首页 我的
王益华
王益华 副主任医师
山东大学齐鲁医院(青岛) 神经外科

烟雾病围术期的影像学研究进展

烟雾病(moyamoyadisease,MMD)好发于5~9岁的儿童和45~49岁的成人,是儿童和青年人卒中的主要原因之一。血管重建术是MMD的主要治疗方法,近年来影像学的迅速发展为其个体化术式的选择及判断预后提供了有力的依据。本文就MMD围术期的影像学进展做一综述,探讨脑血管成像及脑灌注成像在MMD诊疗中的应用价值。山东大学齐鲁医院(青岛)神经外科王益华

 

1脑血管成像

 

1.1脑血管成像在MMD围术期的应用

 

1.1.1血管重建术前的应用

 

脑血管成像可以在手术前评估血管狭窄程度、烟雾状血管及侧支循环情况。目前主要的血管成像有数字减影血管造影(DSA)、磁共振血管造影(MRA)和计算机,断层扫描血管成像(CTA),其中DSA是评估MMD的金标准,但为有创性检查、风险高及价格昂贵,不易被患者接受。MRA虽然常高估血管狭窄程度,但可无创地评估MMD,并对MMD患者进行随访。CTA较MRA评估血管狭窄程度更可靠,但显示颅底的烟雾状血管的能力不如DSA,且具有辐射。

 

Suzuki等根据DSA中颅内血管狭窄或闭塞程度、侧支循环的代偿情况将MMD分为6期,大体上反映了MMD的进展情况,但DSA表现与病情轻重并不平行,因此DSA分期处于Ⅱ~Ⅳ期作为成年MMD患者手术指征存在一定局限性。还有研究应用DSA对侧支循环的丰富程度进行评分,更好地了解MMD患者的血管状态,为血管重建术术前血管的评估提供依据。

 

Houkin等使用MRA对MMD患者颅内的主要血管进行评分,按照血管受累程度从轻到重分为10分和4级。MRA评分与Suzuki分期有显著的一致性,分级与Suzuki分期有很好的相关性,并具有较高敏感性和特异性,为临床提供了一种除DSA外的可选择的评级方式。有研究者根据MRA上侧支循环的形成情况,将颅底的烟雾状血管分为稀少或闭塞,少量和大量3个级别。

 

还有研究者将大脑后动脉(PCA)来源的侧支循环分为正常、主干增粗伴侧支形成、主干狭窄闭塞伴侧支减少3个级别;将颈外动脉(ECA)来源的侧支循环分为正常、主干增粗并侧支循环形成2个级别。MRA简单无创,但MRA评分未涉及烟雾状血管,不能反映临床症状的进展。并且对于病变段动脉管壁的形态、远端血管分支及侧支血管显示较DSA差。

 

Toshiya等以Houkin创建的MRA评分系统为标准,分别应用MRA和多排螺旋计算机断层扫描血管成像(MDCTA)对MMD患者的血管狭窄程度进行评分,结果显示MRA对血管闭塞存在夸大狭窄严重程度的现象,而MDCTA评估血管狭窄或闭塞程度更为可靠,但MDCTA对紧贴骨骼的血管显示效果不理想。

 

迅速发展的双源计算机断层扫描(CT)具有两种去骨伪影的检查技术,即数字减影血管造影(Neuro-DSA)和双能量CTA(DE-CTA)。Neuro-DSA需要扫描两次,增加了辐射剂量,而且易受患者移动等多种因素影响。DE-CTA检查效率高,辐射剂量小,与Neuro-DSA有相同的颅内血管成像质量,但颅底去骨效果有待改进。2009年能谱CT的出现为能量成像开拓了更广阔的临床应用前景,其中容积穿梭扫描技术的发展,增加了扫描范围,减少了辐射剂量,而且四维CTA可以清晰显示整个Willis环,同时增加了时间轴,可动态观察造影剂的流入、流出情况,在一定程度上可以模拟DSA的造影效果。

 

1.1.2预测脑出血事件

 

再发出血是MMD预后不良及死亡的主要原因。成人MMD患者脑出血事件的发生与异常代偿的血管有关,脑血管成像上显示烟雾状血管的丰富程度升高及颅内主要小动脉扩张,如脉络膜前动脉及后交通动脉扩张预示脑出血事件发生的可能性增加。

 

1.1.3评估吻合血管直径、走向

 

颞浅动脉-大脑中动脉(STA-MCA)吻合术为临床常用术式。STA的直径大小决定了STA-MCA吻合术的可行性。DSA选择性颈外动脉造影可明确STA的管径大小和走向,三维CTA原始像及后处理图像也可以显示STA-MCA供体血管及受体血管,为手术术式选择提供依据。

 

1.2脑血管成像在血管重建术中的应用

 

吲哚菁绿血管造影术可清晰地观察血管吻合口有无狭窄或闭塞、吻合口远端血管通畅性,并可对吻合口的血流进行定量测定,具有很高的空间分辨率,能判断直径<5mm的血管吻合情况,有助于减少血管吻合失败的早期发生率。其缺点是不能显示轴线走行的血管,易受脑组织、棉条、血块等遮挡而显示不清血管吻合口的情况。

 

1.3脑血管成像在血管重建术后的应用

 

DSA可以对直接或间接血管重建术的效果进行评估。另外,DSA、CTA或MRA等技术可以判断术后血管吻合通畅情况。

 

2脑灌注成像

 

脑血管成像虽然可以有效地评估MMD患者的血管情况,但由于侧支循环代偿等因素的影响,血管狭窄程度与病情并不完全一致。脑灌注成像可以从微循环水平反映血流动力学及代谢情况,能快速、准确地评估病情,更符合临床实际,因此,评估脑灌注情况成为了解MMD患者病情的新趋势。目前主要的灌注成像包括正电子发射体层成像(PET)、单光子发射体层成像(SPECT)、磁共振灌注成像(PWI)、CT灌注成像(CTP)等。

 

2.1MMD的脑血流动力学特点

 

研究表明MMD患者具有独特的灌注特点,表现为额、颞叶局部脑血流量(rCBF)降低,枕叶rCBF升高,其中儿童MMD患者rCBF下降的程度较成人显著。随着Suzuki分期的进展,rCBF逐渐下降,且分布呈特征性的后循环灌注为主(从额叶向枕叶移位)。MMD患者颈内动脉(ICA)狭窄或闭塞时,脑灌注压下降,通常由脑血容量(CBV)、平均通过时间(MTT)及氧摄取分数(OEF)等代偿调节。当灌注压下降时,脑血管反应性(CVR)下降。MMD患者在ICA供血区域CVR广泛受损。CVR受损往往预示潜在梗死的发生,可作为手术的适应证之一。

 

2.2脑灌注成像在MMD患者围术期的应用

 

2.2.1脑灌注成像在血管重建术前的应用

 

脑灌注成像可以在血管重建术前评估脑血流动力学及代谢变化。PET有多种灌注参数,包括CBF、CBV、OEF、局部脑葡萄糖代谢率(rCMRglu)和局部氧代谢率(rCMRO2)等。当rCBF与rCMRglu/rCMRO2在比基础值低的水平平衡时,即使手术治疗也不能恢复神经元的功能。有研究表明,PET显像中MMD患者的脑组织出现放射性分布减低时,行重建术可使该部位脑组织复活,而出现放射性分布缺损时,即使行血管重建也不能使脑组织复活。PET是目前在活体水平上进行脑灌注研究的最好方法,但其显像操作复杂,价格昂贵,多在研究中心使用。

 

SPECT不仅可显示MMD的额顶颞叶的低灌注,还可联合血管舒张试验(如乙酰唑胺激发试验)评价脑血管储备功能。虽然SPECT空间分辨率较差,但依然广泛应用于MMD的检查中。

 

PWI分为动脉质子自旋标记(ASL)法和动态磁敏感对比增强(DSC)法。前者不需要注入对比剂,但只能获得CBF一个参数;后者需要注入对比剂,可获得CBF、CBV、MTT及达峰时间(TTP)四个灌注参数,时间及空间分辨率较ASL高。有学者利用ASL技术定量测定CBF和标志物进入血管的起始和终止时间,来反映动脉血流暂时情况。Tanaka等运用PET和DSC法的对比,定量测得MTT延长>2s可确定患者的灌注异常的梗死前期分期处于Ⅱ期,此时必定存在CBV的下降和脑局部灌注的降低。亦有研究表明,DSC法获得的相对再生循环(rR)可作为评估脑局部微循环异常的指标,研究结果显示MMD患者的rR>35%,TTP时间为6~16s,rCBV>50%,并且rR的升高只出现在TTP延长和rCBV升高的区域。上述变化只在细小的烟雾状血管所属区域发生,而那些粗大、发育良好的脑膜和基底的侧支循环不会发生。PWI无辐射、可定量测定灌注参数,为临床提供了一种无创的术前评估方式。

 

CTP分为静脉团注含碘造影剂和吸入气体(氙气、乙酰唑胺等)两种。研究表明,rCBF下降伴rCBV正常或轻度下降表明微循环障碍较轻;rCBF进一步下降伴rCBV中度下降时,微循环障碍加重。当血管狭窄供血区域的CBF与对侧相比无明显差异,甚至出现过度灌注,或是CBF过低时,搭桥手术效果都很差。静息时的CBF参数对于预测CVR受损不可靠,CBF的百分比与定量的CVR显著相关,因此MMD患者CVR的评估需联合乙酰唑胺激发试验,而CTP定量测定CVR的价值与SPECT有显著相关性。CTP以其快速简便、费用低等优点,广泛应用于MMD的临床检查中,但存在辐射、造影剂副反应等局限性。

 

另外,脑灌注成像可以预测术后卒中的风险。CBV升高是预测术后高灌注综合征的最佳指标。OEF的增加也是MMD患者的卒中危险的独立预测指标。另有研究表明,氙气CT扫描结合乙酰唑胺激发试验可能对儿童MMD的卒中风险进行评估,可能预测手术结局好坏的时间早于DSA。

 

2.2.2脑灌注成像在血管重建术后的应用

 

SPECT结合半定量显像通过对STA-MCA吻合术前后左右大脑半球的灌注减低镜像值及镜像比值减低幅度进行测定,可以评估术后疗效。韩国学者So等对间接重建术后6~12个月的儿童MMD患者进行SPECT联合乙酰唑胺激发试验,并继续随访至少12个月,表明脑血流储备减少的患者在随访期间仍然有发生缺血性卒中和神经功能受损的风险。

 

TTP的降低是预测STA-MCA术后CBF正常的敏感指标。PWI获得的rTTP术前、术后变化的绝对值及百分比不同,临床预后不同。在百分比为>2s和>4s时结局较好,rTTP变化的绝对值较百分比更有统计学意义,处于(3.10±1.77)s时预后非常好,其中间接重建术对儿童获益更确切。患侧MCA供血区的TTP明显缩短是颈内外动脉之间侧支血管形成的指标。应用CTP进行间接重建术后早期评价表明,MMD患者灌注改善早于DSA上新生血管的形成,CTP技术可以提前判断手术效果。

 

3脑血管成像及脑灌注成像

 

3.1MMD脑血管及血流动力学关系

 

研究表明,SPECT脑血流灌注显影中出现低灌注及缺损的部位与DSA所示MMD患者血管狭窄或闭塞所致相应大脑皮质缺血改变部位的符合率为85.7%。DSA上显示同一支血管狭窄所导致大脑皮质缺血的范围及程度不同,可能与血管狭窄程度及侧支循环的形成有关。另有研究表明MTT显著延长是MMD患者的特点之一,前、后循环血管狭窄、闭塞程度的分级是影响MMD患者额中叶、额后叶、枕叶及基底节区域MTT延长的显著因素,而烟雾状血管丰富程度是影响MMD患者额中叶、额后叶、枕叶区域MTT延长的显著因素,烟雾状血管的发展预示患者脑血流动力学受损。最近一项研究表明单侧MMD患者卒中发生率较双侧MMD患者低,静息时的rCBF、乙酰唑胺激发后的rCBF及CVR优于双侧MMD患者。

 

3.2脑血管成像与脑灌注成像联合应用

 

脑血管成像与脑灌注成像联合应用既能显示形态学变化,又能反映生理功能的改变,对围术期MMD患者的血管及灌注情况评估发挥了不可替代的作用。DSA、PET及SPECT只能完成血管或灌注的单一检查,CT与MR可将两者联合应用。CT、CTA、CTP及MRI、MRA、PWI的一站式检查成为MMD影像评估的新趋势。随着影像学的迅猛发展,脑血管及脑灌注成像为MMD患者的个体化医疗提供了影像指导,但脑血管狭窄程度、灌注异常情况与MMD患者临床表现的相关性,灌注异常区与血管狭窄程度及侧支循环建立的具体关系有待进一步研究。

 

本文为转载文章,如有侵权请联系作者删除。

真诚赞赏,手留余香
王益华
王益华 副主任医师
山东大学齐鲁医院(青岛) 神经外科
问医生 问医生 去挂号 去挂号
App 内打开