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脑血管侧支循环评价方式有哪些?

原创 文/楚宝 2019-10-23 16:44:00 来源:中国全科医学杂志

本文将对当前多种脑血管侧支循环的影像评价工具进行综述,以期为临床一线医生选择合适的侧支循环评价工具提供帮助。

缺血性脑卒中(脑梗死)是我国最常见的脑卒中类型,其发病率高、致死致残率高,占我国脑卒中发病类型的69.6%~70.8%。脑梗死患者入院后1个月内病死率为2.3%~3.2%,3个月内病死率为9.0%~9.6%,致死致残率为34.5%~37.1%,1年内病死率为14.4%~15.4%,致死致残率为33.4%~33.8%,给我国社会和人民带来了沉重的dota2下注负担。而脑血管侧支循环的建立与脑梗死患者预后密切相关,良好的侧支循环可以在大血管狭窄或闭塞后维持稳定的脑血流灌注,维持缺血半暗带的血流,限制梗死核心区扩大。脑血管侧支循环评价方法多种多样,包括经颅多普勒彩超(TCD)、CT血管造影(CTA)、CT灌注成像(CTP)、磁共振血管成像(MRA)、流体衰减恢复信号(FLAIR)、动脉自旋标记(ASL)、通透性影像、数字减影血管成像(DSA)等,以DSA为公认的金标准。

01 TCD

TCD是可以重复进行的无创操作,具有良好的性价比,多用于Ⅰ级侧支循环检查、人群普筛或基层医院的初步诊断。但其难以直接显示软脑膜侧支和Ⅲ级侧支血管,Willis动脉环的完整性也无法清晰显示。TCD检查对操作者要求很高,并易受操作者的主观影响。TCD检查在颈内动脉压迫试验过程中,容易引起不稳定斑块的脱离,造成远端血管栓塞;在判断基底动脉时,TCD也只能反映当前情况,且容易受到背骨窗的干扰;老年和女性患者侧支检测的准确性远低于年轻和男性患者。

02 多模CT

对于急性脑梗死患者而言,多模CT对侧支循环的分级情况可以与传统血管造影相媲美。多模CT可以预测最终梗死体积、再灌注情况、梗死后脑水肿和静脉溶栓治疗后的临床预后。最近,有关试验使用多模CT开发了一种用于软膜动脉瘘的6分评分系统,该系统显示出良好的评估预测能力,并能预测患者临床预后,帮助临床医生做出正确的dota2下注决策。多模CT操作迅速且易于使用,辐射量小,后处理简单。

2.1 CTA

CTA是一种非侵入性血管成像技术。通过静脉注射造影剂后,经螺旋CT连续扫描填充在血管中的造影剂,再经过计算机处理图像以再现血管体。该技术可以从不同角度显示血管结构,并且可以良好地评估血管狭窄情况和侧支循环。CTA具有比MRA更高的空间分辨率,对Willis动脉环的准确度更高。CTA最大密度投影法可以清楚地显示软脑膜侧支循环,CTA原始图像也能提供关于Ⅱ、Ⅲ级侧支循环的信息。动态CTA(或4D-CTA)是一种新技术,已被用于脑血流的动态评估。使用320层CT扫描,除了脑血管信息外,还可以获得灌注信息。然而CTA仍有较多不足,包括:一次检查的辐射剂量大;在获取大量信息同时,数据处理耗时;由于曲折的血管,结果无法直观显示;观察者在得出结果方面存在差异,并且在量化评估侧支循环方面存在困难;在评估新生血管的重要意义尚不清楚。

2.2 CTP

CTP是从静脉注入对比剂,建立动脉-静脉-组织的时间-密度曲线,从而有效评估脑组织的血流灌注量,进而有效评估侧支循环。CTP常用4个指标分析图像,包括脑血流量(CBF)、脑血容量(CBV)、平均通过时间(MTT)和达峰时间(Tmax)。CTP和CTA分别提供侧支循环的功能和解剖学方面的差异评估,两者相互补充后,对于侧支循环的评估更加完整、准确。当大血管急性狭窄或者闭塞时,由于侧支循环的开放,脑血容量可能在一定程度内保持稳定或略有上升。此外,CTA提供的脑血管信息对于CTP是一种补充。然而,更具体的CTP评价侧支循环标准尚未确定。

03 多模MRI

多种MR序列通常需要耗费数分钟乃至更长时间获得,限制了多模MRI在急性脑梗死患者中的应用。与CTA的早期对比研究表明,MRA准确评估侧支血管的敏感性有限。尽管进行了这项初步研究,但仍有许多成功的研究使用不同的MR序列来对侧支血管进行评估。多模MRI包括MRA、ASL、FLAIR等多种序列,各个序列之间相互补充。相关研究显示,ASL与MRA序列联合应用能提供脑实质微血管的对比图像,对于侧支循环判断的结果与DSA一致性高,是无创性检查侧支循环里准确性最高的检查。

3.1 MRA

MRA作为一种无创的侧支循环评估方法,广泛应用于临床一线。MRA对于Willis动脉环小到中等程度的侧支血管具有良好的评价能力,但对于软脑膜侧支的评价能力有限。高分辨MRA对于精细侧支循环评价性更高,准确率也更高。然而,高分辨核磁在急性脑梗死患者中的应用还有一定的技术限制。当前MRA存在有两种广泛使用的常规MR血管成像技术:时间飞越MRA(TOF-MRA)和对比增强MRA(CE-MRA)。TOF-MRA是T1加权序列中使用多个RF脉冲使静止组织饱和,并使不饱和血液流入其中以产生血管对比度。TOF-MRA通常用于一般情况下近端颅内血管系统成像,具有高空间分辨率和不使用静脉造影剂的优点。然而,其缺点也较明显,包括较长的采集时间(约5 min)和远端脑血管评估不良。在脑血管急性闭塞的情况下,缓慢流动的血液通常导致闭塞远端的动脉信号完全丧失。针对TOF-MRA的该种缺陷,CE-MRA通过使用钆造影剂,得到其血管的T1序列,进而评估颅内血流缓慢的血管情况。CE-MRA利用T1加权序列对单次静脉内造影剂进行成像。其优点包括高分辨率,可以分析相对血流缓慢的血管情况,以及获取包括灌注在内的动态数据。缺点包括需要使用造影剂,图像质量容易受到推注动力学限制和静脉信号污染。

3.2 FLAIR

FLAIR是MRI的一种特殊序列,其使用特定的反转时间TI来消除水质子的信号。T2-FLAIR通常用于包括炎症、感染、肿瘤和局部缺血等脑实质的评估,在临床上应用广泛。FLAIR序列上的血管高信号(FVH),在大约10%的急性脑梗死患者中可以观察到,这种现象最初被解释为血液缓慢流动的结果。FVH根据所处位置的差异,可分为近端和远端2种。近端FVH即病变血管处或其近端的零星状或线条状高信号影,提示颅内动脉狭窄严重或闭塞。远端FVH即远离病变血管、分布于脑实质皮质表面形似小血管的波纹状高信号影,提示软脑膜侧支循环。

3.3 ASL

ASL是一种非对比灌注成像方法,依赖于动脉水磁性标记的脑血流量进行测量。ASL用于评估侧支循环前景广泛,可提供有关侧支循环血流各种信息。患者颅内影像出现ASL信号代表侧支循环良好,患者预后良好。此外,相位对比MRA和ASL可以无创提供有关侧支血管的起源和远端循环信息,与常规血管造影术相比具有无创及无辐射等优点。ASL提供的Willis动脉环解剖和动态血流信息成像质量高,与全脑血管造影术成像质量相当。ASL信号与脑血流呈正比,最初作为灌注技术被推广。ASL通过动脉自旋标记进行侧支循环的评估。当延迟血流产生异常明亮的ASL信号时会出现脑动脉穿行伪影(ATA)。血管编码的动脉自旋标记磁共振成像(VE-ASL)是一种特定血管标记的血流成像技术,可以选择性地显示主要血管供血区域,将近端狭窄或闭塞而原本低灌注的区域的侧支循环显示出来。此项技术在颈动脉狭窄和烟雾病中得到了广泛开展应用。但是,ASL由于时间延长效应的影响,对于侧支循环评估精准度有限,测量脑血流量亦存在些许偏差。ASL对于精准度高的试验及临床要求有所欠缺。

04 通透性影像

通透性影像是指在机体中采用相关指标定量检测血-脑脊液屏障通透性(BBBP)的影像技术。脑梗死发生后,侧支循环开放,血-脑脊液屏障(BBB)遭到破坏,可导致水肿和出血性转化等病理过程的发生。上述病理过程的产生预示着患者预后不良。相关研究显示,通透性影像中的特异性指标容量转移常数(Ktrans)可用来描述缺血半暗带BBB破坏程度及通透性,其与侧支循环密切相关,与新生血管存在正相关关系。Ktrans图与DSA的一致性最高,可以定量评估侧支循环。

05 DSA

DSA是目前国内、国际上用于测量评估侧支循环的金标准。DSA通常是微导管通过患者股动脉上行到颈部血管,然后将对比剂注射进各个血管,进而获得血管造影图像。DSA可以获得患者血管在动脉,实质期和静脉期等各个时期的可视化图像。将造影剂前后2次图像进行数字减影后处理,得到血管成像。DSA可以准确评估3级侧支循环:Willis动脉环、小血管吻合和新生血管。

侧支循环评分最常用的是美国介入与治疗协会评分(ASITN),以及介入放射治疗协会评分(SIR)。ASITN/SIR侧支循环评分是5分制(0=最差,4=最好)。DSA是有创性操作,存在射线辐射和造影剂过敏的风险,且操作中可能出现血管痉挛及加重脑梗死,患者受众人群小,不适用于幼儿、基础状况差的高危患者和颅内动脉情况复杂的患者(如Moyamoya病)的动态观察。

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