脑侧支循环的评估

1脑侧支循环的评估1整理课件侧支循环的定义脑侧支循环是指当大脑的供血动脉严重狭窄或闭塞时，血流通过其他血管〔侧支或新形成的血管吻合〕到达缺血区，从而使缺血组织得到不同程度的灌注代偿。LiebeskindDS.Collateralcirculation.Stroke.2003.34(9):2279-84.2整理课件延长血管内治疗的时间窗Riboetal.,2011预测血管内治疗的疗效Bangetal.,2011降低血管内治疗出血转化的风险Bangetal.,2011动脉溶栓出血转化的预测因素Christoforidisetal.,2009预测卒中患者临床和影像学结局Menonetal.,2011改变颅内动脉狭窄患者的卒中风险DavidS.etal.,2011…….(期待进一步研究)侧支循环的临床意义Stroke42:693-699,2021.Stroke42:2235-2239,2021.AJNRAmJNeuroradiol30:165-170,2021.AJNRAmJNeuroradiol32:1640-1645,2021.Stroke42:3465-3469,2021.ANNNEUROL2021;69:963–9743整理课件脑侧支循环的解剖4整理课件一级侧支的评估5整理课件一级侧支Willis环引自NEnglJMed1994;330:1566

6整理课件Stroke1999,30:2671-2678图9-2Willis环前循环局部的解剖变异a-f为完整,g-j为不完整a：单一前交通动脉b：多个前交通动脉c：前交通动脉上发出支配胼胝体的中间动脉d：大脑前动脉近端融合e：大脑前动脉近端融合形成共干，远端分出两个分支f：大脑中动脉由颈内动脉发出时分为两干。g：前交通动脉发育不良或缺失h：一侧大脑前动脉A1段发育不良或却如，对侧大脑前动脉远端分为两支A2段。J：前交通动脉发育不良或却如，大脑中动脉双干7整理课件Stroke1999,30:2671-2678图9-3Willis环后循环局部解剖变异a-c为完整,其余为不完整；a：双侧后交通动脉开放；b：如箭头所示：PCA直接起源于ICA，这种类型被称为单侧胚胎型大脑后动脉〔FTP〕，对侧后交通动脉存在；c：双侧FTP，双侧PCAP1段存在；d：单侧后交通开放；e：双侧后交通动脉缺如或发育不良；f：单侧FTP伴P1段发育不良或缺如；g：单侧FTP伴对侧后交通动脉发育不良或缺如；h：单侧FTP伴P1段和后交通动脉缺如发育不良；i：双侧FTP伴双侧P1段缺如发育不良；j,双侧FTP伴单侧P1段缺如发育不良.8整理课件Willis环的评估方法DSACTAMRATCD／TCCD9整理课件右侧颈内动脉闭塞，前交通动脉开放前交通动脉DSA10整理课件后交通动脉后交通动脉后交通动脉开放DSA11整理课件CTA较高的准确性：敏感性和特异性均大于90%描述发育不良的结构时存在一定局限性：敏感性52.6%，特异性98.2%ActaRadiol2021;52:889–93.12整理课件病例A65岁男性，病例B为65岁男女性，两者均为急性LMCA缺血性卒中，严重程度相同〔NIHSS评分相同〕从左向右图像依次为wllis环的CTA图、溶栓前头CT、溶栓后头CT如剪头所示：病例B后交通动脉缺如，溶栓后24小时头CT可见较大的梗死灶13整理课件CTA所示willis环变异情况：A－D为前循环变异，E－H为后循环变异正常前循环；(B)两个前交通动脉；(C)A1发育不良；(D)A1缺如；(E)正常成人型后循环；(F)过渡型后循环;(G)胚胎型后循环；(H)一种新的类型14整理课件MRA:原始图像、MIP图15整理课件MRA评估AcoAPcoA作者病例数敏感性，％特异性，％敏感性，％特异性，％Patruxetal548910081100Stocketal6267737593MRA与DSA比较评估willis环的准确性PatruxB,etal.Neuroradiology1994;36:193–197StockKW,etal.AJNRAmJNeuroradiol1996;17:1495–149916整理课件定量磁共振血管成像技术Quantitativemagneticresonanceangiography(QMRA)无创优化血管分析〔noninvasiveoptimalvesselanalysis，NOVA〕显示基底动脉小脑前下动脉以上血流反向及明显的流速下降(22mL/min)；双侧椎动脉血流速度下降且反向(LVA,15mL/min;RVA,16mL/min)；RPCoA血流速度增快(54mL/min)，提示向后循环有代偿。JNeuroimaging.2021Jan;19(1):27-30.17整理课件Phase-contrastMRA相位比照磁共振血管成像右侧颈内动脉闭塞，右侧后交通动脉开放〔后向前供血〕NEnglJMed1994;330:1565-157018整理课件正常情况下AcoA无血流AcoA开放TCD评估AcoA开放诊断标准如下：1.同侧ACA反向，血流方向同MCA，频谱低平圆钝；2.对侧ACA血流速度代偿性增高，频谱相对正常；3.压对侧CCA后狭窄同侧MCA和反向ACA血流速度下降。AcoA开放前提：AcoA存在；双侧ACA完整。如果AcoA和/或某一侧ACA发育不良或缺如，一侧或双侧ACA严重狭窄或闭塞都会影响AcoA侧支供血。19整理课件病例分析：双侧MCA血流速度正常范围，但右侧〔Vs=60cm/s〕较左侧〔Vs=125cm/s〕低，频谱圆钝〔右侧PI=0.55，左侧PI=1.11〕提示RICA或RCCA存在严重狭窄或闭塞，但侧支循环开放良好。经狭窄同侧颞窗〔右颞窗〕在深度70～90mm范围内检测到一血流方向朝向探头之血流信号。它们分别是：反向RACA〔深度70mm〕，开放的AcoA〔深度82mm〕和代偿增快的LACA〔深度90mm〕，提示AcoA开放，LICA血流经AcoA供给RMCA。20整理课件PcoA开放诊断标准：1〕PCA-P1段血流速度增快，方向朝向探头，频谱相对正常；2〕PCOA开放，方向朝向探头，血流速度和频谱与PCA-P1段相似；3〕BA血流速度增快，频谱相对正常；4〕双侧VA血流速度增快，频谱相对正常。PCOA开放前提：PCOA存在；PCA-P1段正常。如果PcoA和/或PCA发育不良或缺如，或同侧PCA严重狭窄或闭塞都会影响PcoA侧支供血。21整理课件RMCA血流速度减慢，频谱低平圆钝，提示RICA或RCCA严重狭窄或闭塞；RSCA血流速度正常范围〔Vs=75cm/s〕，搏动指数正常范围〔PI=0.61〕，但较左侧降低〔LSCA的Vs=125cm/s，PI=0.81〕，提示RICAex严重狭窄或闭塞。RPCA-P1段或PcoA血流速度增快〔Vs=120cm/s〕，提示PcoA开放。22整理课件AJNRAmJNeuroradiol24:456–462,P1A1RightM1FIG2.经左侧颞窗探测的TCCDwillis环声波图FIG3.多普勒波谱A：频谱图显示压迫同侧颈动脉后大脑前动脉反向，提示AcoA存在；B：频谱图显示压迫同侧颈动脉后大脑后动脉P1段流速增加至少20%，提示PcoA存在；23整理课件TCD评估评估是否存在前交通动脉TCD的敏感性为95%，特异性为100%。评估通过基底动脉的侧支循环时TCD敏感性为87%，特异性为95%。MüllerM,etal.AJNRAmJNeuroradiol1995;16:195–202.24整理课件二级、三级侧支的评价25整理课件摘自：Stroke2003,34:2279-2284.二级侧支颅外－颅内吻合A：面动脉－眼动脉B：上颌动脉－眼动脉C：脑膜中动脉－眼动脉D：脑膜中动脉－硬脑膜小动脉吻合E：枕动脉－硬脑膜小动脉吻合〔乳突孔〕F：枕动脉－硬脑膜小动脉吻合〔顶孔〕26整理课件二级侧支2.颅内动脉吻合〔软脑膜动脉〕B：ACA－MCAC：MCA－PCAD：PCA－小脑上动脉〔顶盖丛〕E：小脑动脉远端吻合27整理课件二级、三级侧支的评估方法结构评估：TCD、CTA、MRA、DSA其他：MRFLAIR、MRSWI序列等功能评估：TCD血流储藏功能测定、氙增强CT、单光子发射CT、正电子成像术、CT灌注和MR灌注28整理课件右侧ICA闭塞，ACA－MCA软膜侧支代偿软膜动脉吻合DSA29整理课件PCA－MCA软膜侧支形成软膜动脉吻合DSA30整理课件右侧MCA闭塞，ACA－MCA软膜侧支代偿DSA31整理课件左侧ICA闭塞，ECA－ICA侧支代偿形成颅内外动脉吻合颅内外动脉吻合DSA32整理课件三级侧支代偿头皮血管与颅内血管新生血管吻合DSA33整理课件基于CT的评估方法McVerryF,LiebeskindDS,MuirKW.AmericanJournalofNeuroradiology.2021;33(3):576–582.CTA对二级侧支的评价CTA－SI：CTA原始图像CTA－MPR：多平面重建CTA－MIP：最大密度投影MP－CTA：多时项CTA34整理课件男性，52岁，RICA闭塞CTA－SI35整理课件CTAMIP图A：51岁，男性，初始NIHSS评分12分，发病后6个月随访mRS为1分；〔侧支较好〕图B：47岁，女性，初始NIHSS评分13分，6个月随访mRS为6分；〔侧支较差〕36整理课件男，56岁，右侧颈内动脉末端闭塞MPR：多平面重建37整理课件多时项CTA38整理课件多时项CTA39整理课件SmitEJ,etal.Stroke.2021;44:2194-9右侧MCA闭塞，较好的临床结局(mRS=2)多时项CTA多时项CTA可显著提高侧支循环的评估等级40整理课件MRA二级侧支的评价3DTOFMRA〔MRAMIP图〕其他：MRFLAIR、MRT2*序列等41整理课件3DTOFMRA速度编码在图像采集时允许在三个垂直平面上进行血流敏感成像，由于受到解剖分辨率的限制，只能用于Willis环近端血管的评价。3DTOFMRA42整理课件FLAIRhyperintensitiesflair像高信号AJNRAmJNeuroradiol.2021Mar;30(3):564-843整理课件MRT2*序列Neurology.2005Aug23;65(4):652-3.44整理课件TranslStrokeRes.2021Mar;2(1):112-27激光散斑成像显示新生血管的形成45整理课件侧支的功能评估CT灌注多时项CTPMR灌注MRASL(FADS)动态因素分析氙CT发射型计算机断层成像术〔EmissionComputedTomography，ECT〕单光子发射计算机断层成像术〔SPECT〕正电子发射断层成像术〔PET〕TCD血流储藏功能测定46整理课件CT灌注成像参数脑血流量〔cerebralbloodflow，CBF〕脑血容量〔cerebralbloodvolume，CBV〕代表ROI内的毛细血管和大血管的血管床容积，反响局部血管的扩张情况；另外还可能与侧支循环的代偿程度有关。平均通过时间〔meantransittime，MTT〕峰值时间〔timetopeak，TTP〕是指从开始注射比照剂到浓度到达峰值的时间，反响血液到达ROI的通路，TTP延长越明显，说明脑血流动力学损伤越严重，显著延长的TTP值代表侧支血管内血流缓慢47整理课件CTP脑缺血分期I期：脑血流动力学发生异常变化期，机体可以通过小动脉和毛细血管平滑肌的代偿性扩张或收缩来维持脑血流相对动态稳定。I1期:脑灌注区血流速度减慢，但脑局部微血管尚无代偿性扩张。故灌注成像表现为TTP延长，MTT、rCBF和rCBV正常。I2期：脑局部微血管代偿性扩张，rCBV正常或升高，rCBF正常或轻度下降，TTP和MTT延长。II期：脑循环储藏力失代偿，CBF达电衰竭阈值以下，神经元的功能出现异常，机体通过脑代谢储藏力来维持神经元代谢的稳定。II1期：CBF下降，缺血造成局部星形细胞足板肿胀，压迫局部微血管。灌注成像见TTP、MTT延长，以及rCBF下降，rCBV根本正常或轻度下降〔循环失代偿〕。II2期：星形细胞足板明显肿胀并造成脑局部微血管受压变窄或闭塞。灌注成像见TTP、MTT延长，rCBF和rCBV下降48整理课件图：梗死前期各期CTP表现49整理课件50整理课件51整理课件三项CT灌注成像52整理课件灌注造影图像DSA图像RICA斜轴投影显示血流变化AnnNeurol2021;66:574–59053整理课件PWI〔磁共振灌注成像〕对侧支循环的评估方法同CTP局限性：BBB完整时，比照剂局限于血管内，较准确；假设BBB破坏，导致增强的T1弛豫效应，引起信号升高，低估实际rCBV，存在缺乏。54整理课件A动脉血质子自旋标记灌注成像PulsedASL(PASL)脉冲式ContinuousASL(CASL)连续式Pseudo-continuousASL(PCASL)假连续式SNRACCURACYSARPASL+++++CASL+++++++PCASL++++++++55整理课件71岁，女性，既往右肢无力病史，同期MRA提示LMCA闭塞，NIHSS17分ADC,(B)DSC-TTP,(C)DSC-Tmax>6sec(D)ASL-CBFStroke.2021;44:3090-309656整理课件TerritorialASL(TASL)57整理课件Factoranalysisofdynamicstudies(FADS)动态因素分析JClinNeurol2021;6:41-4558整理课件氙CT定量CBF值〔与金标准的核医学放射性微球技术间的相关系数0.92〕Xe－CT的工作原理：在一定时间内脑组织所摄取的气体量为动脉血带入脑的量与随静脉血从组织中流出量之间的差值。患者在进行普通CT时通过面罩吸入氙气和氧气的混合气体，通过计算机进行参数图像的计算，得到脑血流图像，选择感兴趣的层面和区域，可得到该区域的绝对血流量值。优点：高分辨率可重复测量操作简便本钱低缺点：易受骨组织伪影的影响，不能较好的显示后循环的局部脑血流量；需要患者很好的配合；局部患者吸入氙气会出现呼吸暂停、头痛、恶心及呕吐、癫痫等副作用。59整理课件PET正电子发射计算机体层丘脑扫描平面PETCT选择的ROI、PET、CT示意图60整理课件SPECT单光子发射计算机体层是把能够衰变释放出纯粹γ光子的放射性核素或标记的化合物注入或吸入体内，通过显像仪准直器的探头对准所要显像的不为或脏器，检测被检部位或脏器内的γ光子，再通过光电倍增管将电脉冲放大转化成信号，送计算机连续采集信息，进行图像处理和重构，最后得到需成像脏器冠状位、矢状及横断三个方位的体层图。目前用于脑血流灌注体层显像的标记药物主要为99mTc-HMPAO〔六甲基丙二腭〕、99mTc-ECD〔双半胱乙酯〕61整理课件62整理课件TCD血流储藏功能测定理论根底：血管直径恒定时，流速的变化与通过血管的血流量呈正相关；常用的测量方法：CO2吸入试验和呼吸抑制试验乙酰唑胺试验血压/体位试验63整理课件正常呼吸深呼吸〔低CO2〕，小动脉痉挛憋气〔高CO2〕，小动脉扩张不同呼吸状态下TCD频谱改变64整理课件TCD血流储藏测定参数CO2吸入试验VMR〔血管反响性〕＝V高碳酸血症期－V正常V×ΔPCO2〔ΔPCO2是指呼吸末PCO2较试验初始变化值，单位可以是KPa或mmHg〕正常值：对于5％CO2，正常值为吸入后稳定血流速度增加大于23％或大于2％/mmHgPCO2。VMR耗竭阈值：对于5％CO2而言，血流速度稳定后MCA血流速度升高小于10％〔也有人用5％，特异度可以提高〕；在低CO2血症中，当动脉血中PCO2变化等于1％时，MCA血流速度下降少于10％，这时说明VMR耗竭(两面法)。对于8％的高浓度CO2吸入，可以直接以血流速度是否升高20％为线，低于20％那么认为VMR耗竭。65整理课件TCD血流储藏测定参数呼吸抑制试验：被测试人屏住呼吸30秒钟，然后紧接着连续测量4秒钟的脑血流速度，计算呼吸抑制指数：BHI＝脑血流平均速度升高值／呼吸抑制时间评价指标可以采用BHI>=0.69为正常，否那么为异常66整理课件TCD血流储藏测定参数乙酰唑胺试验：静脉注射／口服1000mg乙酰唑胺，此后动态观察各项参数的变化幅度和速度30分钟。一般情况下，在10－20分钟时参数变化到达最顶峰。脑血管反响性储藏CRC〔cerebrovascularreactivitycapacity〕＝〔V注射后最大值