尹立杰 劉杰 金超嶺 王榮福
100034,北京大學(xué)第一醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科(尹立杰、王榮福);100029北京,中日友好醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科(劉杰、金超嶺)
負(fù)荷試驗(yàn)?zāi)X血流灌注顯像在腦血管疾病中的應(yīng)用
尹立杰 劉杰 金超嶺 王榮福
100034,北京大學(xué)第一醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科(尹立杰、王榮福);100029北京,中日友好醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科(劉杰、金超嶺)
目前,缺血性腦血管病發(fā)病率較高,對(duì)其診治方法很多,包括經(jīng)顱多普勒超聲、CT血管造影、MRI、數(shù)字減影血管造影和靜息及負(fù)荷試驗(yàn)?zāi)X血流灌注顯像等。其中,負(fù)荷試驗(yàn)?zāi)X血流灌注顯像包括直立負(fù)荷試驗(yàn)、CO2吸入負(fù)荷試驗(yàn)、乙酰唑胺負(fù)荷試驗(yàn)、潘生丁負(fù)荷試驗(yàn)、腺苷負(fù)荷試驗(yàn)等,其臨床應(yīng)用非常廣泛,為臨床早期診斷、療效評(píng)價(jià)、預(yù)后以及腦血流儲(chǔ)備功能的評(píng)估提供了客觀依據(jù)。
腦血管障礙;灌注成像;負(fù)荷試驗(yàn)
Fund program:China-Japan Friendship Hospital Courtyard Level Subject(2015-1-QN-26)
1.1 CVD概述
CVD是指腦的血供發(fā)生障礙引起的腦部疾病的總稱。臨床中,缺血性CVD比較常見,主要是由于腦血管狹窄或者閉塞而導(dǎo)致腦血管供應(yīng)區(qū)域腦組織的功能障礙[1],臨床表現(xiàn)有失語、偏癱等,也稱之為腦卒中或中風(fēng),病情較重者可能會(huì)出現(xiàn)昏迷、死亡或者產(chǎn)生嚴(yán)重的后遺癥[2],因此需積極加強(qiáng)對(duì)CVD的診斷以及治療[3-4]。缺血性CVD中顱內(nèi)動(dòng)脈狹窄是公認(rèn)的腦卒中危險(xiǎn)因素。國外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),大腦中動(dòng)脈狹窄的患者患側(cè)腦血管的反應(yīng)性明顯低于健側(cè),從而提示腦血管反應(yīng)性受損是此類患者發(fā)生臨床癥狀的重要危險(xiǎn)因素[5]。
1.2 主要診斷技術(shù)
CVD的影像學(xué)診斷技術(shù)包括經(jīng)顱多普勒超聲、CT血管造影、磁共振血管成像(包括磁共振動(dòng)脈成像及磁共振靜脈成像)、數(shù)字減影血管造影以及腦血流灌注顯像等,各項(xiàng)檢查方法的作用不盡相同。
經(jīng)顱多普勒超聲是采用血流動(dòng)力學(xué)原理,側(cè)重血管功能,雖然不能定量測(cè)量腦血流量,但能反映血流動(dòng)力學(xué)變化;無法直接反映血管腔情況,對(duì)程度較輕的狹窄診斷不靈敏,但可以提示腦血管狹窄、痙攣或閉塞等。由于經(jīng)顱多普勒超聲探測(cè)血流速度時(shí)僅取樣血管不同深度的幾個(gè)點(diǎn),無法全面觀察整個(gè)血管的血流動(dòng)力學(xué)情況,因此那些病變程度較輕而未對(duì)血流動(dòng)力學(xué)造成明顯影響的病變?nèi)菀茁┰\,需要檢查者具備豐富的操作經(jīng)驗(yàn)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,結(jié)合患者的臨床表現(xiàn)及其他檢查,才能對(duì)CVD作出正確判斷。
磁共振動(dòng)脈成像和靜脈成像是一種流動(dòng)相關(guān)增強(qiáng)效應(yīng)成像技術(shù),其對(duì)于血液流速的改變相對(duì)敏感,且對(duì)血管形態(tài)改變的靈敏度較高,能更早、更清晰、更準(zhǔn)確地反映血管病變,但該檢查僅能反映靜態(tài)輪廓,不能反映血流動(dòng)力學(xué)改變,對(duì)側(cè)支循環(huán)和血流灌注情況的判斷也相對(duì)不靈敏。此外,磁共振動(dòng)脈成像常規(guī)的掃描范圍有限,例如腦血管成像時(shí)不能顯示頸動(dòng)脈起始部、分叉部以及腦動(dòng)脈起始部病變。
數(shù)字減影血管造影可以動(dòng)態(tài)、全面、客觀地觀察腦血管的血流、發(fā)育異常、側(cè)支循環(huán)、Willis環(huán)情況以及計(jì)算狹窄率等[6],不僅可直觀顯示病變血管的結(jié)構(gòu)變化,還能顯示血管的功能代償,長期以來一直被認(rèn)為是CVD檢查的“金標(biāo)準(zhǔn)”,但是腦血管造影是有創(chuàng)性檢查,需要在無菌室進(jìn)行,且成本高,輻射大,容易引起其他的并發(fā)癥,如血管痙攣、出血、栓塞等,局部并發(fā)癥可有穿刺部位血腫[7]、假性動(dòng)脈瘤、動(dòng)脈夾層[8]以及極罕見的皮質(zhì)盲等。
顱底的Willis環(huán)使大腦前、中、后動(dòng)脈末端小血管相吻合,從而提供了豐富的側(cè)支循環(huán)。當(dāng)某支血管發(fā)生閉塞等病變時(shí),在腦灌注能力允許的情況下,可通過側(cè)支循環(huán)對(duì)該處的腦血流進(jìn)行補(bǔ)償。因此,該處腦血流量與腦血管狹窄程度之間并無相關(guān)性。通過腦負(fù)荷試驗(yàn)可了解側(cè)支循環(huán)情況并計(jì)算腦血管儲(chǔ)備(cerebrovascular reserve,CVR)能力。
腦血流灌注斷層顯像是指靜脈注射相對(duì)分子質(zhì)量小、電中性且脂溶性高的顯像劑,它們能通過正常血腦屏障進(jìn)入腦細(xì)胞,顯像劑進(jìn)人腦細(xì)胞的量與局部腦血流量(regional cerebral blood flow,rCBF)呈正相關(guān)[4-5]。當(dāng)腦血管狹窄時(shí)局部腦血流減低,顯像劑進(jìn)入該血管供血區(qū)域的數(shù)量減少,局部腦組織顯示為放射性攝取減低[9-10],但是當(dāng)有側(cè)支循環(huán)建立、CVR功能正常時(shí),該區(qū)域的放射性攝取可能正常。只有當(dāng)血管病變嚴(yán)重到一定程度時(shí)才會(huì)在靜息狀態(tài)下表現(xiàn)為放射性攝取減低。多數(shù)情況下雖然存在血管明顯狹窄,但靜息狀態(tài)下尚能維持局部腦血流量的需要,患者一般無明顯癥狀,血流灌注顯像并無異常;而在應(yīng)激狀態(tài)下時(shí),患者需氧量增加,狹窄血管不能滿足局部血流量需要,患者將表現(xiàn)出缺血癥狀,如短暫性腦缺血發(fā)作(transient ischemic attack,TIA)、腦梗死、猝死等。負(fù)荷腦血流灌注斷層顯像能模仿腦需氧量增加的情況,使病變血管供應(yīng)區(qū)組織血流灌注低于正常組織而顯示病變區(qū)域,提高疾病的檢出率,從而早期診斷與治療,避免嚴(yán)重后遺癥的發(fā)生。
負(fù)荷試驗(yàn)?zāi)X血流灌注顯像是指利用介入因素,包括藥物、器材、物理等干預(yù)手段以及生理負(fù)荷(冷、熱、聲、光)和各種治療等,使腦的血流灌注和功能發(fā)生變化的診斷及研究方法。SPECT腦灌注顯像介入試驗(yàn)須用兩次靜脈注射法,比較負(fù)荷前后的影像和局部腦血流。
2.1 直立負(fù)荷試驗(yàn)
正常人由于體位改變所引起的腦血流灌注減低往往是暫時(shí)性的,可通過神經(jīng)、體液的調(diào)節(jié)很快恢復(fù)。但在某些病理情況下,神經(jīng)、體液等調(diào)節(jié)因素不足以或無法在短時(shí)間內(nèi)將腦血流量調(diào)節(jié)至正常水平,將引起局部腦血流低下,甚至昏厥。根據(jù)這一現(xiàn)象,陳紹亮等[11]分別在基礎(chǔ)狀態(tài)(臥位)和負(fù)荷狀態(tài)(立位)下進(jìn)行腦血流灌注顯像,發(fā)現(xiàn)頸動(dòng)脈閉鎖或狹窄組SPECT直立顯像所示放射性降低的區(qū)域,臥位顯像可見放射性充填,且病灶部位與小腦的放射性比值明顯上升(P<0.05)。因此,直立負(fù)荷試驗(yàn)可用來鑒別診斷體位性腦血流灌注減低和隱匿性腦缺血。
2.2 CO2吸入法
CO2較容易通過血腦屏障,且腦內(nèi)小血管對(duì)血液內(nèi)CO2分壓的改變較敏感。當(dāng)CO2分壓增高時(shí),腦局部pH值降低,導(dǎo)致高碳酸血癥,高選擇地引發(fā)腦血管擴(kuò)張。CO2引起正常腦血管擴(kuò)張,而病變血管輕微地?cái)U(kuò)張或不擴(kuò)張,說明其血管儲(chǔ)備能力降低,表現(xiàn)為靜息狀態(tài)下腦血流灌注大致正常,而CO2刺激后則出現(xiàn)較為明顯的血流灌注減低,說明靜息狀態(tài)下側(cè)支循環(huán)起到了一定的代償作用,但腦血管反應(yīng)性較差也說明CVR能力明顯降低;若病變腦血管反應(yīng)性較好、儲(chǔ)備力正常,則血管擴(kuò)張、血流增加,可使缺血部位血流有明顯改善,表現(xiàn)為靜息狀態(tài)下血流灌注減低而負(fù)荷試驗(yàn)后血流有所恢復(fù)[12-13]。馬潞娜等[12]對(duì)單側(cè)大腦中動(dòng)脈狹窄的36例患者采用99Tcm-雙半胱乙酯SPECT腦血流灌注斷層靜息顯像結(jié)合CO2混合氧刺激負(fù)荷顯像,并自動(dòng)計(jì)算大腦12個(gè)區(qū)域ROI的放射性計(jì)數(shù)與小腦的比值,出現(xiàn)下列4種結(jié)果:A型,靜息狀態(tài)下及CO2吸入負(fù)荷試驗(yàn)后各ROI放射性計(jì)數(shù)與小腦比值均未見明顯異常;B型,靜息像未見異常,CO2吸入后各ROI放射性計(jì)數(shù)與小腦比值減低;C型,靜息狀態(tài)下各ROI放射性計(jì)數(shù)減低,CO2吸入后其與小腦比值更低,且計(jì)數(shù)減低范圍擴(kuò)大;D型,靜息狀態(tài)下各ROI放射性計(jì)數(shù)減低,CO2吸入后其與小腦比值反而升高。因此,CO2吸入負(fù)荷試驗(yàn)不僅可評(píng)價(jià)腦組織血流灌注障礙,還可用于腦血管狹窄或閉塞后的CVR監(jiān)測(cè),幫助臨床早期識(shí)別卒中高危人群,從而早期采用相應(yīng)治療措施,預(yù)防卒中的發(fā)生。丁笑笑等[14]認(rèn)為,對(duì)于CVR能力正常或大腦中動(dòng)脈狹窄后有足夠代償能力的患者則有可能不需要血管內(nèi)介入治療。
2.3 乙酰唑胺(Diamox)負(fù)荷試驗(yàn)
作為磺胺的衍生物,乙酰唑胺對(duì)體內(nèi)的碳酸酐酶有抑制作用[15]。碳酸酐酶存在于中樞神經(jīng)、腎皮質(zhì)及眼等組織中,它可以促進(jìn)CO2與H2O形成碳酸,也能促進(jìn)碳酸分解成CO2和H2O。乙酰唑胺可阻斷腦內(nèi)碳酸酐酶的作用,使碳酸脫氫氧化過程受抑制,腦內(nèi)CO2堆積,pH值急劇下降,正常狀態(tài)下會(huì)反射性引起腦血管擴(kuò)張,導(dǎo)致局部腦血流增加,但是病變部位血管反應(yīng)不明顯[16]。一些潛在的缺血區(qū)在SPECT影像上未見放射性減低區(qū),但是使用乙酰唑胺介入后,由于正常組織腦血流增加20%~30%,潛在的缺血區(qū)因反應(yīng)不明顯而出現(xiàn)相對(duì)放射性減低區(qū),而這些患者的CT及MRI表現(xiàn)均為陰性,因此這種介入試驗(yàn)可以提高SPECT腦灌注顯像對(duì)缺血性CVD的檢出率。Tomura等[17]通過乙酰唑胺負(fù)荷試驗(yàn)與靜息腦血流灌注顯像的研究認(rèn)為,靜息rCBF與頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄程度無明顯相關(guān),而腦血流儲(chǔ)備與頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄程度中度相關(guān)。高沁怡等[18]采用乙酰唑胺介入試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),靜息像未見異?;颊哂谪?fù)荷顯像上呈陽性表現(xiàn)。乙酰唑胺負(fù)荷試驗(yàn)在國外已較普遍,其有效性已得以確認(rèn),但一些受試者可能感覺不適,如心血管不良反應(yīng)和一過性神經(jīng)功能障礙等,且該檢查費(fèi)用較高,國內(nèi)無針劑生產(chǎn),不易獲得。
2.4 潘生丁負(fù)荷試驗(yàn)
潘生丁負(fù)荷試驗(yàn)較多用于檢測(cè)冠心病心肌缺血,其引起腦血管擴(kuò)張的機(jī)制和作用范圍與乙酰唑胺不同。潘生丁是一種腺苷攝取抑制劑,它能夠增加正常大腦、心臟、外周血管的血流量,而乙酰唑胺是碳酸酐酶抑制劑,能選擇性地?cái)U(kuò)張腦血管。靜脈注射潘生丁后6 min擴(kuò)血管作用達(dá)到高峰,此時(shí)注射99Tcm-雙半胱乙酯可較好地反映大腦血液供應(yīng)及血流儲(chǔ)備力。但是對(duì)于急性CVD、急性心肌梗死、不穩(wěn)定心絞痛、支氣管哮喘等疾病應(yīng)禁用或慎用潘生丁。潘生丁負(fù)荷腦血流灌注顯像在臨床上的應(yīng)用也比較廣泛。修雁等[19]研究發(fā)現(xiàn)潘生丁負(fù)荷試驗(yàn)?zāi)X血流灌注顯像缺血性CVD判斷病變的靈敏度可由靜息時(shí)的58.3%提高至83.3%;對(duì)于椎基底動(dòng)脈供血不足和短暫性腦缺血發(fā)作,負(fù)荷試驗(yàn)可將靜息時(shí)的靈敏度從46.7%提高至73.3%。毛悅時(shí)等[20]研究發(fā)現(xiàn)腦SPECT顯像潘生丁負(fù)荷試驗(yàn)還能顯示MRI提示陰性的病灶。
2.5 腺苷負(fù)荷試驗(yàn)
腺苷是一種內(nèi)源性嘌呤核苷,通過作用于人體細(xì)胞表面的嘌呤受體A2,激活腺苷酸環(huán)化酶,從而減少鈣離子內(nèi)流,引起冠狀小動(dòng)脈壁上的平滑肌松弛及血管擴(kuò)張。大腦血管由于也存在這種腺苷受體,因此也能受其激發(fā)而產(chǎn)生腦血管擴(kuò)張。Coney和Marshall[21]對(duì)大鼠進(jìn)行腺苷負(fù)荷試驗(yàn),對(duì)大腦皮層局部應(yīng)用腺苷(10 mmol/L)5~10 min后發(fā)現(xiàn)腦皮質(zhì)血管擴(kuò)張,腦血流量增加,應(yīng)用腺苷A2A受體激動(dòng)劑亦可導(dǎo)致腦血流量增加,腺苷A2A受體阻斷劑則能明顯減弱這種腺苷及腺苷A2A受體激動(dòng)劑的擴(kuò)血管效應(yīng)。李慧英等[22]研究結(jié)果顯示,急性腦梗死患者組與健康對(duì)照組SPECT靜息顯像測(cè)定的rCBF比較,差異并無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;腺苷負(fù)荷試驗(yàn)后,通過計(jì)算UR(放射性攝取比值)[UR=(腺苷負(fù)荷后rCBF-腺苷負(fù)荷前rCBF)/腺苷負(fù)荷前rCBF]發(fā)現(xiàn),急性腦梗死患者組左側(cè)基底節(jié)、左側(cè)額葉、左顳葉3個(gè)腦區(qū)與健康對(duì)照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示聯(lián)合靜息及腺苷負(fù)荷試驗(yàn)后的SPECT評(píng)價(jià)腦血流灌注特征,能夠較早期地發(fā)現(xiàn)受損腦組織腦血流動(dòng)力學(xué)的異常。腺苷進(jìn)入人體后可能作用于不同的腺苷受體,產(chǎn)生頭暈、頭脹、心悸、氣短、胸悶、腹痛、出汗、皮膚潮紅等一系列不良反應(yīng),但由于腺苷的血漿半衰期極短,在停止注射腺苷后這些不良反應(yīng)會(huì)迅速消失。
3.1 評(píng)價(jià)CVR
CVR功能是指腦血管隨著腦灌注壓的變化,通過自身調(diào)節(jié)來保證正常腦血流量的能力,是腦循環(huán)的重要保護(hù)機(jī)制之一。CVR功能的檢測(cè)對(duì)于CVD的早期診斷、臨床治療方案的確定以及預(yù)后和療效的評(píng)價(jià)均具有重要意義。CVR降低常發(fā)生于以下幾種情況:(1)頸內(nèi)動(dòng)脈、大腦中動(dòng)脈等狹窄,造成腦灌注壓長期降低,側(cè)支循環(huán)通過自身調(diào)節(jié)來減低阻力,使腦血流量增多,但如果腦灌注壓長期不能恢復(fù)正常,小血管的自身調(diào)節(jié)功能也將受損,導(dǎo)致CVR減低;(2)高血壓、糖尿病等危害微血管的病變引起血管壁結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,使得血管舒張能力下降,不能通過血管的自身調(diào)節(jié)來增加血流,從而也能引起CVR功能降低。
測(cè)定靜息狀態(tài)下rCBF能為診斷CVD提供重要依據(jù),但也存在一定的局限性:如CVR能力下降時(shí)靜息rCBF可正常;而在血供未受損的神經(jīng)機(jī)能失聯(lián)絡(luò)或選擇性神經(jīng)元損傷時(shí),靜息rCBF卻下降。通過刺激使血管擴(kuò)張后得到的負(fù)荷狀態(tài)rCBF則可以區(qū)分上述兩種情況。高沁怡等[18]的研究發(fā)現(xiàn),TIA型和出血型煙霧病乙酰唑胺負(fù)荷顯像的陽性率差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,無論TIA型還是出血型的CVR能力均降低。從病變部位來看,額葉血流明顯降低,對(duì)乙酰唑胺的反應(yīng)性強(qiáng),而丘腦、小腦降低不明顯。從CVR能力來看,研究也證實(shí)煙霧病是由于前腦循環(huán)障礙所致,而后腦循環(huán)改變不明顯。
3.2 判斷癡呆的類型
隨著人口的老齡化,血管型癡呆(vascular dementia,VD)和阿爾茨海默?。ˋlzheimer′s disease,AD)日益增多,早期且準(zhǔn)確地對(duì)以上兩種疾病進(jìn)行分類與鑒別,有利于治療計(jì)劃的制定和預(yù)后的改善。腦血流灌注顯像為VD和AD的鑒別診斷提供了幫助,雙側(cè)顳葉和(或)頂葉對(duì)稱性血流灌注減低是AD與VD以及其他類型癡呆鑒別診斷的重要特征性改變,這種診斷雖然比較靈敏,但不是特異性的。
AD患者顳頂葉血流灌注減低的機(jī)理可能包括兩個(gè)方面:一方面是病變部位局部細(xì)胞數(shù)量減少,但是血管數(shù)量卻沒有減少,因此對(duì)負(fù)荷藥物的反應(yīng)尚正常;另一方面是許多學(xué)者[23-24]進(jìn)行形態(tài)學(xué)、血流灌注顯像或葡萄糖代謝顯像,推測(cè)由于遠(yuǎn)處的萎縮(例如海馬區(qū)),引起顳頂葉與相應(yīng)大腦皮層之間進(jìn)行聯(lián)絡(luò)的有功能的神經(jīng)纖維數(shù)量減少,導(dǎo)致大腦皮層的神經(jīng)沖動(dòng)傳入減少而致顳葉和(或)頂葉血流灌注降低。但是AD患者尤其在早期階段的血管儲(chǔ)備功能尚正常。這對(duì)于混合性癡呆中AD占主要發(fā)病機(jī)制的患者的鑒別診斷非常重要,早期給予此類患者乙酰膽堿酶抑制劑治療將非常有益。
3.3 提高隱匿性腦缺血病灶的診斷陽性率
許多CVD初期病灶范圍較小,而側(cè)支循環(huán)較豐富,單純進(jìn)行靜息顯像常常難以發(fā)現(xiàn)病變。只有當(dāng)病變進(jìn)展到血管狹窄嚴(yán)重而致側(cè)支循環(huán)無法代償時(shí),靜息顯像才能出現(xiàn)陽性結(jié)果,但此時(shí)往往延誤了治療時(shí)間。負(fù)荷試驗(yàn)?zāi)X血流灌注顯像可早期發(fā)現(xiàn)隱匿性病灶或小梗死病灶,從而提高其診斷的陽性率[11]。
3.4 TIA的診斷
TIA是指頸動(dòng)脈或椎基底動(dòng)脈系統(tǒng)短暫性供血不足所引起的一過性局灶性神經(jīng)功能障礙,就診時(shí)常無明顯神經(jīng)系統(tǒng)體征,此時(shí)輔助檢查的意義就顯得很重要。TIA于靜息狀態(tài)下腦SPECT血流灌注顯像一般表現(xiàn)為正常,負(fù)荷狀態(tài)下能誘發(fā)出與TIA發(fā)作期的臨床表現(xiàn)一致的腦功能區(qū)域的腦血流灌注減低[20]。
3.5 交叉性小腦失聯(lián)絡(luò)現(xiàn)象血管反應(yīng)性的判斷
大面積腦梗死患者常伴有對(duì)側(cè)小腦和(或)同側(cè)丘腦的血流和代謝的減低,稱為交叉性小腦失聯(lián)絡(luò)癥和同側(cè)丘腦失聯(lián)絡(luò)癥,靜息狀態(tài)下腦灌注顯像表現(xiàn)為對(duì)側(cè)小腦或同側(cè)丘腦血流灌注減低。原因可能是嚴(yán)重腦梗死導(dǎo)致皮質(zhì)橋小腦束受損,對(duì)側(cè)小腦或同側(cè)丘腦失去神經(jīng)支配[25]。負(fù)荷狀態(tài)下如使用血管擴(kuò)張劑后,對(duì)側(cè)小腦或同側(cè)丘腦的血流量即增加至正常,證明“失聯(lián)絡(luò)”的小腦或者丘腦的血管反應(yīng)性并未受損[26]。
3.6 預(yù)后判斷
依據(jù)負(fù)荷試驗(yàn)結(jié)果,尤其是CVR功能,可對(duì)治療效果的預(yù)后進(jìn)行評(píng)判。一般而言,CVR功能差者,預(yù)后較差,治療往往難以奏效。反之則預(yù)后較好,治療效果將更理想。
3.7 病程監(jiān)測(cè)及術(shù)后隨訪
在CVD的過程中和手術(shù)前后,CVR能力的變化、側(cè)支循環(huán)的改善或惡化,是病變進(jìn)展情況及手術(shù)成敗的標(biāo)志。CVR功能的增加及側(cè)支循環(huán)的改善被視為治療有效、手術(shù)成功、病情好轉(zhuǎn)的客觀指標(biāo)。
3.8 煙霧病的診斷
負(fù)荷試驗(yàn)?zāi)X血流灌注顯像能了解病變部位的血流儲(chǔ)備能力,并對(duì)病程進(jìn)行分級(jí)和隨訪。高沁怡等[18]對(duì)9例煙霧病患者進(jìn)行乙酰唑胺負(fù)荷腦血流灌注顯像,靜息時(shí)6例血流低下,3例血流正常,負(fù)荷顯像后9例中6例陽性,靜息像未見異常的3例也全部呈陽性,證實(shí)煙霧病患者的血流儲(chǔ)備能力下降。
隨著PET的廣泛應(yīng)用,對(duì)于腦的功能顯像研究日益增多,負(fù)荷顯像在其中也起了重要作用[27-29]。Kilpatrick等[27]采用不同壓力下擴(kuò)張直腸狀態(tài)與基礎(chǔ)狀態(tài)(壓力為0)的PET顯像并測(cè)量rCBF,研究在引起嫌惡感覺的內(nèi)臟刺激下,S/S基因型個(gè)體的大腦中與壓力反應(yīng)有關(guān)的區(qū)域及與情緒調(diào)節(jié)有關(guān)的區(qū)域的連通性,發(fā)現(xiàn)其表現(xiàn)與I等位體基因型明顯不同。Kudomi等[28]對(duì)大鼠進(jìn)行腺苷負(fù)荷狀態(tài)下及靜息狀態(tài)下PET顯像,并用一種新型流入探測(cè)器測(cè)量血流輸入功能,結(jié)果探測(cè)到腺苷明顯促進(jìn)心臟血流量及腦血流量,使得15O標(biāo)記的H215O PET顯像對(duì)血流的量化及可視化的臨床應(yīng)用成為可能。Rosenkranz等[29]采用特里爾社會(huì)應(yīng)激測(cè)試進(jìn)行負(fù)荷試驗(yàn),并進(jìn)行18F-FDG PET顯像,比較哮喘患者在不同壓力負(fù)荷下及對(duì)照測(cè)試條件下的神經(jīng)活動(dòng)表現(xiàn),PET顯像結(jié)果提示在急性應(yīng)激負(fù)荷條件下前島葉代謝活性增加,而且中島葉與前扣帶回的代謝活性越高,則炎性反應(yīng)越大,預(yù)示著壓力負(fù)荷越大,氣道的促炎性細(xì)胞因子mRNA表達(dá)越高。因此該研究認(rèn)為急性應(yīng)激可能與哮喘患者的氣道炎癥反應(yīng)標(biāo)志物增加有關(guān),這種關(guān)系可能是由島葉及前扣帶回之間的相互作用所介導(dǎo)。
總之,普通CT、MRI能清晰顯示解剖結(jié)構(gòu)上的變化但不能提供腦血流、功能代謝方面的信息,SPECT腦血流灌注顯像正好彌補(bǔ)了這方面的不足,負(fù)荷試驗(yàn)?zāi)X血流灌注顯像及PET顯像與CT、MRI等影像學(xué)技術(shù)相結(jié)合,取長補(bǔ)短,必將大大提高CVD診斷的準(zhǔn)確率和陽性率,可積極指導(dǎo)臨床治療,預(yù)防腦組織不可逆性損傷,改善預(yù)后,同時(shí)為臨床療效評(píng)價(jià)、預(yù)后評(píng)估以及腦功能的研究提供客觀依據(jù)。
利益沖突 本研究由署名作者按以下貢獻(xiàn)聲明獨(dú)立開展,不涉及任何利益沖突。
作者貢獻(xiàn)聲明 尹立杰、劉杰、金超嶺負(fù)責(zé)論文撰寫等工作;王榮福負(fù)責(zé)方法建立、論文審閱。
[1]周志明,周廣怡,盧婷婷,等.后循環(huán)缺血患者數(shù)字減影腦血管造影評(píng)價(jià)[J].中國動(dòng)脈硬化雜志,2008,16(12):986-988. Zhou ZM,Zhou GY,Lu TT,et al.Analysis of cerebrovascular anomalies in posterior circulation ischemia patients by digital subtraction angiography[J].Chin J Arterioscler,2008,16(12):986-988.
[2]喻茂杰,劉曉華,劉甲辰,等.血小板聚集試驗(yàn)預(yù)測(cè)心腦血管疾病的危險(xiǎn)性與臨床研究[J].中國醫(yī)學(xué)創(chuàng)新,2013,10(3):92-93. DOI:10.3969/j.issn.1674-4985.2013.03.058. Yu MJ,Liu XH,Liu JC,et al.The risk prediction and clinical research using platelet aggregation test in cardiovascular disease[J]. Med Innov Chin,2013,10(3):92-93.
[3]中華醫(yī)學(xué)會(huì)神經(jīng)病學(xué)分會(huì)腦血管病學(xué)組缺血性腦卒中二級(jí)預(yù)防指南撰寫組.中國缺血性腦卒中和短暫性腦缺血發(fā)作二級(jí)預(yù)防指南2010[J].中國醫(yī)學(xué)前沿雜志:電子版,2011,3(3):84-93. DOI:10.3969/j.issn.1674-7372.2011.03.022. Ischemic stroke secondary prevention guidelines writing group, cerebrovascular epidemiology group,neurology society,Chinese medical association.China secondary prevention guideline of ischemic stroke and transient ischemic attack[J].Chin J Front Med Sci(Electronic Version),2011,3(3):84-93.
[4]Marks MP,Wojak JC,Al-Ali F,et al.Angioplasty for symptomatic intracranial stenosis:clinical outcome[J].Stroke,2006,37(4):1016-1020.DOI:10.1161/01.STR.0000206142.03677.c2.
[5]Ma J,Mehrkens JH,Hohmannspoetter M,et al.Perfusion MRl before and after acetazolamide administration for assessment of cerebrovascular reserve capacity in patients with symptomatic internal carotid artery(ICA)occlusion:comparison with99mTc-ECD SPECT [J].Neuroradiology,2007,49(4):317-326.DOI:10.1007/s00234-006-0193-x.
[6]Silvennoinen HM,Ikonen S,Soinne L,et al.CT angiographic analysis of carotid artery stenosis:Comparison of manual assessment, semiautomatic vessel analysis,and digital subtraction angiography [J].AJNR Am J Neuroradiol,2007,28(1):97-103.
[7]Kaufmann TJ,Huston J 3rd,Mandrekar JN,et al.Complications of diagnostic cerebral angiography:evaluation of 19,826 consecutivepatients[J].Radiology,2007,243(3):812-819.DOI:10.1148/radiol.2433060536.
[8]Lumsden AB,Miller JM,Kosinski AS,et al.A prospective evaluation of surgically treated groin complications following percutaneous cardiac procedures[J].Am Surg,1994,60(2):132-137.
[9]Touho H.Cerebral ischemia due to compression of the brain by ossified and hypertrophied muscle used for encephalomyosynangiosis in childhood moyamoya disease[J].Surg Neurol,2009,72(6):725-727.DOI:10.1016/j.surneu.2006.10.076.
[10]馬潞娜,張東,李立偉,等.99mTc-ECD SPECT腦血流斷層顯像兩種不同半定量指標(biāo)評(píng)價(jià)煙霧病血管重建術(shù)療效的比較[J].實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志,2012,28(3):424-426.DOI:10.3969/j.issn.1006-5725.2012.03.030. Ma LN,Zhang D,Li LW,et al.The curative effect comparison of two different semi quantitative index in moyamoya disease after blood vessel revascularization using99mTc-ECD SPECT cerebral blood flow tomography[J].J Pract Med,2012,28(3):424-426.
[11]陳紹亮,修雁,孫曉光,等.直立負(fù)荷試驗(yàn)?zāi)X顯像診斷腦缺血病變[J].中華核醫(yī)學(xué)雜志,1998,18(1):14-16.DOI:10.3760/cma. j.issn.2095-2848.1998.01.004. Chen SL,Xiu Y,Sun XG,et al.Diagnosis of ischemic cerebrovascular disease with99mTc-HMPAO brain SPECT using upright stress test[J].Chin J Nucl Med,1998,18(1):14-16.
[12]馬潞娜,石靜,李立偉,等.CO2混合氧刺激腦血流SPECT對(duì)單側(cè)大腦中動(dòng)脈狹窄患者腦血管儲(chǔ)備力的評(píng)估[J].實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志,2013,29(21):3559-3561.DOI:10.3969/j.issn.1006-5725. 2013.21.041. Ma LN,Shi J,Li LW,et al.Evaluation of cerebrovascular reserve by CO2mixed oxygen stimulated SPECT cerebral blood flow tomography in patients with unilateral middle cerebral artery stenosis[J]. J Pract Med,2013,29(21):3559-3561.
[13]Aso K,Ogasawara K,Sasaki M,et al.Preoperative cerebrovascular reactivity to acetazolamide measured by brain perfusion SPECT predicts development of cerebral ischemic lesions caused by microemboli during carotid endarterectomy[J].Eur J Nucl Med Mol Imaging,2009,36(2):294-301.DOI:10.1007/s00259-008-0886-y.
[14]丁笑笑,石進(jìn),馬潞娜.單側(cè)大腦中動(dòng)脈狹窄患者腦血管儲(chǔ)備力的評(píng)估[J].中華神經(jīng)醫(yī)學(xué)雜志,2014,13(2):188-190.DOI:10. 3760/cma.j.issn.1671-8925.2014.02.018. Ding XX,Shi J,Ma LN.Evaluation of cerebrovascular reserve in patients with unilateral middle cerebral artery stenosis[J].Chin J Neuromed,2014,13(2):188-190.
[15]肖忠海,王林,汪海.碳酸酐酶抑制劑乙酰唑胺的臨床應(yīng)用進(jìn)展[J].中國新藥雜志,2008,17(16):1390-1394.DOI:10.3321/j. issn:1003-3734.2008.16.006. Xiao ZH,Wang L,Wang H.Recent progress in clinical application of the carbonic anhydrase inhibitor,acetazolamide[J].Chin J New Drugs,2008,17(16):1390-1394.
[16]Okazawa H,Yamauchi H,Sugimoto K,et al.Differences in vasodilatory capacity and changes in cerebral blood flow induced by acetazolamide in patients with cerebrovascular disease[J].J Nucl Med,2003,44(9):1371-1378.
[17]Tomura N,Otani T,Koga M,et al.Correlation between severity of carotid stenosis and vascular reserve measured by acetazolamide brain perfusion single photon emission computed tomography[J].J Stroke Cerebrovasc Dis,2013,22(2):166-170.DOI:10.1016/j. jstrokecerebrovasdis.2011.07.011.
[18]高沁怡,李娜,李亞明,等.乙酰唑胺負(fù)荷實(shí)驗(yàn)99mTc-HMPAO腦血流灌注顯像評(píng)價(jià)煙霧病的腦血流儲(chǔ)備[J].中國醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2004,33(1):80-82.DOI:10.3969/j.issn.0258-4646.2004. 01.030. Gao QY,Li N,Li YM,et al.Evaluation of cerebral hemodynamics in moyamoya disease using acetazolamide(Diamox)99mTc-HMPAO SPECT[J].J Chin Med Univ,2004,33(1):80-82.
[19]修雁,陳紹亮,孫曉光,等.潘生丁負(fù)荷試驗(yàn)?zāi)X血流灌注顯像在缺血性腦血管病中的應(yīng)用[J].中華核醫(yī)學(xué)雜志,2002,22(2):85-86.DOI:10.3760/cma.j.issn.2095-2848.2002.02.008. Xiu Y,Chen SL,Sun XG,et al.Dipyridamole cerebral blood flow stress test in ischemic cerebrovascular diseases[J].Chin J Nucl Med, 2002,22(2):85-86.
[20]毛悅時(shí),修雁,汪昕.頸內(nèi)動(dòng)脈系統(tǒng)TIA患者99Tcm-ECD腦SPECT雙嘧達(dá)莫負(fù)荷顯像的研究[J].中國臨床醫(yī)學(xué),2000,7(3):280-282.DOI:10.3969/j.issn.1008-6358.2000.03.016. Mao YS,Xiu Y,Wang X.99Tcm-ECD brain SPECT with dipyridamole stress in carotid artery TIA patients[J].Clin Med J Chin, 2000,7(3):280-282.
[21]Coney AM,Marshall JM.Role of adenosine and its receptors in the vasodilatation induced in the cerebral cortex of the rat by systemic hypoxia[J].J Physiol,1998,509(Pt 2):507-518.
[22]李慧英,蔣初明,高永紅,等.急性腦梗死早期認(rèn)知功能與腦血流灌注相關(guān)關(guān)系的臨床分析[J].中華老年心腦血管病雜志,2015, 17(4):385-388.DOI:10.3969/j.issn.1009-0126.2015.04.015. Li HY,Jiang CM,Gao YH,et al.Relation between cognitive impairment and cerebral blood perfusion in acute ischemic stroke patients[J].Chin J Geriatr Heart Brain Vessel Dis,2015,17(4):385-388.
[23]Garrido GE,Furuie SS,Buchpiguel CA,et al.Relation between medial temporal atrophy and functional brain activity during memory processing in Alzheimer′s disease:a combined MRI and SPECT study[J].J Neurol Neurosurg Psychiatry,2002,73(5):508-516.
[24]Bigio EH,Reisch JS,White CL,et al.Synapse loss May be a minor contributor to decreased regional cerebral blood flow in Alzheimer disease[J].Dement Geriatr Cogn Disord,2003,15(2):72-78.
[25]崔璨,馬云川,王曼,等.腦血管重度狹窄患者腦代謝與腦血流損害特點(diǎn)初步研究[J].國際放射醫(yī)學(xué)核醫(yī)學(xué)雜志,2014,38(3):141-147.DOI:10.3760/cma.j.issn.1673-4114.2014.03.001. Cui C,Ma YC,Wang M,et al.Initial research on the damaged characteristics of cerebral glucose metabolism and cerebral blood flow in patients with severe cerebral artery stenosis[J].Int J RadiatMed Nucl Med,2014,38(3):141-147.
[26]張蓉,蔣茂松,常杰.潘生丁負(fù)荷試驗(yàn)?zāi)X灌注顯像診斷缺血性腦血管病的價(jià)值[J].中華核醫(yī)學(xué)雜志,2001,21(3):156-157.DOI:10.3760/cma.j.issn.2095-2848.2001.03.009. Zhang R,Jiang MS,Chang J.Clinical value of dipyridamole brain perfusion imaging in the diagnosis of ischemic cerebrovascular disease[J].Chin J Nucl Med,2001,21(3):156-157.
[27]Kilpatrick LA,Mayer EA,Labus JS,et al.Serotonin transporter gene polymorphism modulates activity and connectivity within an emotional arousal network of healthy men during an aversive visceral stimulus[J/OL].PLoS One,2015,10(4):e0123183[2016-02-15].http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0123183.DOI:10.1371/journal.pone.0123183.
[28]Kudomi N,Sipil? H,Autio A,et al.Cross-validation of input functions obtained by H215O PET imaging of rat heart and a blood flowthrough detector[J].Mol Imaging Biol,2012,14(4):509-516. DOI:10.1007/s11307-011-0511-5.
[29]Rosenkranz MA,Esnault S,Christian BT,et al.Mind-body interactions in the regulation of airway inflammation in asthma:A PET study of acute and chronic stress[J/OL].Brain Behav Immun,2016 [2016-02-15].http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S088915911630068X.DOI:10.1016/j.bbi.2016.03.024.
Application of stressed cerebral blood flow perfusion imaging in cerebrovascular disease
Yin Lijie,Liu Jie,Jin Chaoling,Wang Rongfu
Department of Nuclear Medicine,Peking University First Hospital(Yin LJ,Wang RF),Beijing 100034, China;Department of Nuclear Medicine,China-Japan Friendship Hospital(Liu J,Jin CL),Beijing 100029, China
Wang Rongfu,Email:rongfu_wang@163.com
The incidence of ischemic cerebrovascular disease is currently high.The disease can be diagnosed and treated by numerous methods,including transcranial doppler,CT angiography,MRI,digital subtraction angiography and cerebral blood flow perfusion imaging of resting and stress states.In these methods,the clinical application of stressed cerebral blood flow perfusion imaging is very wide and includes vertical load tests,CO2inhalation load tests,acetazolamide stress tests,dipyridamole stress tests,and adenosine stress tests.Stressed cerebral blood flow perfusion imaging can provide an objective basis for the early diagnosis,curative effect evaluation,prognostic estimation,and evaluation of brain reserve function.
Cerebrovascular disorders;Perfusion imaging;Stress test
王榮福,Email:rongfu_wang@163.com
10.3760/cma.j.issn.1673-4114.2016.04.010
中日友好醫(yī)院院級(jí)課題(2015-1-QN-26)
2016-02-15)