神外资讯【中华神外】专栏,每周发布一篇精选文章,今天刊登的是,由苏州大学附属第一医院卒中中心颈脑血管超声科张李均、惠品晶、张白、颜燕红,神经外科黄亚波、周幽心、虞正权、王中、惠国桢,神经内科方琪在《中华神经外科杂志》2018年第九期“临床论著”上发表的“微型探头血管超声在颞浅动脉-大脑中动脉搭桥术中的应用”,欢迎阅读。
摘要
目的
探讨微型探头血管超声(MVD)评估单侧症状性颈内动脉闭塞(SICAO)行颞浅动脉-大脑中动脉(STA MCA)搭桥术中吻合血管通畅的可靠性及有效性。
方法
回顾性纳入2012年7月至2016年5月苏州大学附属第一医院神经外科经数字减影血管造影(DSA)及CT灌注成像(CTP)确诊为SICAO的50例患者。运用MVD评估STA MCA术中MCA M4段及STA的血流动力学参数;术后行CTP及DSA评估缺血区的灌注情况以及吻合血管的通畅性;术后6~12个月随访记录再发性卒中,并用改良Rankin量表评分(mRS)评估患者的神经功能恢复情况。
结果
1. 术中:MVD显示吻合后M4段血流速度增快、搏动指数升高(均P<0.001),且吻合口近段M4血流方向逆转;STA血流速度增快、搏动指数降低(均P<0.001),且呈“颅内动脉化”血流频谱改变。
2. 术后7d:颈部血管超声显示STA起始部直径增粗且血流量增加(P<0.05);STA血流速度明显增快、阻力指数明显减低(P<0.05);CTP显示基底核区相对脑血流量升高,相对平均通过时间、相对达峰时间降低(均P<0.05);
3. 术后6个月:DSA证实96%(48/50)的患者吻合血管通畅;
4. 再发性卒中和神经功能评价:96%(48/50)的患者术后mRS评分较术前减低或不变,48例吻合通畅的患者术后无再发性卒中。
结论
可简便、无创、实时动态地评估STA MCA术中的血流动力学改变,STA呈“颅内动脉化”血流频谱是判断吻合血管通畅的可靠指标。
Thanvi和Flaherty等[1-2]研究发现,症状性颈动脉闭塞(symptomatic intercarotid artery occlusion,SICAO)的年发病率为6/10万,其中15%的缺血性卒中由SICAO所致。颞浅动脉-大脑中动脉(STA MCA)搭桥术能改善伴有血流动力学障碍的SICAO患者的脑灌注情况[3-5]。但20世纪80年代,颅内-外血管搭桥术由于缺少术中有效的技术评价体系,无法保证吻合血管的通畅性,致使该技术不能有效推广[6]。鉴此,本研究探讨术中微型探头血管超声(microprobe vascular Doppler,MVD)监测STA MCA搭桥术的供血动脉STA及受血动脉M4的血流动力学改变,以寻找术中评估吻合血管通畅性的有效手段。
资料与方法
1. 一般资料:
回顾性纳入2012年7月至2016年5月苏州大学附属第一医院神经外科经数字减影血管造影(DSA)及CT灌注成像(CTP)确诊的50例SICAO患者。其中男40例,女10例;年龄为56~72岁,平均(65.0±10.2)岁;病程为1.3~3.8个月,平均(2.8±0.8)个月。CTP证实50例患者均存在颈动脉闭塞(ICAO)侧缺血低灌注区。
纳入标准:
(1)入院前1个月内反复出现短暂性脑缺血发作(transient ischemic attack,TIA)或脑梗死(非急性期),经规范的内科药物治疗症状无明显改善;
(2)经颈部血管超声(CDU)、CT血管成像(CTA)或DSA证实为ICAO且侧支代偿不充分,对侧颈内动脉(ICA)无病变或仅有轻度狭窄(狭窄程度<50%);
(3)经CTP证实ICAO侧存在与症状一致的缺血低灌注区[平均通过时间(MTT)>4s)];
(4)CT或MRI检查无大面积脑梗死,无严重而持久的神经功能障碍;(5)改良Rankin量表评分(mRS)为0~2分;(6)闭塞侧颈外动脉无重度狭窄(狭窄程度为70%~99%)或闭塞(狭窄程度为100%)。
排除标准:
(1)ICA中度狭窄(狭窄程度为50%~69%)或重度狭窄者(狭窄程度为70%~99%);
(2)ICAO无明显缺血低灌注改变者;
(3)ICAO有大面积脑梗死者;
(4)高龄、多器官病变无法耐受全身麻醉者。
2. 术中MVD监测:
探头频率为20 MHz,探头直径为1.5 mm,经环氧乙烷熏蒸后应用。将探头置于吸引器套管内,尾端用骨蜡固定,测量时探头倾斜30~60°,以生理盐水为媒介,使探头接触面与血管更好地接触。行STA MCA搭桥端-侧吻合术后,立即监测受体血管M4以及供体血管STA的血流动力学变化,记录并分析血流动力学参数,包括收缩期峰值血流速度(Vs)、舒张期末血流速度(Vd)、平均血流速度(Vm)、搏动指数(PI)、血流方向及血流频谱形态,PI由仪器自动生成,其计算公式为PI=(Vs-Vd)/Vm。颞肌贴敷以及骨瓣复位后,再次监测STA。以上参数至少重复测量3次并取均值,由2名有经验的血管超声医生在术中实时评判。
3. CDU检查:
采用荷兰飞利浦公司的CX50彩色多普勒超声诊断仪,按照《中国脑卒中血管超声检查指导规范》[7],应用线阵探头(频率为3~12 MHz)重点对两侧STA起始部进行二维显像,以测量直径、彩色血流显像及频谱多普勒检查记录血流动力学参数,包括管径(D,于收缩期测量)、收缩期峰值流速(PSV)、舒张期末血流速度(EDV)、阻力指数(RI)、时间平均峰值流速(TAPV)。计算STA的血流量(Q,ml/min),Q=π×(D/2)2×TAPV。于术前1 d、术后5~7 d、1个月、3个月、6个月及12个月分别检查1次。以上参数均由有经验的血管超声医生重复检测3次,并取其均值。
4.CTA及CTP检查:
采用德国西门子公司的Somatom Definnition双源CT行头颈部双能量CTA扫描,其范围为主动脉弓以上血管。采用半定量方法,取相对CTP参数,即患侧与健侧参数比值,包括相对脑血流量(rCBF)、相对脑血容量(rCBV)、相对平均通过时间(rMTT)、相对达峰时间(rTTP)。以双侧基底核区为感兴趣区,参照ICA或MCA闭塞手术研究标准(CMOSS)[8]:MTT>4 s为脑缺血;rCBF<0.95及rCBV>1.05为脑血管储备功能失代偿;rCBV<0.60或rCBF<0.48为梗死灶。三维成像后,由2名具有5年以上工作经验的影像科医生进行分析。
5.神经功能评估:
术前、后行CDU、CTP及DSA检查,以评估吻合血管的通畅性及缺血灌注区的血流改善情况。术后6~12个月记录再发性卒中,包括TIA、迟发性缺血性神经功能障碍和脑梗死;记录不良脑血管事件的发生情况,并用改良Rankin量表(mRS)评估神经功能的恢复情况。
6.统计学分析:
采用SPSS 21.0软件进行统计学分析。采用Kolmogorov Smirnov方法行正态性检验,符合正态分布的计量资料以x±s表示,应用配对t检验;非正态分布的计量资料以中位数和四分位间距[M(P25,P75)]表示,应用Wilcoxon符号秩和检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
结果
1. 术中MVD评估:
行STA MCA搭桥术端-侧吻合术后即刻,吻合口近心段M4(表1)、吻合口远心段M4(表2)的血流速度增快、PI升高(均P<0.001),且近心段M4血流方向逆转(表明STA的血液流向M4);STA的血流速度增快、PI降低(均P<0.001)(因STA是颈外动脉分支,呈“高阻型”血流频谱,PI降低表明STA血液与M4贯通)(表3)。
表1. 端-侧吻合手术前、后即刻近心段M4的血流动力学变化(±s,n=50)
注:Vs为收缩期峰值血流速度;Vd为舒张期末血流速度;Vm为平均血流速度;PI为搏动指数
表2. 端-侧吻合手术前、后即刻远心段M4的血流动力学变化(±s,n=50)
注:Vs为收缩期峰值血流速度;Vd为舒张期末血流速度;Vm为平均血流速度;PI为搏动指数
表3. 端-侧吻合手术前、后即刻STA的血流动力学变化(±s,n=50)
注:STA为颞浅动脉;Vs为收缩期峰值血流速度; Vd为舒张期末血流速度;Vm为平均血流速度;PI为搏动指数
2. 术后多模式影像学评估:
(1)CDU随访:
分别在STA MCA搭桥术后5~7 d以及1、3、6、12个月进行CDU随访。术后7 d,STA起始部直径增粗且血流量与术前相比明显增加(P<0.05),术后7 d与术后1、3、6、12个月相比差异无统计学意义(P>0.05);术后7 d,STA起始部的PSV及EDV与术前相比明显增快、RI明显减低(均P<0.05),术后7 d与术后1、3、6、12个月的PSV、EDV及RI相比差异无统计学意义(均P>0.05)(图1)。吻合术后,手术侧STA由“高阻型”颅外动脉血流频谱转变为“低阻型”的颅内动脉血流频谱(图2)。
(2)吻合前后CTP参数的改变:
术后7 d与术前相比,基底核区相对CTP参数比较(患侧/健侧比值),rCBF升高,rMTT及rTTP降低,差异均有统计学意义(均P<0.05);但术后12个月与术后7 d相比,以上参数的差异均无统计学意义(均P>0.05,表4);吻合前后CT及CTP改变见图3。
(3)DSA检查:
术后6个月96%(48/50)的患者STA MCA搭桥术的吻合血管通畅(图4)。
注:rCBF、rMTT、rTTP分别为相对脑血流量、相对平均通过时间、相对达峰时间
3. 术后再发性卒中和神经功能评价:
50例SICAO患者中,术前mRS评分:1分38例,2分12例。术后mRS评分:在38例1分的患者中,13例由术前的1分变为0分,25例不变;在12例2分的患者中,4例由术前的2分变为1分,2例由术前的2分变为3分,其余6例不变。96%(48/50)吻合通畅的患者术后mRS评分较术前减低或不变,2例(4%)吻合不通畅的患者中,1例为红细胞增多症,另1例患者的mRS评分较术前升高。
讨论
动脉粥样斑块致ICAO的患者通过规范的内科药物治疗其症状无明显改善,且侧支循环不良,从而出现脑缺血甚至脑梗死。此时行颅内-外血管搭桥术能有效改善颅内缺血低灌注的状态,挽救缺血“半暗带”,提高脑组织对缺血的耐受性[3-5,9]。娴熟的显微外科吻合技术以及术中及时有效地判断吻合血管是否通畅,是颅内-外血管搭桥术成功的关键。
以往,靠术者肉眼判断手术吻合血管的通畅性缺乏客观依据,值得商榷;术中DSA及吲哚菁绿荧光造影可评估颅内-外血管搭桥术吻合血管的通畅性[10],即血管形态学的改变,但术中有效评估吻合血管的血流动力学变化尚未见相关报道。近年来,本研究团队已将MVD成功运用于颅内动脉瘤手术中[11-12],以监测动脉瘤的夹闭情况和载瘤动脉的通畅性;并且运用同样的监测原理,将MVD运用于STA MCA搭桥术中,以监测吻合血管的通畅性。
本研究结果显示,STA MCA搭桥术中,MVD监测吻合术后即刻M4段血流速度增快、PI升高,且吻合口近心段M4血流方向逆转,表明STA的血液流向M4;供血动脉 STA的血流速度增快,但PI减低。因为STA(额支或顶支)是颈外动脉的分支,具有浅表动脉的血流动力学特征,呈“高阻型”血流频谱;而颅内受体血管M4为缺血低灌注区,仅有微弱的侧支代偿血流,呈“低阻型”血流频谱。当血管吻合通畅时,由于存在压力梯度,大量STA血液流向低灌注区域的M4段,因此M4段血流速度增快。PI代表一个心动周期中的血流搏动,STA MCA搭桥术后即刻,随着血流速度尤其是Vd和Vm的增快,则PI自然减低。因此,STA由原来的“高阻型”血流频谱转变为“低阻型”颅内动脉血流频谱改变,即“颅内动脉化”血流频谱。这些特征性的血流动力学改变表明吻合血管通畅。反之,如果搭桥术中监测STA仍呈“高阻型”血流频谱,表明吻合血管不通畅,此时可查找原因以便术中及时采取有效措施。
术中吻合血管的通畅性可以通过吲哚菁绿荧光造影观察[10];但如果吻合血管不通畅,需要吻合另一根M4时,又要再次行荧光造影,增加了医疗费用。如果STA轻微扭曲、受压或吻合口血栓形成等原因导致吻合口不通畅时,MVD监测可通过血流动力学参数、血流频谱形态及时提示术者采取措施。本研究团队在颞肌贴敷及骨瓣复位后,再次监测STA血流动力学改变,以确保吻合血管的通畅性。
搭桥术后的长期随访可应用CDU检查,其能无创、实时动态地评估血流动力学改变,通过获取TAPV,测量STA起始部的管径,以此计算STA起始部的血流量,是评估术中吻合血管通畅的另一指标。本研究图1表明,吻合术后7 d,STA起始部直径增粗,血流量显著增加,且在后续的随访中STA血流参数相对恒定,STA的PSV和EDV均明显增快,且以EDV显著,RI明显减低[RI=(PSV EDV)/PSV](P<0.05)。STA血流频谱呈以EDV增快为主、RI显著降低的“颅内动脉化”改变(图2)。CDU可作为评估STA MCA 搭桥术后吻合血管通畅与否及长期随访的一种有效检测手段,可以进一步佐证MVD在STA MCA搭桥术中评估吻合血管通畅的有效性。
Langner等[13]研究认为,CTP是评估STA MCA搭桥术后脑灌注的有效手段;Grandin等[14]研究认为,MTT是评价脑缺血低灌注的一项敏感参数;而CBF和CBV是脑缺血严重程度以及缺血性卒中发生风险的敏感参数。本研究为了消除不同操作者的主观偏倚,参考Koenig等[15]的研究及CMOSS标准[8],采用半定量分析。结果显示,50例SICAO患者吻合前的患侧基底核区MTT延长(MTT>4s),其中35例患者的rCBF<0.95及rCBV>1.05,提示患侧存在脑缺血且脑血管储备失代偿,不能通过血管自身调节扩张来增加缺血区CBF,15例患者存在梗死灶;吻合后rCBF升高,rMTT、rTTP降低,表明STA MCA 搭桥术后脑灌注得到明显改善。在术后12个月的随访中,96%(48/50)吻合通畅的患者无再发性卒中,34%(17/50)的患者mRS评分较术前减低,神经功能评价较术前改善。
Sandow等[16]研究显示,STA MCA搭桥术的吻合通畅率为96%(48/50);国内黎劭学等[17]采用DSA评估11例STA MCA搭桥术后的患者,其吻合通畅率为81.8%(9/11),其中1例吻合欠通畅,另1例吻合口受压。本研究中的50例STA MCA搭桥术患者,术后6个月或12个月经DSA证实吻合血管通畅率为96%(48/50);2例吻合血管不通畅的患者中,1例为红细胞增多症,术中MVD监测吻合血管通畅,术后1个月复查时STA的RI明显升高,提示吻合血管不通畅,术后6个月复查DSA得以证实,这类患者的血液黏稠度较高,易形成血栓,造成吻合血管的狭窄或闭塞,这可能是该患者吻合不通畅的原因;另1例SICAO患者吻合血管不通畅的原因有待于一步随访观察。
综上所述,MVD能实时、无创、有效地评估STA MCA 搭桥术中的血流动力学改变,吻合术后即刻STA呈“颅内动脉化”血流频谱改变是判断STA MCA 搭桥术吻合血管通畅的可靠指标,术中MVD监测可显著提高手术的成功率和患者的生存质量。
参考文献