病原生物学 硕士 梁爽140422完.docx

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病原生物学硕士梁爽140422完

学校代码：

10184

分类号：

医学硕士学位论文

多排螺旋CT灌注成像及血管成像对蛛网膜下腔出血后脑血流动力学改变的临床研究

TheclinicalstudyofcerebralhemodynamicchangesaftersubarachnoidhemorrhagebyMultislicespiralCTperfusionimagingandangiography

梁爽

病原生物学

延边大学

医

学

硕

士

学

位

论

文

多下

排腔

螺出

旋血

CT后

灌脑

注血

成流

像动

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梁

爽

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1

4

分类号密级

UDC学号2011010627

延边大学硕士学位论文

多排螺旋CT灌注成像及血管成像对蛛网膜下腔出血后脑血流动力学改变的临床研究

研究生姓名梁爽

培养单位医学院

指导教师姓名、职称孟繁平教授

学科专业病原生物学

研究方向临床免疫学

论文提交日期2014年4月22日

本论文已达到理学博（硕）士学位论文要求

答辩委员会主席（印）

答辩委员会委员（印）

答辩委员会委员（印）

延边大学

2014年5月9日

学位论文独创性声明

本人郑重声明：

所呈交的学位论文系本人在导师指导下独立完成的研究成果。

尽我所知，除了文中特别加以标记和致谢的部分外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。

与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

本人如违反上述声明，愿意承担由此引发的一切责任和后果。

研究生签名：

日期：

2014年5月9日

学位论文使用授权声明

本人在导师指导下所完成的学位论文，学校有权保存其电子和纸制文档，可以借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。

对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。

本学位论文属于：

1.保密，在年解密后适用于本声明；2.不保密。

研究生签名：

导师签名：

日期：

2014年5月9日

多排螺旋CT灌注成像及血管成像对蛛网膜下腔出血后脑血流动力学改变的临床研究

摘要

目的:

本研究旨在探讨脑血管灌注成像及脑血管造影联合诊断对蛛网膜下腔出血后脑血流动力学改变的临床诊断及应用价值。

方法：

收集2010年10月~2013年6月期间经牡丹江医学院附属红旗医院内外科收治患者，并筛选经临床诊断符合蛛网膜下腔出血诊断标准及三级以上医院出具的相关影像学检查确诊为蛛网膜下腔出血病人，经CTA检查排除脑动脉、颈动脉狭窄、闭塞等其他影响因素。

选取研究组病例93例，其中男性62例，女性31例，平均年龄为63岁。

所有患者均为突发性意识障碍，突发或持续性恶心呕吐、头痛、不同程度昏迷、失语、肌力异常、查体颈强直、Kernig征、Brudzinski征等脑膜刺激征。

所有入选患者均行64排螺旋CT脑血管造影检查并分别于3、7、10、14天行脑血管灌注成像检查。

对所有病例经静脉团注造影剂后，对已选定层面做连续动态采集，并或许相应容积数据并检测该层面内像素的时间—密度曲线，并将数据传输至Vitrea23.9工作站，经数据模型获取感兴趣区的达峰时间（timetopeak，TTP）、脑血流量（cerebralbloodflow,CBF）、脑血容量（cerebralbloodvolume,CBV）、平均通过时间（meantransittime,MTT）等数据，通过计算机数模转换器及仿真伪彩技术获得脑组织灌注功能图，用以评价病例SAH后局部脑组织血流灌注情况。

所有病例CTA扫描容积数据传至Vitrea23.9工作站后经两名主治或副高职医师采用双盲法对数据进行容积再现（VR）、曲面重建（CPR）、最大密度投影（MIP）重建出大脑动脉环及其3、4级分支，观察脑血管形态变化，并对诊断符合率进行复核诊断。

结果：

本组全部病例均经过我院主治或副高职以上医师根据图像进行CTA和CTP分析获得。

本组病例CTA未能显示脑血管局部痉挛者41例，轻度脑血管痉挛11例，中度脑血管痉挛21例，重度脑血管痉挛20例。

于CTA未能显示脑血管局部痉挛的41例病人中，发生脑组织局部低灌注者8例（19.5%），其中发生于脑沟裂残存血凝块附近1例，发生于脑分水岭区7例；3例（27.3%）轻度脑血管痉挛患者发生脑组织低灌注。

8例（38.1%）中度脑血管痉挛患者发生脑组织低灌注。

16例（80%）重度脑血管痉挛患者发生脑组织低灌注。

脑血管痉挛程度与脑组织发生低灌注状态成正相关。

结论：

1.通过CTA扫描下的MIP可客观反映SAH后患者脑血管走形、分支、及管腔痉挛狭窄程度，通过VR重建可观察血管管壁及腔内情况，并具三维立体的形象效果。

对明确患者局部血管管腔狭窄、闭塞情况、确定病变部位和测量狭窄程度作出准确可靠诊断。

2.通过CTP扫描，并针对达峰时间的分析，可对脑组织血流灌注情况作出最敏感和早期诊断。

3.通过多排螺旋CT灌注成像及血管成像联合应用可对脑组织血流动力学改变从形态学及功能学多方面综合作出全面、定量、定性的全面评价。

4.通过CTA联合CTP检查对于SAH后脑血流动力学改变的研究，寻求早期鉴定血管血流动力学显著变化的切实有效方法，为临床医生正确诊断、治疗机判断预后提供影像学依据，具有重要的临床研究意义。

关键词：

蛛网膜下腔出血；脑血管痉挛；CT脑血管灌注；CT脑血管造影；

TheclinicalstudyofcerebralhemodynamicchangesaftersubarachnoidhemorrhagebymultislicespiralCTperfusionimagingandangiography

Abstract

Objective:

Toinvestigatetheclinicaldiagnosisandappliedvalueofcerebralhemodynamicchangesaftersubarachnoidhemorrhagediagnosedbyimagingandangiographycerebralvascularandcerebralvascularimaging.

Methods:

ThepatientswerescreenedinRedFlagHospitalofMudanjiangMedicalUniversityfrom2010to2013,andconfirmedwithSAHbydiagnosticcriteriaandrelatedimagesissuedbyhospitalabovethreelevelsexcludingeffectfactorsbyCTAsuchascerebralartery,carotidarterystenosis,occlusion.Thestudygroupwasmadeupof93cases,including62casesofmale,31casesoffemale,averageage63.Allpatientsunderwent64slicespiralCTcerebralangiographyandwereexaminedrespectivelyat3,7,10,14daysaftercerebralperfusionimaging.Braintissueperfusionfunctiondiagramwasdonebycomputerdigitaltoanalogconverter.SimulationofpseudocolortechnologywasusedtoevaluatethelocalcerebralbloodflowperfusionofcasesafterSAH.Inallcases,CTAscanningvolumedatawastransmittedtoVitrea23.9workstationdealtbytwoattendingorassociateseniorphysicianwithdoubleblindmethodstododatavolumerendering（VR）,surfacereconstruction（CPR）,maximumintensityprojection（MIP）reconstructionofthecerebralarterialcircleandits3,4levelbranches,toobservethechangesofcerebralvascularmorphology,andcarryreviewdiagnosisforthediagnosiscoincidencerate.

Result：

InthegroupofpatientswithCTA,41casesfailedtoshowcerebralvascularlocalvasospasm,11casesmildcerebralvascularspasm,21casesmoderatecerebralvascularspasm,20casesseverecerebralvasospasm.Ofthe41casesfailingtoshowcerebralvascularspasm,8casesoccurredbraintissuehypoperfusion（19.5%）,1casesoccurredaroundcerebralfissureresidualbloodclots,7inthecerebralwatershedarea;3cases（27.3%）withmildcerebralvasospasmoccurredcerebrallowperfusion.8cases（38.1%）moderatecerebralvasospasmoccurredcerebrallowperfusion.16cases（80%）withseverecerebralvascularspasmoccurredcerebrallowperfusion.Theoccurrenceoflowperfusionwaspositivelyrelatedtothedegreeofcerebralvasospasmandbraintissue.

Conclusion:

1,ThroughCTAscanning,theMIPcanobjectivelyreflectcerebralvasculardistribution,branch,andthestenosisdegreeoflumenspasmofpatientswithSAH.ByVRreconstructionthewallandcavityofvesselcanbeobservedwiththeeffectofthree-dimensionalimagewhichcangiveaccuratediagnosisforlocalvascularstenosis,occlusionwithclearsituation,thelocationanddegreeofstenosis.2,CTPscanning,andanalysisofthepeaktimecanmakethemostsensitiveandearlydiagnosisofcerebralperfusion.3,ThecombinedapplicationofmultislicespiralCTperfusionimagingandangiographycanmakeacomprehensive,quantitative,qualitativeevaluationforbraintissuehemodynamicchangesfrommorphologicalandfunctionalaspectsofscience.4,ThroughtheCTAcombinedwithCTPscanningforcerebralhemodynamicchanges,thesearchforeffectivemethodsinearlyidentificationofsignificantchangesofvascularhemodynamicscanprovidetheimagingbasisforcorrectdiagnosis,treatmentandhasclinicalsignificance.

Keywords:

Subarachnoidhemorrhage;cerebralvasospasm;CTcerebralperfusion;CTangiography

目录

摘要……………………………………………………………………………ⅠAbstract…………………………………………………………………………Ⅲ

前言…………………………………………………………………………………

（1）

第一章材料与方法

1.1研究对象………………………………………………………………（3）

1.2检查方法………………………………………………………………（4）

1.3检查数据的分析和整合………………………………………………（6）

1.4SAH后脑血流动力学的诊断标准……………………………………（7）

第二章结果

2.1CTP的检查数据………………………………………………………（8）

2.2CTA的检查数据………………………………………………………（9）

第三章讨论

3.1蛛网膜下腔出血引致CVS的病理生理学变化…………………………（10）

3.2SAH后发生CVS危险度推测……………………………………………（10）

3.3CTP对SAH后血流动力学的诊断……………………………（11）

3.3CTA对SAH后血流动力学的诊断……………………………（12）

3.3CTP及CTA技术联合诊断中的优势和不足……………………………（13）

第四章结论……………………………………………………………………（14）

附图……………………………………………………………………………（16）

致谢………………………………………………………………………………（17）

参考文献…………………………………………………………………………（19）

英文缩略语表……………………………………………………………………（21）

综述……………………………………………………………………………（22）

参考文献…………………………………………………………………………（34）

英文缩略语表

缩略语

英文全称

中文全称

SAH

subarachnoidhemorrhage

蛛网膜下腔出血

CVS

cerebralvasospasm

脑血管痉挛

CTA

Computedtomographyangiography

CT脑血管造影

CTP

computedtomographyperfusion

CT脑灌注

TTP

timetopeak

最大达峰时间

CBF

cerebralbloodflow

脑血流量

CBV

cerebralbloodvolume

脑血容量

MTT

meantransittime

平均通过时间

ROI

regionofinterest

感兴趣区

TDC

time-densitycurve

时间—密度曲线

MIP

maximumintensityprojection

最大密度投影

MPR

multiplanarreconstruction

多平面重建

CPR

surfaceplanarreconstruction

曲面重建

SSD

shadedsurfacedisplay

表面遮盖显示

VR

volumerendering

容积再现

DCV

delaydecerebralvaso-spasm

迟发性脑血管痉挛

CVP

centralvllumeprinciple

中心容积定律

第一章前言

蛛网膜下腔出血（Subarachnoidhemorrhage，SAH）是神经外科常见疾病，SAH后患者由于诊断时间窗的狭窄，预后多不良或合并严重并发症，甚至致残或死亡。

临床定位体征及大部分实验室检查对蛛网膜下腔出血后患者脑血流动力学改变缺乏特异性及敏感度，致使临床患者多因迟发型或不典型性神经功能障碍而延误病情。

CVS为SAH的最常见并发症，CVS多起病间歇、隐匿，并表现为渐进性发作加重。

CVS引起脑血管局部管腔狭窄及其间接引致的脑组织低血流量灌注是SAH后缺血性脑病变的罪魁祸首。

近年来对SAH后血流动力学的早期检测，积极争取诊疗时间成了神经外科学研究的热点。

本研究的目的就是通过回顾性分析2010年10月以来我院收治入院的SAH患者采用CTP联合CTA成像技术的影像学手段观测方法，通过CVS及脑组织低灌注的早期监测，以分析SAH后患者血流动力学的改变，并分析其与相关影像学检查参数的相关性，以期为指导临床蛛网膜下腔出血后病患早期脑血流动力学改变的诊疗工作提供可靠、准确、全面的信息。

并总结CTP联合CTA协同诊断SAH后脑血流动力学改变的临床意义。

蛛网膜下腔出血后脑组织损伤常可引致局部脑组织乏血供，严重可引起迟发性缺血性神经功能障碍（Delayedischemicneurologicaldeficit），其主要病因为局部脑血管痉挛。

九十年代中期Ecker等学者首次详细描述了血管造影下的脑血管痉挛影像学表现，其表现为弥漫或局限性分布的血管管腔异常狭窄，严重的痉挛收缩引致的狭窄导致局部脑组织缺血或脑卒中。

CVS引起的微小血管的灌注不良等是局部脑组织乏氧状态下细胞毒性作用及抑制细胞代谢直至细胞死亡的主要原因。

蛛网膜下腔出血引致CVS的是SAH后患者病死率的罪魁祸首。

生理状态下，血管腔舒张及收缩手血管内皮分泌的血管内皮源性舒张因子EDRPs和血管内皮源性抑制因子EDCFs协同作用而维持脑血流灌注[1]。

EDRPs包括：

NO、PGI2、EDHF，EDCFs包括：

ET-1、PGH2、TXA2和O2-等。

两者之间动态调节保持血管灌注通畅，蛛网膜下腔出血后血凝块及其释放的化学因子使稳态平衡打破，导致病变区血管内皮功能异常，EDRPs及其因子活性降低或释放减低，而EDCFs活性增加或释放增多，进而出现局部组织低灌注、毛细血管痉挛收缩，后者又引起脑细胞代谢异常，从而恶性循环加速血管内皮功能障碍，最后引致细胞坏死甚至凋亡、脑血管供血区功能障碍、脑组织结构崩解[2]。

蛛网膜下腔出血后CVS的发生率约为32.7%-88.7%，其中无症状性CVS占52%-86%，低年龄组患者以及GCS评分较低者CVS发生率倍增。

临床症状及体征多对SAH后患者CVS或其他并发症有相应提示作用，但患者出现临床症状较病变发展晚，甚至部分CVS患者无早期无明确症状，单纯依靠临床症状及体征判断SAH后脑组织损伤对患者预后威胁性很大。

机体在血流动力学改变早期可通过小动脉和低级别血管平滑肌代偿性舒缩来保持一定限度内脑组织血流量相对稳态和维持脑灌注压小范围、低程度波动，脑电图检测脑组织电活动难以察觉[3]。

脑血流灌注显像及DSA分别由于其辐射风险及患者难以耐受的创伤性因素，不适用于大部分患者。

通过相应的影像学表现，特别是CTP及CTA联合诊断，通过分别对脑组织局部微循环灌注情况及脑血管狭窄轻度判定，对判断患者预后及指导临床治疗具有重大的意义。

蛛网膜下腔出血临床常见的脑血管性疾病，SAH占临床急性脑卒中的10%，占出血性卒中的20%。

SAH后的脑血流动力学改变的分析有助于早期诊断局部脑组织缺血及灌注不良，有效判定其并发症。

其中CVS是SAH后临床最为常见的高危并发症，大量数据显示SAH为CVS的直接启动因素。

SAH的出血量及积血程度与CVS和或脑组织灌注不良成正相关[4]。

SAH后CVS的发生，引起局部微循环灌注障碍，并诱发多种活性因子和诱导多种基因表达，遵循着：

SAH出血—CVS—微循环缺血—缺血性梗死—致残或致死这一病理生理过程呈线性进展。

CT脑血管造影（Computedtomographyangiography,CTA）及CT脑灌注（Computedtomographyperfusion，CTP）相结合的诊断方法脱胎于传统影像形态学改变诊断，立足于功能性影像学改变，从测定微循环血流量评估组织器官的生理或病理状态，可定量采集血流动力学信息和发现病变区血管管腔狭窄的无有和或程度，具有无创、安全、全面的特点。

本研究的目的旨在应用东芝Aqullion64排螺旋CT行CTA及CTP检查，从SAH血管功能及脑组织灌注改变探讨CTA及CTP联合诊断法对SAH后血流动力学改变的诊断.

第二章实验材料

2.1主要仪器设备

（1）2008年7月购进的日本东芝Aqullion64排螺旋CT机（机器采用Quantum64排固体探测器，0.5mm层厚扫描，0.35mm各向同性分辨率，最快的时间分辨率40ms，图像重建速度16帧/秒。

Megacool7.5MHU球管，冷却率1.4MHU/min，同时利用SUREExposure实时曝光控制功能）。

（2）Vitrea2工作站，自带AcsendCTPerfusion脑部灌注软件及CTA重建软件。

（3）Meorao型号为StellantD的双筒高压注射器。

2.2主要试剂

（1）造影剂为先灵药业有限公司生产的非离子型造影剂优维显370（Ultravist370）其活性成份为碘普罗胺所用辅料：

依地酸钙钠、氨丁三醇、10%盐酸和注射用水。

优维显370：

每毫升溶液含0.769g

（2）21G安全型套管针

（3）一次性使用高压注射器造影剂针筒（美德瑞达医疗器械贸易（北京）有限公司）

（4）盐水200ml

（5）5ml注射器

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