灌注成像可以识别超过时间窗或发作时间不详的潜在取栓可获益人群。在急性卒中治疗过程中，可以依据脑组织灌注状态，对卒中患者实施个体化治疗。本文就CT灌注成像 (computed tomography perfusion, CTP) 和灌注磁共振成像 (perfusion magnetic resonance imaging, MRP) 在急性缺血性脑卒中的研究概况作综述，并讨论其技术特点、临床应用及存在的缺陷。
【REF: Demeestere J, et al. Stroke . 3 Feb 2020, DOI: 10.1161/STROKEAHA.119.028337.】
CT和MR灌注成像采集
获取高质量的灌注图需要针对高对比度灵敏度和低图像噪声进行优化的扫描方案，同时还需要确保以足够的时间分辨率完整地捕获团注对比剂的通过。对CTP而言，需要平衡扫描需求与成像放射线剂量之间的关系。扫描时间通常持续 60秒以上，采样速率为 2 秒或更快。除了技术考虑外，CT 和 MRI 的优点和风险也不同。对比剂动力学模型用于估计每个体素的血流动力学参数，将四维数据集转换为一组代表不同血流动力学特性的灌注图。通过反褶积算法来确定供血动脉中团注对比剂分布（代表动脉输入功能）与每个体素中观察到的对比剂通过之间的关系获取灌注参数。常用的基本血流动力学参数是脑血容量（CBV），脑血流量（CBF）,平均通过时间（MTT），Tmax（团注对比剂后自近端血管最大程度显影至脑组织最大程度显影的延迟时间，time-to-maximum of the residue function）。
为了获得更一致和客观的结果，灌注图通常要进行某种形式的阈值化处理以排除轻度低灌注，梗死概率较低的区域。临床应用中通常希望量化：(1)显著低灌注的组织，在无灌注恢复时可能梗死(称为半暗带);(2)不可逆梗死的组织，称为缺血核心。阈值可以量化每类组织体积，然后这些体积估计可用于治疗决策或构成指南的一部分。
灌注CT和MRI的解读
在没有恢复灌注的情况下，半暗带最终会衍变为缺血核心。由于侧支循环范围不同，个体间的梗死增长率差异很大。遗传和环境因素可能导致了在侧支循环中个体间的差异。
CT模式：CTP可根据灌注变化间接提示脑梗死。CBF通常是相对性的数值，需要和正常的脑组织进行对比，rCBF下降至30%以下通常被认为是缺血核心，已得到广泛验证。CTP对幕下病变的敏感性较低。
磁共振模式：脑卒中数分钟后，就可能发生细胞毒性脑水肿和水分子的移动限制，在MR上表现为弥散系数(ADC)下降并在弥散加权成像上显示为高信号。一般把缺血核心的弥散系数阈值定义在600到625×10-6平方毫米/秒之间。急性DWI信号异常病灶仍然有约24%发生可逆性改变，这与较短的缺血和再灌注时间有关，然而，大容量和永久性DWI逆转是罕见的，其临床意义也很有限。
严重低灌注的脑组织总体积减去缺血核心即缺血半暗带。通常将Tmax>6秒的脑组织判断为严重低灌注的脑组织，这一参数在CTP与MRP间最一致。
灌注参数和阈值的局限性：灌注的参数只反映缺血的严重程度，但无法反映缺血持续的时间；另外，即使已经发生不可逆的梗死，在发生自发性再通或侧支循环改善的情况下，这些可能已经在平扫CT表现为不可逆梗死的组织的血流量可能升高，超过了对核心梗死的CBF阈值时，就会在灌注检查上出现对核心梗死区低估的判读错误，因此，结合平扫CT来分析灌注检查结果十分必要，特别是对于发病时间已经较长的病人；在MRI上，弥散系数随时间和再灌注状态而变化。低灌注强度比（HIR）（Tmax>10秒/Tmax>6）是预测侧支血流和梗死进展的较好指标（图1）。图1A示在HIR较低的患者中，预计缺血核心增加速度缓慢。图1B示HIR高的患者，其脑缺血核心增加迅速。另外，rCBV也是评估侧支循环和梗死进展的较好指标。
图 1
正常组织与病理组织鉴别的局限性：慢性低灌注患者（血流动力学显著异常的狭窄或慢性阻塞），如果超过Tmax或MTT阈值，则灌注不足可能被严重高估。
灌注成像的临床应用
错配概念：错配概念指灌注不足和缺血核心之间的显著病灶体积差（即错配），是存在可挽救脑组织体积的替代标记。错配模式的定义取决于所选择的核心体积和灌注不足体积的比率（即错配比率MMR）。
预测再灌注反应：多项静脉溶栓研究表明， 存在错配（target mismatch）的患者在溶栓治疗后有更高的机会获得良好的结果，并且严重残疾或死亡的可能性更低（图2）。关于EVT的前瞻性队列研究DEFUSE 2及CRISP（CT perfusion to Predict Response to Recanalization in Ischemic Stroke Project）是证实了有错配患者良好的功能预后与恢复灌注之间的关系，这比发病时间窗更加重要。图2应用RAPID 软件处理的CTP成像显示缺血核心和灌注不足。A图所示为一例右大脑中动脉M1段闭塞的患者，即小的缺血核心（粉红色），相当大的组织有梗死风险（绿色）和大的错配率。B图显示右侧M1闭塞，一个大的缺血核心（粉红色），它在很大程度上重叠了灌注不足（绿色）。
图 2
错配成像应用于治疗抉择：在EXTEND研究中，评估在发病4.5至9小时内有错配患者静脉溶栓的益处。溶栓患者的功能转归较好，但症状性颅内出血有增多的趋势。两项血管内治疗的研究（部分）选择在MRP或CTP上有有错配特征的患者。尽管患者的基线特征相似，但与未取栓的患者相比，有错配患者在再通治疗后90天功能独立性增加（60% –71% 对32.6%），死亡率降低（9%对21%）。两项超时间窗的RCT研究DAWN和DEFUSE 3都采用了灌注和错配概念来选择病例，核心缺血采用DWI或CTP的rCBF<30%作为指标，DAWN研究采用缺血核心和NIHSS来评估错配，DEFUSE 3研究使用大于6秒的Tmax阈值来定义灌注不足，并选择缺血核心<70毫升、MMR≥1.8和半暗带至少15毫升的患者，两项研究的取栓组均获得了类似于时间窗内研究取栓组的90天良好预后率（45%-49%）。
无论对于静脉溶栓和取栓治疗，灌注影像评估能够更好预测AIS患者的预后，能够比传统时间窗更加好地筛选治疗病例，半暗带的评估是仅有的获得临床研究证实的手段，这是时间窗无法得到的，我们有必要对发病时间更长的患者进行这方面的研究。同样，尽管有难度，分析预测是否为无效或有害再通也值得关注。
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