CT脑灌注成像评价创伤弥漫性脑肿胀非手术治疗前后脑血流动力学改变
张 可1柳少光1▲张建华2魏晓东1张冬志1
1.甘肃省人民医院急诊科,甘肃兰州 730000;2.兰州市肺科医院功能科,甘肃兰州 730050
[摘要]目的探讨64排螺旋CT在创伤弥漫性脑肿胀患者非手术治疗中的应用价值。方法对我院2013年6月~2015年5月收治的经非手术治疗单纯弥漫性性脑肿胀患者100例,在伤后2~6 h内行CT灌注(CTP)检查,7 d后复查CTP,分析治疗前后感兴趣区域灌注参数的变化,6个月后随访,结合临床预后对数据进行统计、分析。结果非手术治疗后,各感兴趣区域脑血流量(CBF)、脑血流容积(CBV)及平均通过时间(MTT)均较治疗前有所改善(P<0.05),其中GOS评分>3分者改善明显。结论CTP可快速、准确地反映DBS患者脑血流动力学变化,为临床早期治疗、判断预后提供更可靠的依据。
[关键词]CT灌注成像;弥漫性脑肿胀;CBF;CBV;MTT
弥漫性脑肿胀(diffuse brain swelling,DBS)是弥漫性脑损伤(diffuse brain injury,DBI)分型中最重要的一类,其发生机制早期是由于脑充血、脑水肿所致,大部分4 h左右,少数半小时内随着颅内压的进一步升高,局部脑血流量开始下降,脑血流量减少和脑缺血反过来加重急性脑水肿的形成,脑组织进一步肿大,构成恶性循环[1]。由于DBS大多不适于手术治疗,故对该类病变的早期诊断和治疗方案的制定显得尤为重要。目前针对DBS的诊断主要依靠临床表现及颅脑螺旋CT(MSCT)的检查,据美国创伤昏迷资料库统计,每年昏迷患者的DBS人数占55%,其中约12.6%的患者影像学并无改变,因此需要一种高效、便捷、安全,同时又能获取活体脑组织微循环血流信息和脑组织功能的医学影像的检查手段。本研究在非手术治疗的基础上采用颅脑CT灌注 (computed tomography perfusion,CTP)检查,通过分析治疗前后脑血流动力学的变化,结合格拉斯哥预后指数(Glasgow outcomescale,GOS),评估治疗效果。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取甘肃省人民医院2013年6月~2015年5月收治的经非手术治疗的单纯DBS患者100例,男68例,女32例,年龄19~75岁,平均(48.65±11.06)岁。受伤原因:高处坠落伤21例,钝器伤13例,交通事故伤66例。格拉斯哥昏迷指数 (Glasgow coma scale,GCS)均≤10分,3~5分者21例,5~7分者45例,8~10分者34例。
本研究获得甘肃省人民医院伦理委员会审查批准。所有患者家属均签订知情同意书。
1.1.1 纳入标准 ①年龄>18周岁;②明确颅脑外伤病史;③初次发病即来我院就诊者;④CT证实中线结构偏移不明显者;⑤病例资料完整者;⑥患者及其家属同意相关检查者;⑦无造影剂过敏者。
1.1.2 排除标准 ①年龄≤18周岁;②发病后经外院救治转入我院者;③CT证实中线结构偏移明显者;⑤病例资料不完整者;⑥患者及其家属拒绝相关检查者;⑦随访中途脱落者;⑧造影剂过敏者。
1.2 研究方法
1.2.1 治疗方法 ①畅通气道,防止缺氧,必要时呼吸机维持,维持氧饱和度>95%;②维持脑灌注压在60~70 mmHg,避免低血压;③维持液体输入量在2000~2500 ml/d,伴有消化道症状,如腹泻、呕吐等患者适当增加,严格调整内环境稳定;④强力脱水治疗,严密观察水电解质,防止失衡;⑤大剂量激素治疗;⑥镇静治疗;⑦采用低温冬眠降温疗法,控制患者体温在35~36℃。
1.2.2 检测方法 使用GE light speed 64排螺旋CT机扫描,对100例患者在伤后2~6 h内行CTP检查。治疗1周后进行二次扫描,测定感兴趣区,其包括双侧额叶、颞叶、顶叶、枕叶、基底节区及脑干的局部脑血流量(cerebral blood flow,CBF)、局部脑血流容积(cerebral blood volume,CBV)、平均通过时间(mean transit time,MTT)等的灌注值;在AW 4.4工作站中,使用CT perfusion 4软件包对源图像和螺旋CT平扫图像进行减影处理,获得直观、清晰的各参数彩色图像。
1.2.3 预后判断 应用GOS评分[2]判定患者预后,GOS 3~5分为较好,GOS 1~2分为较差。
1.3 统计学方法
数据均利用SPSS 18.0数学统计软件进行处理,计量资料用均数±标准差()表示,采用t检验,检验水准(α)=0.05。
2 结果
2.1 治疗前后各感兴趣区域脑灌注变化
治疗1周后,除6例患者死亡外,94例患者各感兴趣区域的CBF、CBV均不同程度升高,MTT则较前缩短(P<0.05)(表1)。
表1 治疗前后各感兴趣区域脑灌注变化(

 
与治疗前同指标比较,*P<0.05
2.2 6个月后GOS评分
治疗6个月后随访,GOS评分达到5分者13例,4分21例,3分44例,2分16例,1分6例。GOS评分2~5分者多见于在治疗1周内CBF或CBV降低、MTT延长患者,有16例患者后期因灌注不良评分仅达到2分,GOS评分1分的6例患者CBV、CBF均降低,MTT延长,最终死亡。
2.3 影像资料
患者男性,36岁,高空坠落致颅脑外伤,伤后4 h余行CTP检查(图1),入院治疗1周后再次行CTP检查(图2)。

 
图1 伤后4 h余的CTP检查
A.伤后4 h余行CTP检查,可见右侧额叶脑挫裂伤,分别选取额叶、颞叶、顶叶、枕叶、基底节及脑干测量相关数值;B.CBV图:右侧额叶不规则病灶中心不规则片状深蓝色暗区,边缘模糊,周围呈现浅蓝色或绿色不规则半暗带;C.CBF图:病灶中心深蓝色暗区与周围半暗带范围更明显;D.MTT图,暗区与半暗区边界相对清晰

 
图2 入院治疗1周后的CTP检查
A.入院治疗1周后行CTP检查,可见右侧额叶脑挫裂伤面积扩大,再次分别选取额叶、颞叶、顶叶、枕叶、基底节及脑干测量相关数值;B.CBV图:右侧额叶不规则病灶中心不规则片状深蓝色暗区,面积扩大,边缘模糊,不规则半暗带更加明显;C.CBF图:病灶中心深蓝色暗区与周围半暗带分界更明显;D.MTT图:暗区与半暗区边界相对清晰
3 讨论
DBS是继发于严重脑损伤后的一种急性损伤,一般系旋转暴力产生的剪应力使桥脑蓝斑、中脑网状结构、丘脑和下丘脑等血管运动中枢损害,导致脑血管麻痹、扩张和血容量增加,脑组织膨胀,脑体积增大,产生高颅压,脑缺血和脑水肿,是重型颅脑损伤死亡的主要原因之一[3-4]。有文献报道其死亡率约为83.3%[5-6]。其发病本身无特异性症状及体征,多于脑损伤后4~14 h后发生,伤后半小时部分患者也可发生[7],普通CT一般无典型表现,有时仅见脑室变小,而患者原发疾病程度不一,临床中往往容易忽略其进展,故急需一种高效、便捷、安全的早期既能获得脑组织功能信息,又能获得活体脑组织微血流动力学的检查手段。
1991年,Miles等[8]首次提出CT脑灌注概念。其原理为静脉团注射对比剂,在其首次通过受检组织的过程中对某一选定层面进行动态CT扫描,可获得感兴趣区的时间-密度曲线,在新的数字矩阵中,通过新的数/模转换方式以相应灰度或伪彩色表现出来,即为灌注图像[9-10]。CTP利用对比剂团注和快速扫描技术,能准确反映组织血管化程度和血流灌注情况,在形态学发生改变之前早期发现异常。利用其计算出局部CBF、CBV、MTT等多个脑血流动力学参数[11-12],可有效地反映感兴趣区域血流灌注量的改变,从而获得此区域脑功能方面的信息变化,而64层螺旋CT扫描以其速度快、分辨率高、覆盖范围大等优势更适宜于提供DBS的脑血流详细信息[13]
本组100例患者行CTP检查均能清楚发现与临床相对应病灶区的脑灌注异常,其中94例治疗后CBF或CBV降低、MTT延长患者中,有78例患者预后较好,16例患者灌注恢复不良,其中6例CBV、CBF均降低,MTT延长患者最终死亡。以rCBV减低尤为明显,所以CTP检查能早期发现DBS患者脑灌注降低区域,并及时显示其病灶范围、缺血程度,为及早干预治疗提供依据。CBF明显下降,CBV正常、轻度升高或轻度降低,MTT延长的区域为可逆性损伤的缺血半暗带[14-15]。本组78例患者经非手术治疗后缺血半暗带区域微循环明显改善,病情稳定,16例患者恢复不良考虑可能与脑灌注降低范围的大小以及脑灌注降低区域的多少直接相关,6例死亡患者可能与缺血半暗带组织坏死,脑缺血、脑水肿进一步加重有关。
综上所述,应用CT脑灌注成像能早期、快速、准确地检测DBS患者的脑血流动力学改变情况,为早期完善治疗方案,判断病情进展及其预后提供可靠依据。
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Evaluation on cerebral hemodynamic changes before and after the nonsurgical treatment for patients with traumatic diffuse brain swelling under CT perfusion imaging
ZHANG Ke1LIU Shao-guang1▲ZHANG Jian-hua2WEI Xiao-dong1ZHANG Dong-zhi1
1.Department of Emergency,Gansu People′s Hospital,Lanzhou 730000,China;2.Department of Function,Lanzhou Pulmonary Hospital,Lanzhou 730050,China
[Abstract]ObjectiveTo study the application value of 64-slice spiral CT in the non-surgical treatment for patients with traumatic diffuse brain swelling.Methods100 patients with simple diffuse brain swelling were given non-surgical treatment in our hospital from June 2013 to May 2015,and they were selected and given CTP examination within 2 to 6 hours after injury,and CTP was reexamined after 7 days.The change of perfusion parameters in the region of interest before and after the treatment was analyzed.After 6 months patients were followed-up,the data was analyzed statistically with the clinical prognosis.ResultsAfter the non-surgical treatment,the CBF,CBV and MTT in the every region of interest were improved compared with those before treatment(P<0.05).The patients with GOS score>3 points were significantly improved.ConclusionCTP can reflect the cerebral hemodynamic changes in the patients with BDS rapidly and accurately,so as to provide reliable evidences for early treatment and determining the prognosis.
[Key words]CT perfusion imaging;Diffuse brain swelling;CBF;CBV;MTT
[中图分类号]R651.1+9
[文献标识码]A
[文章编号]1674-4721(2016)12(b)-0025-04
(收稿日期:2016-10-24 本文编辑:许俊琴)
[基金项目]甘肃省自然科学基金项目(145RJZA066)
[作者简介]张可(1966-),甘肃兰州人,副主任医师,长期从事颅脑创伤相关疾病的临床研究
通讯作者:柳少光(1979-),男,主治医师,长期从事颅脑创伤相关疾病的临床研究