成功的關(guān)鍵在于超早期內(nèi)發(fā)現(xiàn)并挽救缺血半暗帶,故常規(guī)的CT和MRI檢查已不能滿足目前臨床的要求。磁共振技術(shù)與傳統(tǒng)線技術(shù)完全不同,它并非單純地對(duì)人體組織進(jìn)行觀察,而是主動(dòng)地激發(fā)組織使之產(chǎn)生信號(hào),通過(guò)使用不同的激發(fā)方法可以產(chǎn)生不同的信號(hào),這樣即大大地豐富了組織的信號(hào)對(duì)比度,擴(kuò)展了應(yīng)用領(lǐng)域。常規(guī)序列檢查(1，2，質(zhì)子密度影像)對(duì)腦卒中發(fā)病最初幾個(gè)小時(shí)內(nèi)的缺血性改變不太敏感,僅僅不足50的患者可有異常發(fā)現(xiàn)。    近年來(lái)發(fā)現(xiàn),磁共振彌散加權(quán)成像(DWI,)和灌注加權(quán)成像(,)不僅可以超早期診斷腦梗死,明確缺血范圍,估計(jì)半暗帶大小,還可以鑒別短暫性腦缺血發(fā)作

14、(TIA,),排除顱內(nèi)小灶出血,并能對(duì)溶栓后繼發(fā)出血的情況進(jìn)行評(píng)估,為溶栓病人的篩選和預(yù)后的判斷提供可靠的影像學(xué)依據(jù)。 1 DWI在缺血性腦血管病中的應(yīng)用    DWI是根據(jù)對(duì)組織內(nèi)水的隨意運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定量分析的一種磁共振成像技術(shù)。在人體組織中細(xì)胞外水的運(yùn)動(dòng)相對(duì)不受限,而細(xì)胞內(nèi)水的運(yùn)動(dòng)則受到限制。在腦缺血的早期,腦血流量下降導(dǎo)致組織能量代謝障礙,細(xì)胞膜上鈉鉀ATP酶活性降低。鉀離子大量外流,鈣離子、氯離子和鈉離子在細(xì)胞內(nèi)聚集,形成細(xì)胞內(nèi)高滲狀態(tài),大量水分進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),引起細(xì)胞外間隙縮小,細(xì)胞腫脹(細(xì)胞毒性腦水腫)。水分子運(yùn)動(dòng)速度明顯減慢,在上則表現(xiàn)為高信號(hào)。表面彌散系數(shù)(ADC)是對(duì)水分子運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定量測(cè)量的指標(biāo),與相反,圖像在缺血急性期表現(xiàn)為低信號(hào)。研究表明,在缺血發(fā)生后數(shù)分鐘內(nèi)即可顯示信號(hào)異常,在缺血急性期其敏感性可達(dá)88,特異性可達(dá)95。目前認(rèn)為,測(cè)量的重要性就在于其數(shù)值演變的時(shí)間規(guī)律性,在缺血的急性期值明顯下降,但隨著時(shí)間延長(zhǎng)病灶中心區(qū)值