第一作者:易婷玉1、潘志南1
通讯作者:陈文伙2
作者单位:1漳州市医院神内脑血管病介入科,2福建医科大学附属协和医院脑血管病科
背景:伴有对侧大脑前A1段发育不全(CA-A1)的急性颈内动脉(ICA)闭塞具有独特的临床和影像学特征。基于术前血管检查区将急性ICA闭塞合并CA-A1识别出来具有挑战性。我们假设CT灌注(CTP)有助于快速准确地识别急性ICA闭塞伴有CA-A1,并且双支架取栓(DSR)技术可能会改善这些病例的影像学结果。
方法:将ICA闭塞病例分为CA-A1组和非CA-A1组。评估了CTP对CA-A1的诊断性能,并在CA-A1组中比较了DSR组和非DSR组的影像学结果。
结果:共纳入281例急性ICA闭塞病例:34例伴有CA-A1,247例不伴有CA-A1。CTP显示双侧大脑前动脉(ACA)灌注异常在CA-A1组中更常见(97.1% vs 5.3%, P<0.001)。CTP诊断CA-A1的敏感性为97%,特异性为95%,准确度为95%。CA-A1组中发生同侧ACA远端栓塞(DE)更频繁(29.4% vs 6.5%, P<0.001)。7例伴有CA-A1的ICA闭塞将DSR技术作为一线策略。与非DSR病例相比,同侧ACA远端栓塞的风险显著降低(0% vs 40.7%, P=0.046)。
结论:CTP能够准确快速地检测急性ICA闭塞伴有CA-A1。同侧ACA远端栓塞在CA-A1组中常见,而DSR技术显著降低了其发生率,显示出作为一线策略的前景。
急性颈内动脉(ICA)闭塞通常与大的血栓负荷相关,并且通常导致不良结局。Willis环的变异和侧支循环状态是预测接受再灌注治疗的急性ICA闭塞患者预后的关键因素。具体而言,Willis环不完整使卒中患者获得良好结局的可能性降低47%。Willis环包括前循环和后循环。先前研究表明约21%的个体前循环不完整,而69%后循环不完整。对侧A1段发育不全(CA-A1)或缺失约占前循环不完整病例的一半,而同侧胎儿型大脑后动脉约占后循环不完整病例的11%。同时,大脑前动脉(ACA)的几种变异先前已被描述,包括ACA从ICA的异常起源、永存原始嗅动脉、单一ACA、三干型ACA以及多个前交通动脉。前循环和ACA变异都能影响急性ICA闭塞的血管内治疗(EVT)和临床结局。基于侧支状态和Willis环的变异,Lee等人提出将ICA闭塞分为复杂和简单两类,这两类都能显著影响临床结局,但在急诊环境下进行此分类具有挑战性。
在临床中,我们观察到伴有CA-A1的急性ICA闭塞患者与不伴有CA-A1的患者具有不同的临床和放射学结果。因此,使用术前血管造影成像快速区分伴有与不伴有CA-A1的急性ICA闭塞患者既至关重要又极具挑战性。我们假设术前CT灌注(CTP)成像可能区分伴有与不伴有CA-A1的急性ICA闭塞患者。我们研究的主要目的是评估CTP在检测急性ICA闭塞伴有CA-A1的诊断能力,并探讨CA-A1组与非CA-A1组之间临床和放射学结果的差异。此外,我们假设双支架取栓(DSR)技术可以改善伴有CA-A1的急性ICA闭塞患者的放射学结果。
患者群体和临床数据收集:
该研究基于从2018年6月到2022年2月期间连续接受血管内治疗(EVT)的因大血管闭塞(LVO)导致的急性缺血性卒中(AIS)患者的前瞻性基于医院网络的数据库。患者入院后通过电子数据库收集患者特征、治疗方案和血管内干预措施、围术期管理和临床结局。
纳排标准:
纳入标准:(1)前循环LVO导致的AIS;(2)数字减影血管造影(DSA)证实ICA闭塞;(3)EVT前进行了术前CTP成像;(4)脑卒中急性期期间接受EVT。
排除标准:(1)CTP成像质量差;(2)多发性动脉闭塞;(3)再通失败;(4)对侧颅外和颅内前循环大动脉(ICA、M1、M2、A1)存在显著狭窄或闭塞。
CTP标准方案和图像采集:
CTP使用256层CT扫描仪(Revolution; GE Healthcare, Waukesha, Wisconsin, USA)采集。CTP方案(80 kV峰值,120 mAs,2.0s循环时间,22cm重建视野(FoV),16cm覆盖范围),将35 mL CT造影剂以5.5 mL/s速率注射,随后以5.5 mL/s的速率注射55 mL生理盐水冲洗。灌注图和梗死核心体积(CTP体积)使用MIStar软件(Apollo Medical Imaging, Melbourne, Victoria, Australia)或Ugard软件(Version 1.6, 强联智创, 北京)或Rapid软件(Version 7.0, iSchemaView, Menlo Park, California, USA)确定。延迟时间(DT)>3s或Tmax>6s的组织被定义为低灌注脑组织,梗死核心体积为相对脑血流量(rCBF)<30%。不匹配体积(DT>3s或Tmax>6s的体积减去rCBF<30%的体积)和不匹配比值(DT>3s或Tmax>6s的体积除以rCBF<30%的体积)也由软件自动计算。
使用DSA和/或EVT后的血管造影对ICA闭塞进行分类:
真正的急性ICA闭塞伴CA-A1定义为:(1)ICA再通后进行的血管造影显示双侧ACA的血供源自责任ICA;(2)术前和术后血管造影,包括MRA、CTA或DSA,显示对侧A1缺失(图1A)。如果CTP未能检测到ICA闭塞伴CA-A1,则被视为假阴性(图2A)。造影未显示ICA闭塞伴CA-A1但CTP显示双侧ACA供血区存在灌注异常则被视为假阳性(图2B、C)。
临床和放射学评估:
使用美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评估患者的神经功能缺损。脑梗死扩展治疗(eTICI)量表用于评估再灌注状态,eTICI评分2b–3表示成功再通。改良Rankin量表(mRS)用于评估90天时的临床结局,良好结局定义为mRS评分≤2。症状性颅内出血定义为任何类型的出血且伴随NIHSS评分增加≥4分。
统计分析:
定量变量以均值±标准差或中位数(四分位距[IQR])表示,而分类变量以数字(N)和频率(%)表示。组间比较酌情使用Student t检验、Pearson χ²检验和Cochran–Mantel–Haenszel χ²检验。计算了CTP检测ICA闭塞伴CA-A1的诊断性能指标,包括敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值和诊断准确度。所有统计检验均为双侧检验,P值<0.05则认为具有统计学显著性。使用SPSS软件(Version 15.0; SPSS, Chicago, Illinois, USA)进行统计分析。
患者特征:
通过前瞻性设计的医院电子维护数据库对患者进行回顾性筛选。从2018年6月到2022年2月,连续检索了2005例因前循环急性LVO接受紧急EVT的病例(图3)。其中,719例患者在入院CTA中发现ICA闭塞;排除了41例无术前CTP图像、30例影像质量差、226例串联闭塞、60例存在病变对侧血管病变、22例多发动脉闭塞、59例再通失败的病例后,纳入了281名符合要求的患者。
在纳入分析的281例患者中,34例为(12.1%)ICA闭塞伴CA-A1,247例为(87.9%)ICA闭塞不伴CA-A1。纳入患者的平均年龄为70岁,52.0%为男性,基线梗死核心体积为78 mL,低灌注体积为204 mL,错配体积为126 mL。16.7%的患者在CTP上检测到双侧ACA受累。eTICI 3再通率为66.5%,下游区域DE(远端栓塞)发生率为25.3%,同侧ACA DE发生率为9.3%。良好功能独立率为24.2%,90天mRS评分中位数为4,症状性颅内出血发生率为10.7%,死亡率为29.2%(表1和表2)。
ICA闭塞伴CA-A1与不伴CA-A1的基线特征比较:
与不伴CA-A1的ICA闭塞患者相比,CA-A1组患者的发病至穿刺时间(OPT)更短(236分钟 vs 315分钟, P=0.041),穿刺至再通时间(PRT)更短(47分钟 vs 64分钟, P=0.038),入院NIHSS评分更高(21 vs 16, P<0.001),梗死核心体积更大(108 mL vs 74 mL, P=0.006),低灌注体积更大(265 mL vs 196 mL, P<0.001),不匹配脑组织体积更大(157 mL vs 122 mL, P=0.003),以及同侧ACA DE发生率更高(29.4% vs 6.5%, P<0.001)。
CTP在识别ICA闭塞伴CD-A1闭塞中的诊断性能:
在34例ICA闭塞伴CA-A1中,有33例通过CTP检测到双侧ACA异常,在247例不伴CA-A1的ICA闭塞组中,有13例通过CTP检测到双侧ACA异常(97.1% vs 5.3%, P<0.001)。CTP检测ICA闭塞伴CA-A1的诊断性能的最大受试者工作特征曲线下面积(AUC)为0.97,敏感性为0.97(95%CI 0.83 至 0.99),特异性为0.95(95%CI 0.91 至 0.97),阳性预测值为0.72(95%CI 0.56 至 0.84),阴性预测值为0.99(95%CI 0.97 至 0.99),总体准确度为0.95。
CTP误诊不伴CA-A1的ICA闭塞的原因如下:4例单一大脑前动脉(图2B),2例对侧A1段发育不良,4例对侧ACA慢性闭塞(图2C),以及3例对侧ACA严重狭窄。
ICA闭塞伴CA-A1中DSR与非DSR的放射学和临床结局比较:
在34例急性ICA闭塞伴CA-A1患者中,7例接受了并联DSR技术。与未接受DSR技术的患者相比,接受DSR技术治疗的患者任何区域DE和病变同侧ACA DE的发生率显著更低(0% vs 40.7%, P=0.046),死亡率也较低,但差异未达到统计学显著性(0% vs 37.0%, P=0.148)(表2)。
讨论
本研究的主要发现是,在卒中急诊救治中,CTP可以正确快速地区分急性ICA闭塞伴与不伴CA-A1的。急性ICA闭塞伴CA-A1在EVT期间发生同侧ACA DE的高风险相关。而使用并联DSR技术可以减少此类DE的发生。
Willis环的变异和侧支循环是影响急性ICA末端闭塞患者临床预后的关键因素。基于侧支循环状态,Liebeskind等人提出将ICA闭塞分为功能性T型和功能性L型闭塞。同时,Lee等人综合考虑侧支状态和Willis环的变异,提出将ICA闭塞分为复杂和简单ICA闭塞。在这两项研究中,功能性T型或复杂ICA闭塞患者的成功再通率和良好结局率较低,而出血转化率和死亡率较高。Liebeskind等人的功能性T/L型闭塞分类相对简单,未考虑Willis环的变异,这也可能影响EVT的结局。尽管Lee等人提出的分类系统将两者视为两个不同的因素进行了考虑,但它很复杂,在急诊环境中实施具有挑战性。
Lee等人提出的4种复杂型ICA末端闭塞可能在临床实践中遇到,本研究中将此类变异称为ICA闭塞伴CA-A1。在CA-A1患者中,双侧ACA由责任ICA供血。急性ICA闭塞伴CA-A1中,有两个关键因素可能影响EVT结局:第一,由于双侧ACA由责任ICA供血,同侧A1段的直径和血流量可能显著增大。因此,位于病变侧A1段的血栓在大小上可能与位于MCA的血栓相当。第二,在缺乏经前交通动脉来自对侧ICA的逆行血流的情况下,位于A1段的血栓在ICA再通后如果未被取栓支架充分覆盖,可能会迁移到ACA远端。我们的研究表明,在EVT过程中,ICA闭塞伴CA-A1患者发生同侧ACA DE的风险比不伴CA-A1的患者高出约四倍。这一发现支持了上述理论。
DE(远端栓塞)涉及栓子脱落到远端区域和新区域,这与取栓患者的不良临床结局相关。降低DE风险具有临床意义。可以采用各种EVT装置,如远端通路导管和球囊导引导管,以及不同的EVT技术来预防DE。DSR技术已用于68.7%常规EVT难治性闭塞患者的挽救策略,以及31.3%患者的一线策略。DSR技术已被证明可以降低DE风险。该技术包括并联和支架内支架配置。双支架取栓技术可能有助于取出大的和/或长的血栓,因为两个支架并排或重叠放置。鉴于同侧A1段独特的血流动力学特征和血栓负荷,使用并联方法将两个支架分别放置在A1和M1段可以降低同侧ACA DE的风险。我们的研究结果支持这一推测。此外,DSR技术提高了实现eTICI 3级再通的可能性,这与伴有CA-A1的急性ICA闭塞患者的良好预后和降低死亡率相关。
快速区分伴与不伴CA-A1的ICA闭塞至关重要,因此需要确定可靠的诊断工具。在临床实践中,血管造影技术如CTA、MRA和DSA常用于血管评估。但这些方法存在明显局限性:CTA血管重建与DAS耗时,MRA图像质量高度依赖患者配合(在严重脑损伤情况下可能无法实现)。此外,CTA和DSA都需要具有丰富经验的影像科医生判读以确保结果准确。相比之下,自动化CTP成像广泛用于AIS评估,并已证明能够快速识别LVO和责任血管。这表明CTP可能是在急性情况下快速区分伴与不伴CA-A1的ICA闭塞的有价值工具。
CTP成像因使用多种颜色量化血流灌注,能够直观展示病变部位,特别是在检测ICA闭塞伴CA-A1的病例。我们的研究证明了CTP在识别ICA闭塞伴CA-A1方面的卓越诊断效能。CTP仅漏诊1例ICA闭塞伴CA-A1,可能归因于患者良好的侧支循环。不到6%的不伴CA-A1的ICA闭塞被CTP误诊。影响因素如下:(1)ACA变异:ACA的变异解剖包括ACA异常起源、永存原始嗅动脉、单一ACA、三重ACA和多个前交通动脉。据报道,单一大脑前动脉的发生率为0.3%,单一大脑前动脉变异与双半球梗死相关。在本研究中,ACA变异见于不到一半的CTP假阳性病例;其中,66.6%为单一ACA变异,33.3%为对侧A1发育不良。值得注意的是,在单一大脑前动脉的情况下,对侧灌注异常位于ACA供血区的背侧区域,这与ICA闭塞伴CA-A1的情况不同;(2)ACA狭窄或闭塞:超过一半的CTP假阳性患者存在严重的ACA狭窄或慢性闭塞,其中42.9%有严重的ACA狭窄,57.1%有慢性ACA闭塞。我们研究中CTP假阳性发生率相对较低可能归因于排除了伴有对侧颅外和颅内前循环大动脉显著狭窄的患者。
据报道,ICA闭塞患者的功能独立率在21.4%至40%之间。然而,在本研究中,功能独立率仅为24.2%,与类似研究相比相对较低。这种差异可能归因于几个因素。第一,本研究的人群具有大的梗死核心,中位梗死核心体积近80 mL。第二,本研究纳入了早期EVT取栓的病例。在此期间,EVT设备如球囊导引导管和大口径抽吸导管尚未广泛可用,且医疗团队的EVT技能和经验有限,这些因素可能对我们患者的预后产生了负面影响。值得注意的是,我们观察到CA-A1组的平均梗死核心体积超过100 mL,这被归类为极大梗死,理论上CA-A1组患者的临床结局预期比非CA-A1组更差。然而,两组的功能独立率相当,可能是由于CA-A1组患者的突然发病和严重的临床表现,导致更短的OPT和PRT。此外,EVT技术的进步,如DSR技术,也导致了PRT的缩短和同侧ACA DE风险的降低。更短的OPT和PRT以及更低的DE发生率,可能平衡了本研究中两组患者的预后。
局限性:
1. 该研究为回顾性研究,可能引入偏倚,但数据多来自前瞻性登记库。
2. 仅评估了特定软件(RAPID/Ugard/Mistar)的CTP诊断能力,其他软件结果需谨慎解读。
3. 为确保诊断准确性,排除了再通不成功和串联闭塞患者,这些情况可能影响CTP性能。
4. 鉴于这些病变的血栓负荷大,大多数患者采用了BADDASS技术,但使用大孔径抽吸导管可能降低DE风险,尤其是在伴有CA-A1患者中。需进一步研究来验证结果普适性。
本研究表明,CTP能够准确快速地检测急性ICA闭塞中的CA-A1。血管内治疗期间易发生同侧ACA远端栓塞,使用并联双支架取栓技术可降低其发生率,显示出作为一线治疗策略的应用前景。
易婷玉 主任医师
漳州市医院神内脑血管病介入科
● 福建省漳州市医院神内介入科科室主任、主任医师
● 中国医师协会神经介入专业委员会青年委员
● 中国老年医学学会青年委员
● 中国医药教育协助脑卒中血运重建专业委员会委员
● 中国研究型医院学会介入神经病学专业委员会经桡动脉入路神经介入协作组组长
● 福建省海峡卫生交流会心脑血管病防治分会理事
● 漳州市医学专家协会康复委员会委员
● 主持4个省部级课题,在研经费超100万元
● 以第一作者或通讯作者发表SCI文章18篇,累计影响因子达40余分,单篇影响因子最高达8分
● 多次获得全国神经介入比赛大奖
● 获得2022年度国家卫生健康委能力建设和继续教育中心授予“中国神经介入十佳手术医师”
● 获得漳州市科学技术协会的自然科学优秀论文三等奖
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潘志南
漳州市医院神内脑血管病介入科
● 住院医师,2018开始从事神经内科脑血管病治疗,2020年开始学习脑血管病介入治疗
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陈文伙 主任医师
福建医科大学附属协和医院脑血管病科
● 主任医师,脑血管病科主任,副教授,博士生导师
● 中国医师协会神经介入分会常务委员,中国医药教育协会脑卒中血运重建专业委员会副主任委员,国家放射与治疗临床医学研究中心泛血管医学专家委员会委员,福建省神经病学学会介入学组副组长,中国医师协会神经内科医师分会神经介入学组副组长
● 以第一作者或通讯作者先后发表SCI二十一篇,累计影响因子60余分
● 在世界范围内首次提出“微导管首过效应”、“豆纹共干性低灌注”,提出了“PEARS技术”、“Double PT技术”、“RTRS技术”“BASIS技术”等相应技术
● 作为国内、国际多个急诊血管内治疗临床研究实验的分中心PI,组织并参与完成了多项卒中领域具有世界影响力的研究,结果发表在国际顶刊杂志,如“DIRECT-MT”“BAOCHE”“ATTENTION”“ENCHANTED”
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