作者：郭方舟，聂芳，兰州大学第二医院超声医学中心

脑卒中在我国是致死、致残的首要病因。急性脑血流突然中断可导致快速且不可逆的神经元损伤。缺血时间和侧支血流的范围是急性脑卒中后脑组织生存的两个最重要的决定因素。侧支血流是决定急性脑卒中再通治疗预后和疗效的关键因素，因此在治疗中对于侧支循环的建立尤为重要，2013 年美国心脏协会(AHA) / 美国卒中协会(ASA)首次提出侧支循环的建立。

目前临床工作中，对于侧支循环的评估方法包括：CT 血管造影(computed tomography angiography，CTA)、CT 灌注成像(computed tomography perfusion，CTP)、数字减影血管造影(digital subtract angiography，DSA)、磁共振血管成像(magnetic resonance angiography，MRA)、动脉自旋标记(arterial spin labeling，ASL)、磁敏感加权成像(susceptibility-weighted imaging，SWI)、经颅多普勒超声(transcranial Doppler，TCD)、经颅彩色多普勒超声显像(transcranial color Doppler，TCCD)，本文就不同的影像学检查技术对侧支循环评估的研究进展进行综述。

1.TCD 及TCCD

TCD 是利用超声多普勒原理观察Willis 环上各动脉血流动力学的一项无创检查方法。血管闭塞时，动脉间形成新的吻合支，侧支血流开放，TCD 可通过检测侧支血流流速、方向进行评估。TCD 评估前交通支(anterior communicating artery，ACoA)、后交通支(posterior communicating artery，PCoA)、眼动脉(ophthalmic artery，OA)与DSA 的符合率分别为94.5%、89.7%、89.0%。

多项研究证实TCD 和TCCD在诊断ACoA 的敏感度及特异度均高于PCoA。TCD 对于诊断ACoA 敏感度为95%，特异度为100%。TCCD 对ACoA 敏感度和特异度为100%。TCCD 对颈动脉闭塞患者检测ACoA 血流的敏感度为98%，特异度为100%，阳性预测值为100%，阴性预测值为98%。而在颈内动脉重度狭窄或闭塞的情况下，TCD 对PCoA 检测的敏感度为87%，特异度为95%。

TCCD 对颈动脉闭塞的患者显示侧支循环的敏感度为84%，特异度为94% 。经眼窗探测逆向OA，可对颈动脉闭塞或严重狭窄的特异度(100%)和敏感度(75%)更高。此外，当OA 血流方向为正向时，依据平均流速和搏动指数可以区分颈动脉重度狭窄或闭塞。依据侧支循环在脑血流动力学中作用，设定ACoA 开放为3 分，PCoA 开放为2 分，OA 开放为1 分，可以量化评估单侧颈内动脉重度狭窄或闭塞的侧支循环，对临床诊疗具有指导意义。

TCD 因无创、廉价、便捷可作为急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke，AIS)患者的初筛。但部分患者颅骨透声差，影响颅内血管的检出率，且检查易受操作者的主观影响，也无法显示血管二维及彩色多普勒等信息，而TCCD 通过二维及彩色多普勒血流参数显示血管走行及侧支开放，还可对频谱多普勒的取样位置，取样容积及角度进行可视化调整。

2. DSA

DSA 是去除了颅骨及软组织的减影技术，可清楚显示脑血管的分支，各部位的狭窄及闭塞情况，侧支循环及代偿供血的范围。因时间分辨率及空间分辨率高，能动态评估侧支循环的优点，是评价侧支循环的“金标准”，有文献报道DSA 诊断侧支循环的特异度88.2%，敏感度81.8%。

对于适合血管内溶栓的AIS 患者，通过改良美国介入和治疗神经放射会/ 介入放射学会(american society of interventional and therapeutic neuroradiology/ society of interventional radiology，ASITN/ SIR)侧支循环分级评估脑侧支循环状态有助于预测急性血管内取栓的风险和收益。操作方法是在局部或全身麻醉下行股动脉穿刺后，使用高压注射器快速将对比剂注入，获得的2D DSA 可评估侧支血流的分级，由于注射压力大，易造成侧支血流方向逆转，出现假阳性率，常引起穿刺点出血。

操作中易出现动脉斑块脱落、血管内皮损伤、血管痉挛等并发症。因其有创，成本高，操作复杂，不能显示脑实质，无法定量评估侧支血流动力学，临床难以作为常规的检查方法，且耗时长，通常不用于AIS 的早期诊断，可对血管内取栓的患者行术前评估。

3. CT

3.1 CTA

CTA 能够直观显示血管的分布及其结构，是一种无创的血管成像技术，CTA 对一级侧支循环显示的敏感度为96.0%，特异度为100%，阳性预测值为100%，阴性预测值为94.4%，准确率为97.6%；对二级侧支循环的诊断敏感度为100%，特异度为88.9%，阳性预测值为92.3%，阴性预测值为100%，准确率为95.2%。256 层CTA 与DSA 诊断脑侧支循环的符合率为90.0%。

传统的单相CTA(single-phase CTA，sCTA)是评估侧支循环的常用方法，sCTA 显示一个血管期相，可能会低估侧支循环的状态，对于不同患者的侧支循环，很难把握最佳抓取图像时间。多时相CTA(multiphase CTA，mCTA)可显示脑血管的动脉期、静脉期以及静脉延迟期，在sCTA 基础上，增加了时间参数，不仅显示侧支循环的范围，强化程度，还可显示充盈及消退的速度。

mCTA 成像速度快，易判读，且判读可信度高，能全面、客观地准确评价侧支血管的状态。mCTA 的多扫描时相评价充盈延迟的侧支血流独具优势。与sCTA 侧支循环评分方法相比，mCTA 评估方法与DSA 有较好的一致性，能更全面、更好地评估前循环AIS 患者侧支循环状态。

有研究对比sCTA-MIP 与侧支循环偏利现象，对于一侧大脑中动脉M1段闭塞的AIS 患者，mCTA 的ASPECTS 评分能较好地评价侧支血管状态，诊断敏感度为93.55% ，特异度为90.91%。而动态CTA(4D-CTA)是一种从CT 灌注源导出的图像，能够显示常规CTA 未能显示的侧支血管，较sCTA 对侧支循环的评估更加精准，与DSA 有较好的一致性，可反映对比剂在脑血管中的填充速度，有助于指导AIS 患者的治疗。

4D-CTA 评估侧支循环状态时，ASITN/ SIR 评分诊断效能最高，不仅反映侧支循环的结构，还可反映侧支循环的功能，应优先选用，常规CTA 评估侧支阳性预测值为92.86%，阴性预测值69.57%。4D-CTA 评估侧支阳性预测值为86.36%，阴性预测值93.33%。有研究显示FastStroke 软件是基于mCTA 侧支循环评分进行改良的一种评分方法，该方法较快速且可靠，能准确评价前循环的侧支血流。

也有作者使用一维稳态血流模型模拟血流和压力建立了软脑膜侧支循环(LMF)的新模型，在AIS 患者的4D-CTA 数据中测量时，该模型可以更好地评估梗死体积和患者预后。CTA 能很好地显示侧支循环的结构，CTP 显示血流灌注，两者结合可提高AIS 的临床诊断及评估预后。但4D-CTA 需要以CTP 为基础重组图像，因此辐射剂量较大。

3.2 CTP

CTP 是通过组织的血流灌注参数得到脑血流的灌注状态，包括脑血流量(cerebral blood flow，CBF)、脑血容量(cerebral blood volume，CBV)、平均通过时间(mean transit time，MTT)等。CTP 原始图像是一种快速、无创、可行的侧支灌注的测量方法，是类似DSA 的时间分辨率图像。

自动CTP分析可以准确识别AIS 的侧支状态。与最大时间、低灌注强度比和CBV 指数相比，相对CBF < 38% 可能是更好的基于灌注的良好侧支供应指标。快速脑灌注软件(rapid processing of perfusion and diffusion，RAPID)是一项处理速度快，完全自动化的CTP 图像后处理系统，可重组出多时期最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)图，无需重新行多时相CTA 检查，可快速评估CTP 图像与脑血流不匹配，预测梗死灶的体积及侧支循环的状态，有助于临床医师筛选适合血管内治疗的AIS 患者。

以RAPID 软件所获CTP参数CBF < 30% 及缺血半暗带体积和低灌注强度比值(HIR)可有效评估AIS 患者侧支循环。但CTP 不能定量评估软脑膜侧支，也有文章提出CTP 图像及CTA 评价溶栓或血管内治疗患者LMF 的有效性和可靠性均优于AIS 患者。

4. MRI

4.1 MRA

MRA 包括时间飞跃法MRA(time-of-flight，TOF MRA)、相位对比法MRA(phase contrast，PC MRA) 及对比增强法MRA(contrast enhanced，CE MRA)。TOF MRA 因无需对比剂被广泛应用于临床，但血流较慢可能低估闭塞远端的侧支血流，因此常用于近段血管闭塞。三维时间飞跃法磁共振血管造影(3D TOF MRA)可显示血管内取栓治疗前ACoA 是否存在，对于判断前循环的预后有重要指导意义。

CE MRA需注入缩短T1 的顺磁性对比剂，可以更好地显示远端血管的侧支血流。有文章提出在缺血性脑卒中患者中，CE-MRA对于明确闭塞位置和评估侧支血流方面优于TOF-MRA，且检查时间更短，覆盖范围更大。基于时间分辨动态对比增强MRA (time-resolved dynamic contrast-enhanced MRA，DCE MRA)的多时相MRA 侧支成像方法，是评价AIS 患者侧支成像的较好的方法。与DSA 相比，4D MRA 对颅内侧支血流具有较高的敏感度(92.3%)、特异度(100%)、阳性预测值(100%)和阴性预测值(95.2%)。

4.2 三维动脉自旋标记(3D-arterial spin labeling，3D-ASL)

3D-ASL 是一种无创且无需外源性对比剂的MRI 灌注成像方法，利用反转脉冲标记动脉血中水质子作为内源性对比剂，经过延迟时间(post labeling delay，PLD)图像采集及后处理系统定量地评估脑组织灌注水平。作者指出双标记延迟时间3D-ASL 可以有效评估AIS 责任血管供血区的灌注情况，以及侧支循环代偿情况，ASL 诊断侧支的敏感度和特异度分别为96.7% 和50.0%。

ASL 最初用于判断血流灌注，之后运用动脉运输伪影(arterial transit artifact，ATA)评价侧支循环，ATA 是由于血流缓慢在血管腔内残留而形成的高信号，ATA 出现可提示该区域存在侧支循环。ASL可为AIS 患者动脉闭塞部位及侧支灌注的检测提供重要的诊断信息。但ASL 采集时间较长，图像分辨率低，临床运用受限。

4.3 液体衰减反转恢复序列(FLAIR)

FLAIR 中血管高信号(vascular hyperintensity，FVH)表现为蛛网膜下腔或脑实质旁的“蛇状”、条状或点状高强度。颅内大动脉重度狭窄或闭塞后LMF 是FVH 形成的基础，FVH 是评估AIS 患者LMF 的良好方法。对MRI 高信号血管征(hyperintensity vascular sign，HVS)行位置(HVS-position)、数量(HVS-count)、范围(HVS-area)评分以评价侧支循环的效能，三者联合应用时评估软脑膜侧支的曲线下面积(AUC)为0.904，特异度为87.5%，敏感度为85.1%，HVS 多评估系统的联合运用可提高量化软脑膜侧支循环的评估效能。

FVH 与脑侧支循环级别轻度相关，FVH 越广泛说明患者侧支循环越丰富，临床预后越好。FVH 严重程度评分越高，SWI 序列中不对称分布的多发低信号灶(multiple low signal vessel，MLSV)严重程度评分越高，则侧支循环代偿较好。FVH-扩散加权成像(diffusion-weighted imaging，DWI)不匹配与ASL 侧支循环指标ATA 高度相关，有助于临床判断预后和指导治疗。

也有学者提出FVH 的存在，提示不良预后，周建国等提出单侧大脑中动脉闭塞后，急性期FVH提示慢速的、不健全的LMF 的建立，亚急性期FVH 的显示提示临床预后较差。

4.4 SWI

SWI 是一种高分辨率的三维梯度回波成像序列，对去氧血红蛋白等磁性物质极为敏感，AIS 患者的缺血区静脉内去氧血红蛋白含量高，因此与周围静脉内产生磁敏感差异，在SWI 上显示较为突出的低信号，称为多发低信号静脉(prominent cortical veins，MHV)也有作者称为皮层静脉(prominent cortical veins，PCV)或不对称突出的皮质静脉(asymmetrical cortical vein sign，ACVS)。

SWI 能够清晰显示脑卒中患者是否存在软脑膜侧支循环，SWI 的改变是评价脑卒中侧支循环的良好指标，软脑膜侧支循环越好，在SWI 上PCV 检出率越低。SWI 中侧支循环越好，MHV 越明显，也有作者认为，MHV 代表侧支血流缺乏，目前尚无明确定论。目前，多模态影像学检查方法对于AIS 侧支循环血流均可进行评估，但缺乏快速、准确的影像学评估方法，还需探究更精准的技术和人工智能评估侧支循环，从而为AIS 患者临床决策制定及预后评估提供重要帮助。

来源：郭方舟,聂芳.影像学检查技术在评估缺血性脑卒中侧支循环方面的进展[J].临床放射学杂志,2024,43(02):287-290.

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