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动态CT血管造影评估急性基底动脉闭塞患者侧支血流与再灌注治疗预后的关系
赖针珍1,2, 张圣1, 钟根龙1, 张晓程1, 陈清梦1, 楼敏1     
1. 浙江大学医学院附属第二医院神经内科, 浙江 杭州 310009;
2. 浙江省天台县人民医院神经内科, 浙江 天台 317200
摘要目的 研究动态CT血管造影对急性基底动脉闭塞所致缺血性卒中患者侧支血流状态评估以及预测再灌注治疗后结局的价值。方法 回顾性分析2012年1月至2016年8月在浙江大学医学院附属第二医院接受再灌注治疗的45例急性基底动脉闭塞所致缺血性卒中患者的临床资料。采用单因素和二元logistic回归模型分析患者预后的独立预测因素,并采用受试者工作特征(ROC)曲线确定预测患者预后的后循环侧支评分(PC-CS)的最佳阈值。结果 二元logistic回归分析提示,基线美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分(OR=0.886,95%CI:0.802~0.979,P < 0.05)和PC-CS(OR=1.962,95%CI:1.026~3.752,P < 0.05)是患者预后的独立预测因素,且PC-CS 4.5分是预测患者预后的最佳阈值(AUC=0.837,敏感度为68.2%,特异度为87.0%)。结论 基于CT灌注成像重建的动态CT血管造影可用于评估后循环侧支血流状态,并能预测急性基底动脉闭塞所致缺血性卒中患者再灌注治疗后的临床结局。
关键词基底动脉     侧支循环     再灌注     动脉闭塞性疾病/药物疗法     卒中/药物疗法     血流动力学     血管造影术, 数字减影     体层摄影术, X线计算机/方法     血栓溶解疗法/方法     预后    
Relationship between dynamic CT angiography-based collateral flow evaluation and outcome of patients with stroke induced by acute basilar artery occlusion
LAI Zhenzhen1,2, ZHANG Sheng1, ZHONG Genlong1, ZHANG Xiaocheng1, CHEN Qingmeng1, LOU Min1     
1. Department of Neurology, the Second Affiliated Hospital, Zhejiang University School of Medicine, Hangzhou 310009, China;
2. Department of Neurology, Tiantai People's Hospital of Zhejiang Province, Tiantai 317200, China
Corresponding author: LOU Min, E-mail: lm99@zju.edu.cn; http://orcid.org/0000-0002-6627-064X
Abstract: Objective To evaluate the collateral flow in patients with ischemic stroke due to acute basilar artery occlusion by dynamic CT angiography and to predict the outcome after reperfusion therapy. Methods Forty-five patients with stroke due to acute basilar artery occlusion undergoing reperfusion treatment in the Second Affiliated Hospital of Zhejiang University School of Medicine during January 2012 and August 2016 were retrospectively reviewed. Univariate and binary logistic regression model were used to identify the independent predictors of patient's outcome, and the receiver operating characteristic (ROC) curve was used to determine the optimal threshold of the posterior circulation collateral score (PC-CS) in predicting the prognosis of the patients. Results Binary logistic regression analysis indicated that the baseline National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS) score (OR=0.886, 95% CI:0.802-0.979, P < 0.05) and PC-CS (OR=1.962, 95%CI:1.026-3.752, P < 0.05) were independent predictors of patient's outcome, and PC-CS 4.5 was the optimal threshold (AUC:0.837, sensitivity of 68.2%, specificity of 87.0%). Conclusion Dynamic CT angiography based on CT perfusion imaging can be used to evaluate collaterals in posterior circulation, and to predict clinical outcome after reperfusion therapy in patients with acute basilar artery occlusion.
Key words: Basilar artery     Collateral circulation     Reperfusion     Arterial occlusive diseases/drug therapy     Stroke/drug therapy     Hemodynamics     Angiography, digital subtraction     Tomography, X-ray computed/methods     Thrombolytic therapy/methods     Prognosis    

急性基底动脉闭塞所致的缺血性卒中具有病情危重、病死率和致残率高等特点[1-3]。最近一项meta分析结果显示,血管再通治疗是急性基底动脉闭塞最合理有效的治疗措施,可以使患者的病死率和残疾率分别下降50%和33%[4]。既往研究表明,再灌注治疗前良好的侧支血流状态可以最大限度地挽救缺血半暗带,改善临床预后[5]

2012年,Qureshi等[6]基于数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)提出了急性基底动脉闭塞的四种侧支血流形式。他们发现,基底动脉闭塞时后交通动脉开放、小脑前下动脉与小脑上动脉之间的吻合血流均是代偿的侧支血流。尽管DSA是评估颅内侧支的金标准,但DSA是有创检查,辐射大,且操作中易出现血管痉挛和诱发缺血性卒中,故并未作为临床诊疗的首选。2016年,van der Hoeven等[7]采用CT血管造影(CT angiography,CTA)的大脑后循环侧支评分(posterior circulation collateral score,PC-CS)来半定量评估后循环侧支血流。他们依据PC-CS将侧支状态分为侧支好、侧支中等、侧支差三组,并发现侧支差组较侧支好组出现不良预后的风险更大。然而,传统的CTA图像为单时相血管造影,延迟充盈的侧支血流往往无法显影,从而影响对侧支血流的综合判断。CT灌注成像(CT perfusion,CTP)作为新兴的无创影像学技术,可以通过CT扫描获得全脑的灌注信息。利用CTP重建的动态CTA不仅可以模拟DSA来动态观察颅内血管[8],还可以获取全脑各个方位的血管显影情况,提供颅内血管高时间和空间分辨率信息。本研究旨在利用动态CTA评估急性基底动脉闭塞患者后循环侧支血流状况,并进一步分析其与急性基底动脉闭塞患者再灌注治疗预后的相关性。

1 对象与方法 1.1 研究对象

回顾性分析2012年1月至2016年8月在浙江大学医学院附属第二医院接受再灌注治疗的急性基底动脉闭塞致缺血性卒中的45例患者的临床资料。患者的平均年龄为(66±12)岁,其中男性29例,女性16例;静脉溶栓37例,静脉溶栓桥接动脉取栓5例,直接动脉取栓3例;平均发病至溶栓时间为(278±132)min。纳入标准:①接受再灌注治疗,包括静脉溶栓、静脉溶栓桥接动脉取栓和直接动脉取栓,其中静脉溶栓在发病9 h内进行;②治疗前行CTP检查,并证实为与临床症状相符的急性基底动脉闭塞。排除标准:①头动等问题导致影像重建异常;②患者基线改良Rankin量表(modified Rankin scale,mRS)评分1分以上;③失访。本研究经浙江大学医学院附属第二医院伦理委员会批准,所有患者均知情同意并签署知情同意书。

1.2 药物、仪器和试剂

溶栓药物选用上海勃林格殷格翰药业有限公司生产的重组组织型纤溶酶原激活剂(商品名爱通立),为规格50 mg/支或20 mg/支的干粉制剂;取栓装置采用美国美敦力公司生产的SolitaireTM FR支架。CT灌注扫描采用德国西门子公司的双源CT成像系统;DSA图像采集采用荷兰飞利浦公司的DSA成像系统;对比剂选用上海博莱科信谊药业有限公司生产的碘帕醇注射液。

1.3 治疗方法

静脉溶栓:溶栓剂量按照指南[9]规定的0.9 mg/kg,最大剂量不超过90 mg,10%剂量先予静脉推注,其余90%持续静脉微泵60 min。

动脉取栓[10]:采用支架取栓术。行全脑血管造影检查,如果造影中发现责任血管未再通,将微导管、微导丝通过指引导管到达闭塞责任血管远端,行SolitaireTMFR支架于血栓远端反复释放、回拉至体外,可将血栓整块或分块取出,整个过程不断行血管造影,直至闭塞血管开通为止。

静脉溶栓桥接动脉取栓:给予静脉溶栓治疗后行全脑血管造影检查,如责任血管未再通,则行动脉内SolitaireTMFR支架取栓治疗。

1.4 影像学检查及参数

基线CTP扫描检查序列包括CT扫描、全脑容积灌注CT扫描。以6 mL/s的速度经肘静脉注射60 mL对比剂,后续以6 mL/s的速度推注20 mL等渗氯化钠溶液。扫描参数为:z轴100 mm,80 kV,120 mAs,延迟4 s开始,扫描总时间为67.98 s,共采集26个时间点,层厚1.5 mm,准直32 mm×1.2 mm。采用容积重建技术和最大密度投影重建动态CTA。重建图像包括轴位、冠状位和矢状位三相图,投影厚度为20 mm。

1.5 后循环侧支评分

采用PC-CS,总分为10分。具体计分如下:每一侧的小脑上动脉、小脑前下动脉、小脑后下动脉出现分别记1分,后交通动脉出现且其直径小于同侧大脑后动脉P1段记1分,如果其直径等于或大于同侧P1段记2分,胚胎型大脑后动脉不记分。评分由两名有5年工作经验的神经科医师独立完成,结果不一致时由两者协商后评定;如不能统一意见再由具有15年工作经验的神经科主任医师裁决。

1.6 血管再通和临床预后评估

基底动脉闭塞部位分三段[11],近段(椎—基底动脉交界处至小脑前下动脉起始)、中段(小脑前下动脉段受累至小脑上动脉的起源)、远段(累及小脑上动脉段及大脑后动脉)。责任血管再通与否采用动脉闭塞病变(arterial occlusive lesion,AOL)量表进行分级,其中AOL量表 0分提示责任血管闭塞部位完全无再通;AOL量表 1分为责任血管闭塞部位部分再通,但无远端血流;AOL量表 2分为责任血管闭塞部位不完全闭塞或部分再通,伴有远端血流;AOL量表 3分为责任血管闭塞部位完全再通,伴有远端血流。定义AOL量表至少2分为血管再通,否则为血管未再通[12]

治疗后24 h出血转化评估参照欧洲协作性急性卒中研究(Europear Cooperative Acute Stroke Study, ECASS)Ⅱ标准[13]分为两型:①出血性脑梗死:梗死灶边缘少量渗血或梗死范围内片状出血灶,但无占位效应;②脑实质血肿:有血肿伴明显占位效应。

预后评定为一名经过专门培训的人员通过电话随访评估3个月mRS评分,mRS不超过3分为预后良好,否则为不良预后[14]

1.7 统计学方法

运用SPSS 22.0软件进行统计分析。符合正态分布的计量资料用均数±标准差(x±s)表示,两组间比较采用独立样本t检验;不符合正态分布的计量资料用中位数(四分位数区间)[M(Q1~Q3)]表示,两组间比较采用独立样本Mann-Whitney U非参数检验;计数资料用n(%)表示,行卡方检验或Fisher精确检验。单因素分析中P<0.1的变量进入二元logistic回归分析模型。利用二元logistic回归分析预后良好的独立预测因素,以优势比(odds ratio,OR)及其95% CI表示。使用受试者工作特征(ROC)曲线确定预测预后良好的最佳PC-CS阈值。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 患者预后影响因素的单因素分析

45例患者中,治疗后3个月临床预后良好22例,占48.9%。单因素分析发现,与预后不良患者比较,预后良好者中吸烟比例低、女性比例高、基线收缩压和舒张压低、基线美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分低、PC-CS高、基底动脉远端闭塞多,差异均有统计学意义(均P<0.05),见表 1

表 1 急性基底动脉闭塞患者再灌注治疗后3个月预后影响因素的单因素分析 Table 1 Univariate analysis of outcome of reperfusion treatment in patients with acute occlusion of the basilar artery
[(x±s)或n(%)或M(Q1~Q3)]
相关因素 预后不良组(n=23) 预后良好组(n=22) 检验值 P
年龄(岁) 66±11 67±12 -0.284 >0.05
女性 5(21.7) 11(50.0) 3.919 <0.05
高血压 17(73.9) 13(59.1) 1.112 >0.05
糖尿病 3(13.0) 2(9.1) 0.178 >0.05
心房颤动 9(39.1) 8(36.4) 0.037 >0.05
短暂性脑缺血发作/小卒中史 5(21.7) 5(22.7) 0.006 >0.05
阿司匹林应用史 3(13.0) 2(9.1) 0.178 >0.05
吸烟 12(52.2) 5(22.7) 4.148 <0.05
基线NIHSS评分 29(19~37) 10(4~15) -3.468 <0.01
发病到溶栓时间(min) 294±122 262±143 0.754 >0.05
基线血糖(mmol/L) 7.0(6.0~8.2) 7.3(6.3~9.1) -0.704 >0.05
收缩压(mmHg) 156±20 143±21 2.093 <0.05
舒张压(mmHg) 84±12 73±13 2.749 <0.01
血小板计数(×109/L) 193±59 188±56 0.256 >0.05
PC-CS 3(2~4) 5(4~6) -3.928 <0.01
闭塞部位 8.100 <0.05
 远段 7(30.4) 16(72.7)
 中段 14(60.9) 5(22.7)
 近段 2(8.7) 1(4.5)
血管再通 8(34.8) 21(95.5) 18.064 <0.01
出血转化* 6(28.6) 1(4.5) >0.05
  “—”:无相关数据;*采用Fisher精确检验.NIHSS:美国国立卫生研究院卒中量表;PC-CS:基于CT血管造影的大脑后循环侧支评分;mRS:改良Rankin量表.1 mmHg=0.133 kPa.
2.2 患者预后影响因素的二元logistic回归分析

校正性别、年龄、闭塞部位和基线舒张压后,二元logistic回归分析结果提示,基线NIHSS评分和PC-CS是患者预后良好的独立预测因素,见表 2

表 2 急性基底动脉闭塞患者治疗后3个月预后良好的二元logistic回归分析 Table 2 Binary logistic regression analysis of favorable outcome in patients with acute occlusion of the basilar artery
相关因素 OR 95%CI P
PC-CS 1.962 1.026~3.752 <0.05
基线NIHSS评分 0.886 0.802~0.979 <0.05
女性 16.950 1.399~205.288 <0.05
年龄 0.950 0.863~1.045 >0.05
舒张压 0.937 0.867~1.013 >0.05
闭塞部位 0.956 0.145~6.307 >0.05
  PC-CS:大脑后循环侧支评分;NIHSS:美国国立卫生研究院卒中量表.由于吸烟与女性,收缩压与舒张压存在自相关,遂不纳入回归分析.
2.3 PC-CS对患者预后的预测能力

ROC曲线分析发现,PC-CS 4.5分是提示患者再灌注治疗预后良好的最佳阈值,其曲线下面积为0.837,敏感度为68.2%,特异度为87.0%,见图 1

PC-CS:大脑后循环侧支评分. 图 1 PC-CS评估急性基底动脉闭塞所致缺血性卒中患者预后的ROC曲线 Fig. 1 ROC curve of PC-CS for assessing the outcome in patients with stroke due to acute occlusion of the basilar artery
2.4 不同PC-CS患者血管再通和临床预后比较

与PC-CS<4.5分组比较,PC-CS≥4.5分组的患者血管再通比例、预后良好比例高,差异有统计学意义(均P<0.05);两者出血转化的比例差异无统计学意义(P>0.05),见表 3

表 3 不同PC-CS患者血管再通和临床预后比较 Table 3 Revascularization and clinical prognosis in patients with different PC-CSs
[n(%)]
PC-CS n 血管再通 出血转化* 治疗后3个月预后良好
<4.5分 27 14(51.9) 5(18.5) 7(25.9)
≥4.5分 18 15(83.3) 2(11.1) 15(83.3)
χ2 4.671 14.244
P <0.05 >0.05 <0.01
  “—”:无相关数据;*采用Fisher精确检验; PC-CS:大脑后循环侧支评分.
3 讨论

影像学技术的不断进步为急性基底动脉闭塞患者的诊疗带来了许多便利。其中,DSA是评估大脑动脉环(Willis环)和软脑膜侧支的金标准,但属于有创检查,难以大范围推广。通过CTP扫描获得颅内血管从无对比剂充盈到逐渐充盈然后消散的全过程动态图像,显示的血流较单时相CTA更完整,因此可以更充分地评估侧支血流状况。

既往研究表明,基底动脉闭塞时存在多种侧支形式,后交通动脉和小脑后下动脉可以通过侧支供血,大脑后动脉及小脑上动脉、小脑下前动脉与小脑后下动脉间亦存在侧支吻合,这些代偿性的血供有利于缺血半暗带的存活,进而改善神经功能结局[15]。当发生急性基底动脉闭塞时,后交通动脉、小脑后下动脉、小脑下前动脉、小脑上动脉的充盈状况可以反映代偿血供的丰富程度。本研究在van der Hoeven等[7]提出的基于单时相CTA的PC-CS方法的基础上,采用CTP重建动态CTA进行后循环侧支评价,通过评估全时相椎基底动脉的主要分支而获得的PC-CS得分可以更可靠地反映后循环侧支血流。

侧支循环一直被认为是急性大动脉闭塞所致缺血性卒中患者临床预后的重要影响因素[16-17]。本文资料表明,基于CTP重建的动态CTA可以准确地对患者的侧支进行评分,并能独立预测患者再灌注治疗后的临床结局,与PC-CS小于4.5分患者相比,PC-CS大于4.5分患者预后良好的比例更高。本文资料还显示,侧支良好者血管再通比例高,与既往研究[18]认为丰富的侧支血流可以增加血管再通比例的观点一致,我们推测这可能是由于丰富的侧支血流可以导致溶栓药物与血栓接触面积增大,增强了溶栓药物的作用,为血管再通赢得了机会。

本研究尚有一定局限性,第一,本研究为单中心回顾性研究,纳入的大部分是静脉溶栓病例,动脉取栓病例所占比例较小,同时没有动脉溶栓的病例,可能存在选择偏倚,结果可能影响PC-CS预测预后良好的界值。第二,采用的间接评估侧支血流的方法没有纳入侧支血流速度的评估,亦未评价侧支血流的相关因素。未来可通过多中心大样本随机对照研究进行更深入的探讨。

总之,本文资料证明CT灌注重建所得的动态CTA可以作为评估后循环侧支血流的一种有效影像学模式,并且预测神经功能结局。尽管该评分方法的预测能力尚待大样本研究验证,但在多模式CT检查日益推广的今天,该方法无创、简便、易操作,能更准确地评价闭塞患者侧支循环建立情况,为病情评估、再灌注治疗选择及预后判断提供依据,值得临床上尝试应用和推广。

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赖针珍, 张圣, 钟根龙, 张晓程, 陈清梦, 楼敏
LAI Zhenzhen, ZHANG Sheng, ZHONG Genlong, ZHANG Xiaocheng, CHEN Qingmeng, LOU Min
动态CT血管造影评估急性基底动脉闭塞患者侧支血流与再灌注治疗预后的关系
Relationship between dynamic CT angiography-based collateral flow evaluation and outcome of patients with stroke induced by acute basilar artery occlusion
浙江大学学报(医学版), 2017, 46(4): 371-376
Journal of Zhejiang University(Medical Sciences), 2017, 46(4): 371-376.
http://dx.doi.org/10.3785/j.issn.1008-9292.2017.08.05

文章历史

收稿日期: 2017-02-10
接受日期: 2017-06-09
基金项目: 国家自然科学基金(81471170, 81622017)
第一作者: 赖针珍(1984-), 女, 硕士研究生, 主治医师, 主要从事神经病学研究; E-mail: 24909698@qq.com; http://orcid.org/0000-0001-5080-6107
通讯作者: 楼敏(1976-), 女, 博士, 主任医师, 教授, 博士生导师, 主要从事神经病学研究; E-mail: lm99@zju.edu.cn; http://orcid.org/0000-0002-6627-064X

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