中华急诊医学杂志  2015, Vol. 24 Issue (4): 438-439
容积CT灌注成像技术联合血Toll样受体4检测在急性脑梗死诊治中的应用
张世魁, 马娅琼, 杨蓉佳, 曲强, 李永胜, 柴尔青    
730000 兰州 甘肃省人民医院急救中心,放射科,脑血管病中心

容积CT灌注成像(CTPI)技术可有效判断脑组织局部低灌注所引起的微循环障碍的程度,了解急性脑梗死后局部血液动力学的变化[1, 2]。Toll样受体(toll-like receptors,TLRs)是最重要的固有免疫受体,是介导机体固有免疫转向获得性免疫的桥梁,其成员Toll样受体4(TLR4)生物学作用广泛,参与多种炎症过程,并可调控获得性免疫反应,在急性脑梗死脑损伤的发病机制中起重要作用[3, 4]。TNF-α(tumor necrosis factor-α)是体内炎症系统的核心因子,已有研究表明其在急性脑梗死中的作用[5]。本实验将急性脑梗死患者CTPI的结果与TLR4的表达量及血清TNF-α的浓度进行同步观察,旨在探讨CTPI联合实验室检查在急性脑梗死早期诊治中的应用价值。

1 资料与方法 1.1 一般资料

选择2012年6月至2014年2月在甘肃省人民医院急救中心住院的急性脑梗死患者67例为研究对象。临床诊断均符合全国第4届脑血管病学术会议制定的标准[6]。这些病例均排除以下几种情况:(1)近2周有感染性疾病;(2)伴发恶性肿瘤;(3)伴有免疫性疾病;(4)伴有血液系统疾病;(5)伴有严重的心、肝、肾疾病及糖尿病;(6)患者及家属不同意加入该研究。入院24h内完成临床神经功能缺损程度评分[7]

1.2 研究方法 1.2.1 CTPI检查

对入选患者在发病24 h内先进行普通CT扫描,确定感兴趣层面作为动态扫描平面。采用128层容积CT扫描机,经肘静脉快速注入优维显300,注射速度约为5 mL/s,注射剂量为50 mL。在对比剂注射5 s后进行同层动态CT扫描。扫描参数:80 kV,500 mA,扫描速度1层/s,间隔1 s,层厚5 mm,层间隔5 mm,扫描范围80 mm,在所选择的层面共扫描13.6 s,获得选定平面的272张图像,经AW4.4灌注软件处理获得CT灌注图像,并获得脑血容量(BV)、脑血流量(BF)、平均通过时间(MTT)等参数数值。

1.2.2 外周血单个核细胞(PBMC)膜表面中TLR4表达量的检测

入选患者在清晨空腹抽取静脉血5 mL,分别于试管中依次加入APC-anti-CD14抗体10 μL,PE-anti-TLR4抗体10 μL,EDTA抗凝全血100 μL,震荡充分混匀,按常规方法室温、避光孵育30 min;然后加溶血素2 mL溶血,10 min,然后以离心半径10 cm、3 000 r/min离心10 min;以PBS洗涤2次后,再以PBS配成约106个/mL液,然后用美国BD公司BD FACS Calibur流式细胞仪检测。

1.2.3 血清TNF-α检测

入选患者在清晨空腹抽取静脉血3 mL,立即在4℃条件下以离心半径10 cm、3000 r/min离心10 min,分离血清,-70℃冰箱冻存,采用双抗体夹心ELISA法检测TNF-α水平,试剂盒为加拿大YES BIOTECH Laboratories LTD的Human TNF-αELISA试剂盒。

1.3 统计学方法

全部数据采用SPSS 13.0统计软件处理,计量资料以均数±标准差(x ±s)表示,两组间比较采用成组t检验,两两相关分析采用Pearson相关分析。以P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果 2.1 24 h内CT平扫结果与CTPI结果对比

对入选的67例患者在发病24 h内进行普通CT扫描,有38例显示低密度区,均为责任病灶,29例未见异常,CT平扫对早期急性脑梗死诊断的阳性率为56.72%。CTPI在24 h内有56例发现脑内有灌注异常区,11例灌注正常,CTPI对早期急性脑梗死诊断的阳性率为83.58%。67例患者在发病3d内行头部MRI检查,均证实为急性脑梗死患者。

2.2 CTPI检查异常者其病灶侧与健侧的各参数值比较

CTPI检查异常者显示病灶中心与健侧脑实质相比,其BF值明显下降(P<0.05),MTT值显著延长(P<0.05),BV值差异无统计学意义(P>0.05)。见表 1

表 1 CTPI显示灌注异常者病灶侧与健侧脑实质的各参数值比较
组别 BV(mL/min) BF[mL/(min·100 g)] MTT(s)
健侧脑实质 3.66±1.77 35.31±19.76 10.45±7.93
病灶 2.64±1.54 16.89±8.54 a 19.73±11.30 a
P 0.094 0.000 0.036
注:24h内患侧病灶参数值与健侧脑实质参数值比较, a P<0.05
2.3 CTPI各参数值与TLR4、TNF-α的Pearson相关分析

CTPI中BF值与TLR4表达量存在负相关(r=-0.209,P<0.01),与TNF-α存在负相关(r=-0.293,P<0.01);MTT值与TLR4表达量存在正相关(r=0.358,P<0.01),与TNF-α存在正相关(r=0.308,P<0.01);BV与TLR4表达量无相关性r=-0.032,P>0.05),与TNF-α亦无相关性(r=-0.065,P>0.05)。

2.4 各病例组CTPI各参数值、TLR4和TNF-α的比较。

67例脑梗死患者按NIHSS标准将病例组患者分为轻型(NIHSS评分<5分)、中重型(NIHSS评分≥5分),结果显示BF、MTT、TNF-α值及TLR4的表达量在两组间差异具有统计学意义(P < 0.05) ,见表 2

表 2 各病例组CTPI各参数值、TLR4和TNF-α的比较
病例组分型 n BV(mL/min) BF[mL/(min·100 g)] MTT(s) TLR4表达量(%) TNF-α(ng/mL)
轻型 35 3.01±1.45 27.23±8.35 13.16±7.66 50.70±11.61 90.19±20.26
中重型 32 2.05±1.06 13.95±7.40 a 21.35±10.21 a 72.00±26.77 a 182.85±56.12 a
P 0.846 0.017 0.025 0.035 0.000
注:中重型组参数值与轻型组参数值比较, a P<0.05
3 讨论

急性脑梗死后继发性脑损伤的发病过程有三个阶段[8]:第一阶段,脑组织局部灌注压下降,并引起脑局部血液动力学的改变;第二阶段,脑组织灌注进一步下降,脑循环储备失代偿性,低灌注造成神经元功能异常;最后阶段是脑血流量进一步下降超过脑代谢储备力后发生不可逆转的神经元形态学改变,即脑梗死。所以在急性脑梗死在发病早期尤其是2~6 h内的超急性期,病灶区脑组织内主要表现为细胞毒性水肿,并逐步过渡为血管性脑水肿,这时在常规CT平扫图像通常无明显形态学改变。而CTPI技术可以有效显示灌注异常区,并结合梗塞区BV、BF、MTT值等,较普通CT扫描能明显提高急性脑梗死诊断的阳性率,这与本研究结果一致。

本研究中CTPI检查结果异常者,其病灶中心与健侧脑实质的BF值和MTT值有明显差异,而BV值未发生明显变化。笔者推测,因为BF值代表组织的毛细血管流量,MTT为血液自动脉端流至静脉端的循环时间,而急性脑梗死时出现的血管内皮损伤、机械性堵塞、前凝血物质过多等病理生理变化[5, 9]可以使得单位时间内流经特定脑区的血液容量减少,通过血管的血流时间延长,致病灶侧BF值下降,MTT值延长。BV与对照组未见明显差异,可能与脑梗死早期脑组织的自我代偿相关,有研究表明,在急性脑梗死前期,脑局部灌注压会下降,脑组织可通过一定的自我调节机制使局部血管床扩张,以增加血容量来代偿,此时BV值正常或仅轻度下降[8, 10]

相关性分析结果显示,BF值、MTT值分别与TLR4表达量、TNF-α值呈明显正相关或负相关,可能与后二者在急性脑梗死后继发脑损伤的作用相关。中枢神经系统表达TLR4的主要细胞是小胶质细胞[11],能够识别多种内源性和外源性配体并参与多种炎症过程[12, 13]。而小胶质细胞、巨噬细胞、单核细胞等也是TNF-α产生分泌的主要来源之一,后者可促进单核细胞趋化蛋白1、血管内皮细胞黏附分子等的表达,并使大量的炎性效应细胞迁移、黏附和聚集,直接或间接造成内皮细胞功能损伤[5],使得急性脑梗死患者的血液流变学发生变化,即BF值下降,MTT值延长。

NIHSS评分是临床最常用的评价脑卒中患者治疗效果及判定预后的指标之一,急性脑梗死患者梗死的部位、梗死面积、梗塞强度、缺血脑组织可恢复比率,以及是否存在糖尿病、是否进行溶栓治疗等因素[14, 15],都可能会影响到患者的评分结果。本研究显示BF、MTT、TLR4表达量及TNF-α值均与NIHSS评分密切相关,可能为早期判断病情提供新的检查依据。笔者认为,BF代表着梗塞血管的血流量,故与梗死面积相关;而MTT是指梗塞血管的血流通过时间,一定程度上代表着梗塞的强度;TLR4的表达量、TNF-α值与NIHSS评分相关应该与它们在急性脑梗死损伤机制中所扮演的角色相关。

鉴于已知的CTPI技术在判定急性缺血性脑卒中病灶侧发生梗死的阈值[16]以及区分缺血半暗带和梗死区[17]等方面的作用,再结合本研究结果,及时对急性脑梗死患者进行CTPI检查并进行血TLR4、TNF-α检测,应该能为早期诊断急性脑梗死、判断病情以及制定合理的治疗方案提供参考依据,值得在临床工作中进一步研究和推广。但本研究为小样本研究,且因脑梗死为脑局灶性损害,而TLR4表达量、TNF-α值为血液总体检测指标,并不能非常准确地反映二者的关系,即局部血流中的TLR4表达以及TNF-α的变化有可能被掩盖。另外,不同的基础疾患(如高血压、心房颤动等)及潜在的其他因素[18]可能对本实验数据有影响,亟待完善。

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