探讨颅内动脉狭窄后血流动力学改变的临床意义及评估方法的研究

发布时间：2018-04-15 01:05

本文选题：血流分数 + 侧支循环　；参考：《首都医科大学》2017年博士论文

【摘要】：背景及目的:传统意义上,狭窄程度一直作为衡量症状性颅内动脉狭窄患者卒中复发的重要预测指标。但目前,越来越多的研究证实,对卒中复发风险预测价值更大的是狭窄远端血流动力学的变化,而不仅仅是病灶的狭窄程度。血流分数(Fractional Flow,FF),作为一个衡量血流动力学指标的参数,在心血管病和肾血管病领域已得到广泛认识,但在脑血管病领域的研究较少。本研究通过分析血流分数与计算机断层扫描灌注成像(Computed Tomography perfusion,CTP)各参数之间的相关性,以及血流分数与狭窄程度、侧支循环之间的相关性,验证血流分数的临床意义。方法本研究筛选2015年2月-5月首都医科大学附属北京天坛医院介入神经病学科住院的缺血性脑血管病患者,连续入组发病时间在3周内,核磁共振(Magnetic Resonance Imaging,MRI)或CT检查证实为症状性颅内动脉狭窄,且经数字剪影血管造影术(Digital Subtraction Angiography,DSA)检查证实责任动脉狭窄程度为70-99%。所有入组患者在进行DSA检查过程中,采用压力导丝完成血管内测压,即测量责任动脉狭窄部位近端(Pa)和远端(Pd)约3cm处的血管内压力,计算血流分数(FF=Pd/Pa)。基于目前公认的侧支循环评估系统(美国介入和治疗神经放射学学会/介入放射学学会侧枝循环评估系统(American Society of Interventional and Therapeutic Neuroradiology/Society of Interventional radiology(asitn/sir)collateralflowgradingsystem)对患者缺血后侧支代偿程度进行评估(0级-4级)。0-2级认为侧支代偿较差,3-4级认为侧支代偿较好。采用wasid方法测量责任动脉狭窄程度。入组患者在行测压前(或后)72小时内完成ctp检查,获得ctp各参数:脑血流量(regionalcerebralbloodflow,cbf)、脑血容量(cerebralbloodvolume,cbv)、平均通过时间(meantransittime,mtt)及达峰时间(timetopeak,ttp)。采用spearmann相关系数分析血流分数与ctp各参数、狭窄程度、侧支代偿水平之间的相关性。同时,将所有患者分为两组,血流分数与狭窄程度匹配组和不匹配组,分析影响两者匹配关系的影响因素。结果研究共筛选30例合格患者,完成血管内测压的患者为25例,平均年龄为55.6岁。其中男性患者15例(60%)。诊断为缺血性卒中的患者有19(76%)例,其余为短暂性脑缺血发作(tia)。经dsa检查证实,责任动脉位于大脑中动脉m1段的有6(24%)例患者,颈内动脉颅内段有5(20%)例患者,椎动脉v4段有8(32%)例患者,基底动脉6(24%)例患者。入组患者狭窄程度中位数为82.3%,血流分数中位数为0.68。结果发现,血流分数与rmtt(患侧mtt/健侧mtt比值)和rttp(患侧ttp/健侧ttp比值)呈明显负相关性(r=-0.453,95%ci(-791,-0.001),p=0.023),(r=-0.4,95%ci(-0.753,-0.001),p=.048),但与rcbf及rcbv未发现明显相关性。另外,在分析血流分数与狭窄程度的相关性时,结果发现,若不考虑侧支代偿程度,随着狭窄程度升高,血流分数有逐渐下降的趋势,但结果未发现统计学差异((r=-0.398,95%ci(-0.699,-0.027),p=0.07)。将患者基于侧支代偿分层,其中,11位患者为侧支代偿较差组,14位患者为侧支代偿较好组。结果发现,在侧支代偿较差的亚组,血流分数与狭窄程度之间呈明显的负相关性(r=-0.677,95%ci(-0.902,-0.235),p=0.032),但在侧支代偿较好组,两者之间无明显的相关性。而无论侧支代偿程度如何,血流分数与狭窄长度之间均无明显的相关性。分析血流分数影响因素时,结果发现,14例患者为血流分数与狭窄程度匹配组,11例患者为血流分数与狭窄程度不匹配组。空腹血糖水平与两者之间匹配程度相关,而侧支代偿程度和低密度脂蛋白可能相关,但结果无统计学差异。结论血流分数可能是症状性颅内动脉狭窄后远端血流改变的功能性预测指标。在侧支代偿较好的患者中,血流分数与狭窄程度无明显的相关性,提示侧支循环影响患者狭窄后血流改变,也间接证实侧支代偿水平与缺血性脑血管病患者预后及卒中复发有预防作用。背景及目的血流分数作为衡量动脉狭窄后远端血流动力学改变的重要参数之一,已成为指导心血管疾病和肾血管疾病的重要指标。在颅内血管领域,已有研究证实其与脑缺血后局部脑组织灌注相关,但该指标是在介入手术过程中在血管内直接测压所得。是否可通过无创的神经影像技术,模拟后处理计算血流分数是本研究需解决的重点。本研究欲采用计算机流体力学技术(computational fluid dynamics(CFD)),建立无创的血流分数评估方法。方法本研究受试者来源于第一部分队列研究的入组患者。此外,符合条件的入组患者需在行血管内治疗前(或后)72小时内完成颅内CTA+CTP检查。该研究有首都医科大学附属北京天坛医院和中国科学院神经先进技术研究院共同合作完成。由天坛医院研究人员筛选合格受试者,收集患者基线信息、临床信息及辅助检查。由中国科学院深圳先进技术研究院的研究员采用计算机流体力学技术(CFD),对入组患者的CTA原始图像进行后处理分析,模拟获得责任动脉狭窄近端和远端的血管内压力(狭窄近端记为PaCFD,狭窄远端记为PdCFD),计算血流分数(FFCFD=PdCFD/PaCFD)和压力梯度(translesional pressure gradient,TPGCFD)。采用Spearman相关系数评估CFD模拟无创血流分数与DSA直接测量所得血流分数之间的一致性。结果研究共筛选30例患者,11例患者完成术中DSA血管内压力测量和经CFD模拟血流分数计算(其中,5例接受血管内干预治疗的患者分别完善术前和术后CTA检查),故最终入组11例患者共16套影像数据。其中,男性患者为6(54.5%)例,平均年龄为58.6岁。其中,责任动脉位于大脑中动脉的有2(18.2%)例,颈内动脉颅内段的3(27.3%)例,基底动脉1(9.1%)例,椎动脉颅内段的患者5(45.5%)例。分析无创影像技术模拟血流分数FFCFD与血管内直接测量所得血流分数FF之间的一致性,结果发现两者之间一致性较高(r=0.88,p0.001=,差值大约在6.07%。模拟数值的结果显示压力比与模拟的颈内动脉(或椎动脉)入口血流量之间具有显著相关性(r=0.68,p=0.0019),但压力比与狭窄程度之间的相关性较低(r=-0.59,p=0.009)。此外,研究结果还发现,经DSA测量和经CFD模拟计算的狭窄近端压力(Pa)、狭窄远端压力(Pd)、血流分数(FF)均具有较高的一致性(r=0.84,0.94-0.86;P0.0001)。结论基于CFD技术模拟的无创神经血管影像检查获得的血流分数与经血管内直接测量所得血流分数之间具有较高的一致性。FFCFD模拟技术为无创检查手段分析症状性颅内动脉狭窄后血流动力学改变提供可靠、便捷的手段。
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【学位授予单位】：首都医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R743.3

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