中国现代医药杂志2015年5月第17卷第5期MMJC,May 2015,Vol 17,No.5 DOI:10.3969 ̄.issn.1672-9463.2015.05.038 脑血流灌注显像在缺血性脑血管病中的应用 杨淑贞 朱小华 脑卒中是目前世界范围内第二大主要致死性疾 ogy perfusion,CTP)等新技术极大的扩展了CT的诊 病,在欧美国家是成年人主要的致残性疾病【”。在我 国脑卒中发病率逐年增高.发病年龄也越来越年轻 化,其中缺血性脑卒中最多见(占75%~90%)t2]。缺血 性脑卒中又以急性缺血性脑卒中最常见.由于其致 残率和病死率均较高,严重危害人类健康和患者的 生存质量,因此,早期诊断、早期治疗和早期预防复 发变得尤为重要f31。 随着医学的发展。特别是影像医学的飞速发展. 各种检查技术、检查方法的出现,在缺血性脑卒中的 早期诊断和正确治疗中发挥了重要作用。目前影像学 检查方法主要包括CT、MRI、DSA、SPECT或SPECT/ CT、PET或PET/CT。各种检查方法各有利弊,现综述 如下 1放射性检查方法 1.1放射学检查方法脑血管病的常规首选检查方 法为CT平扫,它对脑出血非常灵敏.可以及时发现 出血性脑血管疾病。与出血性脑血管相比较,CT对 于缺血性脑血管病的检出,特别是对早期缺血性脑 血管病的灵敏度较差。这是由于CT平扫仅显示颅 脑解剖及形态改变。且依赖组织密度的对比.所以对 于24h内急性期脑梗死的敏感性及特异性均较差。 伴随CT软件序列的开发以及硬件设备的提高.一些 脑功能成像,如脑部CT血管造影(computer technology angiography,CTA)和CT灌注成像(computer technol一 作者单位:100076北京航天总医院影像中心(杨淑贞);华中 科技大学同济医学院附属同济医院核医学科(朱小华) 通讯作者:朱小华,E—mail:evazhu@vip.sina.com 断范围。CTA是应用静脉高压注射器注射造影剂后 进行图像采集。再经过计算机处理后合成血管图像. 可以清晰显示大脑前、中、后动脉及主要分支和颅内 的Willis环,为脑血管病提供重要的诊断依据问。近 年来CT脑灌注成像作为一种新的检查方法对于脑 梗死的早期诊断有较大价值。但CTP通常是对颅脑 几个层面的观察,对全脑三维灌注成像目前应用甚 少阎。然而无论脑部CTA还是CTP均需要使用对比 剂,而使碘过敏及肾功能不全的患者使用受到。 临床常用的磁共振扫描序列Tl加权成像(TIWI) 和rr2加权成像(T2WI)虽能对脑梗死患者发病12h 后做出诊断,但T1WI及T2WI序列不能在临床进行 血管再通治疗的有效时间窗内(3 ̄6h)判断脑梗死患 者缺血灶的大小和病变严重程度f6l。随着MRI新技 术的发展和提高,目前有多种序列可以应用。磁共振 弥散加权成像(DWI)对脑缺血灶的敏感性和特异性 最高,能在急性卒中发生后几分钟内发现病灶同。DWI 是根据脑组织缺血时会导致细胞肿胀,出现弥散受 阻而发现早期、特别是超早期的脑梗死。虽然磁共振 弥散加权成像灵敏度很高,但一些其他原因引起的 水肿如血管源性水肿可能会被误判。磁共振灌注加 权成像(PWI)可以反映组织的微血管结构和血流灌 注情况,提供血流动力学方面信息,对诊断和治疗 急性缺血性脑卒中有重要意义。然而目前国际上对 不同灌注参数价值的认识还未统一嘲。DWI若与磁 共振灌注相结合,还可以鉴别存活和失活的低灌注 脑组织嘲。磁共振血管成像可以明确是否存在血管 闭塞,应用梯度回波序列可以排除颅内出血㈣。液体 衰减反转恢复序列(FLAIR)是检测颅内液体异常积 聚的最好方法,已成为临床常规检查。但MRI检查对 体动伪影敏感,对有体内金属置人物者不能使用,而 且MRI检查时间相对较长、环境噪音大,一些患者不 能配合。 1.2核医学检查方法SPECT和PET都是脑功能显 中国现代医药杂志2015年5月第17卷第5期MMJC,May 2015,Vol 17,No.5 ・ l09 ・ 像技术。与常规CT及MRI的显像原理不同,是应用 价值的信息。 放射性核素标记的示踪剂,随脑血流灌注通过不同的 机制停留在脑内。当病变早期局部脑血流灌注有变 化时就能在核医学图像上有所反映,因此核医学显 2.2显像方法 临床上SPECT脑血流灌注断层显像 常用的显像方法为常规静息状态下脑显像和负荷试 验脑显像。常规脑血流灌注显像患者注射显像剂前 像发现脑缺血灶比常规CT或MRI要早.显示病灶 30min~lh内需要空腹口服过氯酸钾400mg,达到封 范围也较后两者大:同时还能定量检测脑血流量和 脑组织代谢功能情况.鉴别梗死灶及梗死灶周围的 闭甲状腺、脉络丛和鼻粘膜的作用,从而减少 呷cO 的吸收和分泌,注射显像剂前5min还要封闭患者视 听,注射显像剂后继续封闭,采集开始前将房间灯光 调暗,以减少声光等刺激对脑血流的影响【l41。 可逆性缺血区。对临床选择治疗方法有较高的实用 价值。然而SPECT和PET的空间分辨率低,脑解剖 结构显示欠清晰【ll】,所以对一些微小病变难以发现。 随着SPECT/CT和PET/CT仪器的出现,实现了 功能显像和解剖图像的同机融合,弥补了功能显像 仪器解剖结构不清晰的缺点。PET/CT是目前核医学 临床应用中最为先进的仪器,可以对脑部进行葡萄 糖代谢显像及神经递质显像。对病变能够进行病理 生理上的研究。然而PET/CT在临床上的应用受到一 定,主要是由于放射性示踪剂需要使用加速器 生产,成本较高,操作复杂。而SPECT/CT与PET/CT 相比更廉价,同时患者所受的辐射更少。放射性核 素标记的示踪剂静脉注入人体后,根据其在脑组织 的分布情况。可反映局部脑组织的血流灌注及脑功 能的状态。被广泛应用于脑血管疾病、精神性疾病、 痴呆、癫痫等疾病的诊断和疗效监测以及脑功能研 究。 2脑血流灌注显像的机制和方法 2.1显像机制 脑血流灌注显像剂通过血脑屏障被 脑细胞所摄取,摄取量与局部脑血流量成正相关,在 体外通过SPECT进行断层显像。即可得到脑血流灌 注的图像。临床上常用的放射性核素标记示踪剂主 要有99"Tc-ECD、四-l,I’c-HMPAO、123I_IMP以及 03xe等, 其中咖rc—ECD、99.,rc—HMPAO是最为常用的显像 剂,均为脂溶性、零电荷、小分子,进人脑细胞后转变 为极性化合物。不会再扩散回血液中。在体外应用单 光子发射型计算机断层扫描仪进行采集和图像处 理,可获得三维各个断层的局部脑血流灌注图像,同 时可以进行相对的定量分析【13]。当脑组织发生病变 时,病灶局部的脑血流灌注就会出现减少或增多,在 断层图像上可以见到放射性减低或增高区,与同机 CT图像进行融合,还能获得解剖图像信息,通过图 像分析,为中枢神经系统疾病的诊断和治疗提供有 脑组织血流供应丰富.大脑前中后动脉各有其 不同的灌注区域,而且末梢有丰富的侧枝循环建立, 脑的血流储备能力较强。当脑的储备血流轻度下降 时.静息状态下脑血流灌注显像难以发现轻微的异 常变化,此时通过负荷试验可以提高对缺血性脑血 管病微小或隐匿性病变的检出。其原理是通过外界 因素的刺激(如药物),引起脑血管扩张,由于病变血 管不具备扩张能力或扩张能力明显降低,局部脑血 流量增加不明显.正常脑血管扩张后使得局部脑血 流量增加了20%~30%。从而使病变部位与正常部位 的差异更明显。使病变部位容易被检出 。药物负荷 试验是临床上常用的,乙酰唑胺药物负荷试验在缺 血性脑血管病中的价值已经得到公认【垌,但由于国 内尚无乙酰唑胺针剂供应,因此在临床上应用受到 了一定。有学者[17,18】研究证实口服乙酰唑胺代替 静脉注射型乙酰唑胺进行负荷显像也是可行的。除 了应用乙酰唑胺外,潘生丁做为心肌灌注负荷试验 药物也可以用于脑血流灌注负荷显像[191,这也被国 内学者张蓉等 和马宏星等 的研究证实,潘生丁对 脑血管疾病患者可以显示其血流储备异常,其作用 类似于乙酰唑胺。总之无论通过何种负荷方式来进 行负荷试验。都能对脑血管的储备功能进行评价和 检查。对于缺血性脑血管疾病的早期诊断、预测预后 及治疗效果的评价均有重要意义。 3脑血流灌注显像在缺血性脑血管疾病中的应用 SPECT/CT作为功能代谢信息图像和解剖诊断 信息图像相融合的仪器,在临床应用中较为广泛,特 别是在肿瘤显像和骨显像中的优势较单纯SPECT 更为明显[22-271。近年来SPECT/CT融合显像在神经系 统中的应用也越来越多[28,291,但是在缺血性脑血管病 中的应用文献报道相对较少,有文献报道p PECT,CT 中国现代医药杂志2015年5月第17卷第5期MMJC,May 2015,Vol 17,No.5 脑血流灌注断层显像在脑梗死伴失语症上对病变的 检出范围明显优于MRI。目前SPECT脑血流灌注显 像在缺血性脑血管疾病中应用甚广。 3.1脑血流灌注显像在急性缺血性脑卒中的应用 3.2脑血流灌注显像在短暂性脑缺血发作(TIA)中 的应用TIA是指局部脑功能短暂丧失的发作,为 颈动脉或椎一基底动脉系统血液暂时供应不足所引 起.症状一般在24h内缓解.可再次或反复发作。由 于TIA是脑梗死及心肌梗死的危险信号,因此应高 度重视该疾病的早期诊断和治疗,防止脑血管意外 的发生。常规CT、MRI能显示解剖结构上的变化,但 缺血半暗带的概念是在上世纪8O年代末90年代初 由Astrup等叫提出的。他把脑缺血坏死后周围的脑 组织定义为缺血半暗带,其血流灌注水平介于正常 脑组织与引起脑形态结构改变的血流灌注水平之 间。有学者研究认为缺血半暗带具有不稳定性,既可 不能反应代谢方面的信息。SPECT是功能显像,可以 弥补这一不足,在短暂性脑缺血发作中应用有很大 以进展为脑梗死,又能恢复正常.如果能对缺血性脑 卒中进行早期溶栓治疗,尽快开通闭塞血管,则可抢 救缺血半暗带,获得较好的疗效。 SPECT/CT脑血流灌注显像不仅能显示脑组织 形态学的改变.而且能反映梗死灶内及梗死灶周围 的血流灌注改变。同时可以评价脑组织缺血区的生 存能力和可逆性,其定量及半定量分析对指导临床 治疗、评价预后有重要意义。1999年Hatazawa等阎 对发病6h的大脑中动脉梗死患者进行SPECT脑血 流灌注显像及半定量分析发现,脑梗死区与对照区 的局部脑血流量比值<4O%.以此为界,通过梗死区 与对照区的比值进行脑组织存活能力的判断。当两 者比值达到40%~60%为中度缺血.两者比值>6O% 为轻度缺血。研究认为这种方法有助于临床选择治 疗方案。同年Ueda等[331分析急性脑梗死患者动脉溶 栓前SPECT脑血流灌注显像对治疗结果的预测价 值,以病变处局部脑血流量与小脑局部脑血流量的 比值作参数.全部患者均在发病后12h行血管完全 再通.发现病变处局部脑血流量与小脑局部脑血流 量比值>55%的患者在症状出现6h开始治疗即可被 挽救:病变处局部脑血流量与小脑局部脑血流量比 值>35%的患者在症状出现后最迟5h开始治疗可被 挽救;而病变处局部脑血流量与小脑局部脑血流量 比值<35%的患者在治疗时间窗内进行溶栓治疗不 仅不能挽救缺血组织,反而会引起脑出血。国内也有 较多学者 3叼研究表明.SPECT脑显像可以灵敏的探 测到病灶及病灶周围的血流灌注变化,对急性缺血 性脑卒中的早期诊断和治疗有重要意义。以上研究 结果证实脑血流灌注显像不仅能发现脑梗死区而且 能发现梗死区周围的缺血半暗带,SPECT脑血流灌 注显像能指导临床针对不同患者确定个体化治疗 方案,还能对缺血性脑卒中患者的预后进行预测。 优势。 国外有文献报道,脑血流灌注SPECT显像不仅 能发现TIA发作时相应部位的脑血流灌注减低区, 而且在TIA发作间歇期.局部脑血流灌注减低状态 可能持续存在[37一。国内也有学者研究发现09],在所 有研究病例中脑血流灌注SPECT显像能发现TIA 发作间歇期的低灌注现象.而且脑血流灌注SPECT 显像提示低灌注区范围越大。TIA发作次数越多,患 者的临床神经功能损害程度越重。因此,在患者TIA 发作间期进行SPECT脑血流灌注显像仍然可以为 临床提供有价值的信息,帮助临床医师制定治疗方 案及评估预后。何洁等[4ol研究发现,脑血流灌注显像 与灌注磁共振成像(PWI)、脑葡萄糖代谢显像与灌 注磁共振成像对TIA患者的阳性检出率明显增高, 且统计学分析上均有显著差异,而脑血流灌注显像 和葡萄糖代谢显像比较两者无明显差异,说明脑核 素显像较PWI敏感。本研究认为脑血流灌注显像作 为一种成熟的检查方法.无论是在血管病变程度上 还是发病时间上均较灌注磁共振成像有明显优势, 可作为临床诊断短暂性脑缺血发作患者的首选方 法。以上研究表明SPECT脑血流灌注显像在TIA发 作期及间歇期均能敏感的发现低灌注区,为临床治 疗方案的选择提供重要信息,还能对预后进行评价。 随着影像学设备发展,特别是解剖结构和功能 相结合仪器的出现,在完成一次检查时不仅能提供 脑组织解剖学的信息.而且能提供脑组织血流动力 学、脑代谢和功能的信息。这在缺血性脑血管病的早 期诊断上。对脑出血、占位等其他颅内疾病鉴别诊断 上,对临床治疗方法选择及确定个体化治疗方案上, 以及治疗效果的判断和预后的评估等方面发挥着重 要作用,为临床提供更多的客观依据。 中国现代医药杂志2015年5月第l7卷第5期MMJC,May 2015,Vol 17,No.5 参考文献 1 Greg Zaharchuk,Ibraheem S,Nancy J,et a1.Comparison of arteri— la spin labeling and bolus perfusiong—-weighted imaging foe de-- teeting mismatch in acute stroke.Stroke,2012,7:1843-1848 2 李坤成.缺血性脑血管疾病的影像学进展【J].中华老年心脑血管 病杂志,2008。3:164—166 3 张顺,张妍,朱文珍.急性缺血性脑卒中的磁共振研究进展叨.放 射性实践,2013,28(4):473—476 4 Zhang 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