Comparative Study of Imaging in Diagnosis and Therapy of Intracranial Aneurysms
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摘要: 目的:评价CTA在诊断及治疗颅内动脉瘤中的临床应用价值。方法:97例临床疑似颅内动脉瘤患者中首先随机选择CTA及MRA两种无创伤检查中的一种,随后均行DSA检查。以DSA和外科手术确诊为参考,比较CTA,MRA及DSA在诊断颅内动脉瘤中的优势和不足。选择相应治疗后,行CTA+DSA或MRA+DSA复查,评价动脉瘤的残留情况。结果:①50例行CTA+DSA检查组中,确诊阳性病例46例。CTA检测的特异性、灵敏性及准确性分别为66.67%、100%和98%。阴性及阳性预测率分别为100%和97.92%。DSA检测的特异性、灵敏性及准确性分别为66.67%、95.74%和94%。阴性及阳性预测率分别为50%和97.83%。②47例行MRA+DSA检查组中,确诊阳性病例45例。MRA检测的特异性、灵敏性及准确性分别为50%、97.67%和93.62%。阴性及阳性预测率分别为66.67%和95.45%。DSA检测的特异性、灵敏性及准确性分别为66.67%、97.73%和95.74%。阴性及阳性预测率分别为66.67%和97.73%。③48例接受动脉瘤颈夹闭术的患者行CTA+DSA复查,以DSA为标准,CTA评价动脉瘤残留的特异性、灵敏性及准确性分别为97.73%、100%和97.78%。42例接受可解脱弹簧圈治疗的患者行MRA+DSA复查,以DSA为标准,MRA评价动脉瘤残留的特异性、灵敏性及准确性分别为100%、66.67%和97.5%。结论:CTA诊断颅内动脉瘤的特异性、灵敏性及准确性稍优于DSA,MRA对于颅内动脉瘤的诊断方面稍低于DSA;同时CTA及MRA均可清晰显示动脉瘤的三维结构及空间关系;综合比较,我们认为CTA对于动脉瘤的诊断及手术方案的确定能提供更多的信息,并可作为术后较为理想的随访影像学检查方法。Abstract: Objective: To evaluate the clinical value of CTA(CT Angiography, CTA) in the diagnosis and treatment of intracranial aneurysms. Methods: 97 cases of patients with clinically suspected of intracranial aneurysms were randomly detected by one of the non-invasive examination CTA and MRA first, and then underwent a DSA examination. Comparing with DSA and surgical diagnosis, we discussed the advantages and disadvantages of CTA, MRA and DSA. After acceptance of the appropriate treatment, patients underwent a CTA + DSA examination or a MRA + DSA examination, and evaluate of residual aneurysm case. Results:(1) 50 patients in CTA + DSA inspection group, 46 cases were confirmed as positive cases. The specificity, sensitivity and accuracy of CTA detection were: 66.67%, 100%, and 98%. Negative and positive predictive values were: 100%, 97.92%. The specificity, sensitivity and accuracy of DSA detection were: 66.67%, 95.74%, and 94%. Negative and positive predictive values were: 50%, 97.83%.(2) 47 patients in MRA + DSA inspection group, 45 cases were confirmed as positive cases. The specificity, sensitivity and accuracy of MRA detection were: 50%, 97.67%, and 93.62%. Negative and positive predictive values were: 66.67%, 95.45%. The specificity, sensitivity and accuracy of DSA detection were: 66.67%, 97.73%, and 95.74%. Negative and positive predictive values were: 66.67%, 97.73%.(3) 48 patients who underwent aneurysm clipping surgery detected by CTA + DSA examination, and DSA as the standard, CTA evaluation of residual aneurysm specificity, sensitivity and accuracy were: 97.73%, 100%, and 97.78%. 42 cases accepted relief coil therapy detected by MRA + DSA examination,and DSA as the standard, MRA evaluation of residual aneurysm specificity, sensitivity and accuracy were: 100%, 66.67%, and 97.5%. Conclusion: CTA diagnosis of intracranial aneurysms specificity, sensitivity and accuracy slightly better than DSA, MRA for the diagnosis of intracranial aneurysms is slightly lower than the DSA; while CTA and MRA can clearly show the three-dimensional structure of the aneurysm and spatial relationships; comprehensive comparison, we believe that CTA for the diagnosis and determine aneurysm surgery programs can provide more information. And CTA can be used as an ideal follow-up after imaging methods.
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急性缺血性脑卒中为脑血管疾病中最为常见的一种类型,发病较急且病情多危重,严重影响患者生活质量及生命安全[1]。研究表明,急性缺血性脑卒中患者侧支循环状态与规范治疗后的预后有关,较好的侧支循环状态可提高对缺血部位的灌注代偿,患者预后较为理想[2]。因此,准确评估脑梗死患者侧支循环状态对于临床治疗方案的选择,促进患者预后改善具有重要意义。数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)为临床评估侧支循环状态的“金标准”,但具有创伤性,限制临床推广使用[3-4]。灌注成像(computed tomography perfusion imaging,CTP)为近年来逐渐应用于脑血管疾病的一种功能检查技术,可通过后处理软件自动且快速的生成灌注参数,评估脑血流情况[5-6]。其与CT血管造影(CT angiography,CTA)联合应用在脑卒中患者中的应用效果已被研究证实[7-8]。但传统的CTP扫描范围有限,不利于临床判断患者全脑血流情况。在此背景下,全脑CTP逐渐用于临床诊断中,但有关其在急性缺血性脑卒中患者侧支循环状态评估中的研究较少。对此,本研究重点探讨全脑CTP对急性缺血性脑卒中患者侧支循环状态的评估价值,为临床优化影像学检查方案提供参考。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
本次研究获得宿迁市第一人民医院医学伦理委员会审批通过,批准号(2025-SR-0157)。回顾性收集宿迁市第一人民医院2021年1月至2023年12月收治的92例急性缺血性脑卒中患者临床资料。其中男58例,女34例;年龄55~80岁,平均(64.01±5.49)岁;体重指数19.2~31.8 kg/m2,平均(24.32±2.44)kg/m2;发病至入院时间2~11 h,平均(5.91±2.49)h;合并糖尿病57例,高血压73例,高脂血症51例。
纳入标准:符合急性缺血性脑卒中诊断标准[9];初次发病;均为单侧颈内动脉颅内段和/或大脑中动脉M1段重度狭窄或闭塞导致的急性缺血性脑卒中;均在发病后24 h内接受全脑CTP及CTA检查;患者临床资料完整。排除标准:过敏体质或对造影剂过敏;合并其他可能影响诊断结果的神经系统疾病;既往有脑出血病史或接受过脑部手术;存在检查禁忌,如严重心律失常且起搏器依赖;合并严重肝、肾功能不全或凝血功能障碍;合并脑血管畸形或脑出血。详细查阅医院电子病历系统,收集并比较不同侧支循环状态急性缺血性脑卒中患者临床资料。
1.2 检查方法
所有患者检查均采用西门子公司生产的SOMATOM Force双源CT完成,先进行常规CT平扫,排除脑出血后进行CTP检查。CT平扫:嘱患者取仰卧位,扫描范围为颅底至颅顶,设定层厚、层距为5 mm,管电压120 kV,采用自动电流调节技术,准直器宽度192×0.6 mm,视野220 mm×220 mm,矩阵512×512,行全脑轴位扫描。CTP检查:固定患者头部,经肘静脉采用高压注射器注射碘佛醇(国药准字H20113430,江苏恒瑞医药股份有限公司,规格:100 mL:32 g)50 ml,保持注射速率为6 mL/s,造影剂注射时行动态CT轴位扫描。CTP扫描完成后间隔5 min,追加非离子型造影剂,保持4 mL/s注射速率,注射8 S后监测靶血管对比剂浓度,待浓度达到高峰后开始扫描,扫描范围为颅顶至主动脉弓,设定管电压为120 kV,管电流为150 mA,层厚为0.625 mm,间隔0.5 mm,矩阵512×512。
1.3 图像分析
全脑CTP所得图像均传输至工作站,由2位年资超过5年的影像科医师在双盲条件下共同阅片,在全脑CTP图像中获得伪彩图。根据灌注异常区域范围,在核心梗死区域及缺血半暗带区多点选取感兴趣区,避开血管及脑沟,测量感兴趣区的脑血容量(cerebral blood volume,CBV)、脑血流量(Cerebral blood flow,CBF)、平均通过时间(mean transit time,MTT)定量参数,以平均值为最终结果。随后将CTP扫描的远视数据应用CTA工作站打开,通过自动去骨、运动矫正步骤创建动静脉血管重组图像,参照Alberta卒中项目早期CTA评分标准对侧支循环状况分级[10]:将缺血区域在任何时相无侧支可见判定为0级;缺血区域在任何时相仅有少量侧支可见判定为1级;缺血区域远端侧支延迟2时相,血管变细,或延迟1时相,血管稀疏判定为2级;将缺血区域远端侧支延迟2时相,血管正常,或延迟1时相,部分血管变细或稀疏判定为3级;将缺血区域远端侧支延迟1时相,血管正常判定为4级;将缺血区域远端侧支无延迟,血管正常判定为5级。将侧支循环为0~3级的患者定义为侧支循环不良,4~5级的患者定义为侧支循环良好。当2名影像科医师出现不同意见时,以年资更为丰富的医师意见为准。查阅医院电子病历系统后,本研究纳入的92例患者中侧支循环不良患者43例,其中0级2例,1级9例,2级15例,3级17例,患者临床资料纳入侧支循环不良组;其余49例患者中,4级40例,5级9例,患者临床资料纳入侧支循环良好组。
1.4 资料收集方法
利用医院电子病历系统,详细收集患者一般资料,包括性别、年龄、体重指数、发病至入院时间、既往史(糖尿病、高血压、高脂血症),并筛选患者影像学检查资料,收集全脑CTP检查参数,包括CBV、CBF、MTT。
1.5 统计学方法
采用SPSS25.0软件处理数据,计量资料均进行Shapiro-Wilk正态性检验,符合正态分布的计量资料以均数±标准差(Mean±SD)表示,组间比较采用独立样本t检验;计数资料采用例数(百分率)表示,采用
$\chi^2 $ 检验;采用多因素Logistic回归分析急性缺血性脑卒中患者侧支循环状态的影响因素;绘制受试者工作特征(Receiver operating characteristic,ROC)曲线,获取曲线下面积(Area Under the Curve,AUC),评估全脑CTP对急性缺血性脑卒中患者侧支循环状态的评估价值,AUC>0.9表示评估价值较高,0.71~0.90表示有一定评估价值,0.50~0.70表示评估价值较差;均以α=0.05为双侧检验水准。P<0.05代表有统计学意义。2. 结果
2.1 不同侧支循环状态患者临床资料比较
侧支循环不良组从发病至入院的时间长于侧支循环良好组,且侧支循环不良组合并高血压、高脂血症的患者占比高于侧支循环良好组。两组在性别、年龄、体重指数等方面的比较中,差异无统计学意义(表1)。
表 1 不同侧支循环状态患者临床资料比较[$ \bar{x} \pm s $ ,例(%)]Table 1. Comparison of clinical data of patients with different collateral circulation states [$ \bar{x} \pm s $ , case (%)]组别 例数 年龄/岁 男性 体重指数/(kg/m2) 发病至入院时间/h 合并糖尿病 合并高血压 合并高脂血症 侧支循环不良组 43 63.84±5.87 28(65.12) 24.07±2.49 6.88±2.41 32(74.42) 39(90.70) 30(69.77) 侧支循环良好组 49 64.16±5.20 30(61.22) 24.54±2.39 5.35±2.41 28(57.14) 34(69.39) 21(42.86) $t/\chi^2 $ 0.283 0.149 0.924 3.049 3.013 6.347 6.713 P 0.778 0.700 0.358 0.003 0.083 0.012 0.010 2.2 不同侧支循环状态患者CTP参数比较
侧支循环不良组CTP参数中CBV、CBF均小于侧支循环良好组,MTT长于侧支循环良好组。见表2。侧支循环不良患者典型病例图像见图1。
表 2 不同侧支循环状态患者CTP参数比较($ \bar{x} \pm s $ )Table 2. Comparison of CTP parameters in patients with different collateral circulation states ($ \bar{x} \pm s $ )组别 例数 CBV(mL/100 g) CBF(mL/100 g/min) MTT(s) 侧支循环不良组 43 2.31±0.92 24.57±5.88 5.15±1.19 侧支循环良好组 49 3.93±1.15 36.27±9.22 3.87±0.86 t 7.498 7.340 5.877 P <0.001 <0.001 <0.001 患者,女性,67岁,侧支循环不良。突发言语不利伴右侧肢体乏力约6 h,急诊绿色通道入院,CTP显示梗死核心区及缺血半暗带区分布范围及体积大小,梗死核心区体积7.78 cm3,缺血半暗带区体积235.74 cm3。1A、1B分别为CBF、CBV图,提示左侧相应区域灌注减低。1D、1E显示MTT、TMAX时间延长。1C、1F为CTA血管图,提示侧支循环不良。
2.3 急性缺血性脑卒中患者侧支循环状态的影响因素分析
以急性缺血性脑卒中患者侧支循环状态为因变量(侧支循环不良=1,侧支循环良好=0),以表1、2中差异有统计学意义的发病至入院时间(实测值)、合并高脂血症(合并=1,未合并=0)、合并高血压(合并=1,未合并=0)、CBV(实测值)、CBF(实测值)、MTT(实测值)为自变量,行多因素Logistic回归分析,结果显示,CBV、CBF、MTT均为急性缺血性脑卒中患者侧支循环状态的影响因素(表3)。
表 3 急性缺血性脑卒中患者侧支循环状态的影响因素分析Table 3. Analysis of factors influencing collateral circulation status in patients with acute ischemic stroke因素 β SE Wald $\chi^2 $ P OR 95%CI 发病至入院时间 0.346 0.211 2.676 0.102 1.413 0.934-2.138 CBV −1.673 0.524 10.174 0.001 0.188 0.067-0.525 CBF −0.252 0.089 8.110 0.004 0.777 0.653-0.924 MTT 1.078 0.525 4.220 0.040 2.940 1.051-8.224 合并高血压 1.669 1.244 1.801 0.180 5.307 0.464-60.758 合并高脂血症 1.204 0.911 1.749 0.186 3.334 0.560-19.862 2.4 全脑CTP参数对侧支循环状态的评估价值分析
绘制ROC曲线(图2),结果显示,CBV、CBF、MTT诊断急性缺血性脑卒中患者侧支循环状态的AUC均>0.7,均有一定评估价值,且联合评估的AUC更高(Z=2.236、2.426、3.118,P=0.013、0.007、0.001)。见表4。
表 4 全脑CTP参数评估侧支循环状态的价值分析Table 4. Value analysis of whole brain CTP parameters in evaluating collateral circulation status参数 AUC AUC的95%CI P cut-off值 特异性 敏感度 约登指数 CBV 0.869 0.797-0.942 <0.001 2.60 mL/100 g 0.721 0.918 0.639 CBF 0.859 0.784-0.933 <0.001 29.90 mL/100 g/min 0.776 0.837 0.613 MTT 0.807 0.717-0.897 <0.001 4.35 0.694 0.767 0.461 联合 0.961 0.925-0.997 <0.001 − 0.878 0.977 0.855 3. 讨论
侧支循环为血管系统中的重要组成部分,尤其在颅内血管系统中扮演着关键角色,可为中断血流提供旁路途径以维持脑灌注,避免出现更多的缺血半暗带脑组织,减少颅内受损血管,从而改善预后[11]。因此,作为一种脑部血液循环障碍疾病,急性缺血性脑卒中患者的侧支循环状态可在一定程度上决定其预后情况,若能对患者侧支循环状态进行准确评估,采取相应的方案或可改善脑梗死患者临床预后。
全脑CTP作为功能性影像学技术,可在静脉注射对比剂的同时,对选定层面通过连续多次同层扫描,获得该层面每一像素的时间-密度曲线,从而定量显示脑组织灌注情况,间接反映侧支循环信息[12]。本研究对比不同侧支循环状态急性缺血性脑卒中患者全脑CTP参数,结果显示,侧支循环不良患者CBV、CBF均小于侧支循环良好组,而MTT长于侧支循环良好组,与王建利等[13]研究中采用常规CTP诊断的结论一致。原因在于,CBV为体现脑组织内血容量的参数,CBF为体现脑组织内血流速度的参数,MTT为造影剂从颅内动脉侧到静脉侧所需要的时间[14]。若患者出现CBV、CBF减少而MTT延长的情况,表明其颅内血流量少且血流速度较慢,血流灌注出现异常[15]。而侧支循环为动脉到动脉之间的吻合通路,因此,侧支循环不良的急性缺血性脑卒中患者颅内血流灌注异常更为明显,导致全脑CTP参数呈现CBV、CBF下降,MTT延长的情况。
同时,本研究结果显示,侧支循环不良的急性缺血性脑卒中患者发病至入院时间长于侧支循环良好组,合并高血压、高脂血症患者占比高于侧支循环良好组,提示发病至入院时间、高血压、高脂血症也可能与急性缺血性脑卒中患者侧支循环状态有关。若患者发病至入院时间过长,会导致治疗窗口延长,可能超过半暗带存活时间,即使进行再灌注治疗,缺血组织可能已出现不可逆坏死[16]。而长期的高血压状态导致患者脑血管内皮功能受损,会促进动脉粥样硬化斑块的形成,使血管管腔狭窄或闭塞,不仅会直接损害责任血管,还会破坏侧支循环的解剖基础,削弱一级侧支循环的代偿能力[17]。高脂血症以胆固醇和甘油三酯升高为特征,可引发微血管内皮损伤和小动脉硬化,影响次级侧支循环的通畅性,且长期高脂血症还会导致血管弹性下降,干扰血流动力学平衡,使侧支代偿血流效率降低,影响患者侧支循环状态[18]。
为进一步探究全脑CTP各参数对急性缺血性脑卒中患者侧支循环状态的评估价值,本研究行多因素Logistic分析控制其他变量的影响,结果显示,全脑CTP参数CBV、CBF、MTT均为急性缺血性脑卒中患者侧支循环状态的影响因素。且绘制ROC曲线得知,CBV、CBF、MTT评估侧支循环不良得到AUC均>0.7,有一定评估价值,而三者联合的AUC为0.970,评估价值更高。考虑原因在于,通过全脑CTP不仅具有优异的分辨率,显示大脑的缺血区域、梗死区域及血管狭窄或堵塞部位,且能够提供更为全面的、量化的血流信息,帮助临床准确评估大脑的血管状况,从而实现对侧支循环状态的准确判断,提高评估的灵敏度、准确度[19]。
综上所述,全脑CTP各参数对急性缺血区脑卒中患者侧支循环状态均有一定评估价值,且联合评估价值较高,可作为临床评估患者侧支循环状态的有效影像学检查手段。但本研究存在一定局限性,样本量均来自同一中心,且总样本量较少,采用回顾性分析的过程中易产生一定的选择偏倚,影响结果的统计效力。为进一步验证本研究结论,后续仍需进行前瞻性、大样本量、多中心研究,探究全脑CTP在急性缺血性脑卒中患者疗效评估中的应用价值。
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