CT灌注衍生的动脉输入函数离散度与超声心动图左心房增大在急性卒中中的关联研究

《Clinical Neurology and Neurosurgery》：CT Perfusion-Derived Arterial Input Function Dispersal Versus Echocardiographic Left Atrial Enlargement in Acute Stroke

　　

CT灌注衍生的动脉输入函数（AIF）离散度反映了对比剂通过脑血管的时间特性，不仅受动脉闭塞位置和颅内侧支循环影响，还受心脏功能调节。研究人员旨在探讨急性缺血性卒中患者左心房（LA）大小与AIF离散度之间的关联，并假设LA增大与AIF离散度延长独立相关。研究纳入2020年12月至2024年6月期间在单一综合性卒中中心（澳大利亚纽卡斯尔约翰·亨特医院）就诊、最终诊断为缺血性卒中或短暂性脑缺血发作（TIA）、并在发病24小时内接受脑部CT灌注成像的患者。研究人员使用MIStar软件自动计算AIF离散度，将其定义为从扫描开始至AIF曲线结束的时间，并以≥29秒作为延长阈值。通过经胸超声心动图记录LA面积、LA容积指数及左心室射血分数（LVEF）。采用受试者工作特征（ROC）曲线确定LA面积预测AIF离散度延长的最佳截断值，并构建多变量logistic回归模型分析独立关联因素。共纳入172例患者，其中50例（29.1%）存在AIF离散度延长。AIF离散度延长组患者的LA面积、LA面积≥24 cm2比例、LA容积指数及LVEF降低比例均显著高于非延长组。多变量分析显示，LA面积每增加1 cm2，AIF离散度延长的比值比（OR）为1.12（95%CI 1.05–1.20；p=0.001）；LA面积≥24 cm2与AIF离散度延长独立相关（OR 3.69，95%CI 1.66–8.35；p=0.001），进一步校正LVEF后关联仍存在（OR 3.76，95%CI 1.66–8.52；p=0.002），且LVEF降低亦为独立相关因素（OR 3.35，95%CI 1.21–9.27；p=0.020）。研究表明，LA增大与LVEF降低均为急性缺血性卒中中AIF离散度延长的独立相关因素，AIF离散度可能作为反映心房增大及心室功能障碍的综合血流动力学标志物，并可作为隐匿性心脏疾病的实用筛查工具。

**论文解读：CT灌注衍生的动脉输入函数离散度与左心房增大在急性卒中中的关联**

**1. 研究背景与目的**

在急性缺血性卒中的脑灌注成像中，动脉输入函数（arterial input function, AIF）代表对比剂在近端脑动脉内的时间-浓度曲线，是计算灌注参数的重要参考。以往观点认为，AIF的到达时间延迟主要由动脉闭塞位置和颅内侧支循环决定，但近年研究提示心脏功能同样可影响全身血流动力学，从而改变对比剂在脑循环中的输运特征。研究人员前期发现，左心室射血分数（left ventricular ejection fraction, LVEF）降低（<50%）与CT灌注上AIF离散度延长（≥29秒）相关。然而，除心室收缩功能障碍外，左心房（left atrial, LA）结构改变也可能参与调节脑血流动力学。LA增大可能减缓心房对比剂清除，导致AIF离散度更平缓地延长，且这种效应可能独立于LVEF。目前，急性卒中中LA大小与AIF离散度之间的关系尚不明确。因此，本研究旨在探讨急性缺血性卒中患者LA大小与AIF离散度延长之间的关联，检验LA增大是否独立于LVEF与AIF离散度延长相关，从而支持AIF离散度作为同时反映心房和心室功能障碍的筛查指标，有助于识别心源性栓塞高风险患者。

**2. 研究方法**

研究基于澳大利亚纽卡斯尔约翰·亨特医院前瞻性收集的连续病例数据，纳入2020年12月至2024年6月期间发病24小时内接受非增强CT、CT血管成像和CT灌注检查、最终诊断为缺血性卒中或短暂性脑缺血发作（transient ischemic attack, TIA）的患者。所有CT检查均采用384层双源扫描仪（SOMATOM Force, Siemens Healthineers）完成。灌注参数由MIStar软件自动计算，AIF自动检测于最早且增强最明显的动脉，若必要时手动选择；AIF离散度定义为从扫描开始至AIF曲线结束的时间，延长阈值采用既往独立队列确定的≥29秒。经胸超声心动图在事件前14天内或事件后90天内完成，记录LA面积、LA容积指数和LVEF。统计分析采用Wilcoxon秩和检验、Pearson χ2检验或Fisher精确检验比较组间差异，使用受试者工作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲线确定LA面积预测AIF离散度延长（≥29秒）的最佳截断值，并构建三个多变量logistic回归模型：模型1将LA面积作为连续变量；模型2采用ROC-derived截断值24 cm2；模型3在模型2基础上进一步校正LVEF降低。为避免过度调整，排除抗凝药使用（心房颤动的中介因素）、核心体积和半暗带体积（总低灌注体积的中介因素）以及LA容积指数（缺失较多且与LA面积冗余）。

**3. 研究结果**

**3.1 基线特征**
共774例患者符合入组标准，其中23例无法计算AIF离散度，514例未在指定时间窗内接受经胸超声心动图，6例LVEF未评估，59例LA面积数据缺失，最终纳入172例。患者中位年龄65岁，66.3%为男性，中位NIHSS评分为7分，95.3%在基线时功能独立（mRS 0–2），10.5%有心房颤动病史。AIF离散度中位数为26秒，50例（29.1%）存在延长（≥29秒）。LA面积中位数21 cm2，LA容积指数中位数33 mL/m2，16.3%患者LVEF降低。

**3.2 AIF离散度<29秒与≥29秒两组比较**
AIF离散度≥29秒组患者年龄更大（71岁对60岁，p=0.001），心房颤动（20.0%对6.6%，p=0.009）、缺血性心脏病（18.0%对6.6%，p=0.022）及抗凝药使用（22.0%对6.6%，p=0.003）比例更高。CT灌注显示，该组核心体积（7 mL对2 mL，p=0.010）、半暗带体积（29 mL对13 mL，p=0.044）、总低灌注体积（42 mL对16 mL，p=0.020）均更大，可见颅内血管闭塞比例更高（68.0%对44.3%，p=0.005）。超声心动图显示，该组LA面积更大（24 cm2对20 cm2，p<0.001），LA面积≥24 cm2比例更高（54.0%对20.5%，p<0.001），LA容积指数更大（45 mL/m2对32 mL/m2，p=0.001），LVEF降低比例更高（34.0%对9.0%，p<0.001）。ROC曲线分析确定LA面积预测AIF离散度延长的最佳截断值为24 cm2，曲线下面积（AUC）为0.697，敏感性0.54，特异性0.80。

**3.3 多变量分析**
在模型1中，LA面积每增加1 cm2，AIF离散度延长的比值比（odds ratio, OR）为1.12（95%CI 1.05–1.20；p=0.001）。模型2中，LA面积≥24 cm2与AIF离散度延长独立相关（OR 3.69，95%CI 1.66–8.35；p=0.001）。模型3在额外校正LVEF降低后，LA面积≥24 cm2的关联仍显著（OR 3.76，95%CI 1.66–8.52；p=0.002），LVEF降低本身亦为独立相关因素（OR 3.35，95%CI 1.21–9.27；p=0.020）。此外，年龄增长在所有模型中均独立预测AIF离散度延长（每增加1岁OR 1.03，p<0.05），可见颅内血管闭塞在模型3中仍为显著预测因子（OR 2.64，95%CI 1.03–6.78；p=0.044），而心房颤动和缺血性心脏病经校正后无统计学显著性。

**4. 讨论与结论**

本研究证实，CT灌注中AIF离散度延长不仅受心室收缩功能影响，还与LA面积独立相关，且这种关联在校正LVEF后仍然存在。LA增大常反映慢性左心室充盈压升高，可见于收缩性心力衰竭和舒张性心力衰竭，其结构重构（顺应性降低、充盈动力学改变）可能改变心输出模式并延迟脑对比剂通过。由于正常LVEF可合并充盈压升高（如射血分数保留的心力衰竭），AIF离散度与超声心动图指标的关联可能反映多种心脏决定因素的综合影响，而非单一结构异常，这也解释了为何校正LVEF后LA面积与AIF离散度的关联基本不变。值得注意的是，LA面积主要反映结构性重构，可能无法完全捕捉心房功能损害；左心房储备应变（left atrial reservoir strain, LASr）可在明显LA增大前检出心房功能异常，但本研究队列中未常规评估，未来研究应探索心房功能指标与AIF离散度的关联。鉴于LA增大与心房颤动发生已知相关，AIF离散度可能作为亚临床心房颤动的血流动力学标志物，尤其对不明来源栓塞性卒中具有风险分层价值，且可从常规CT灌注数据中自动量化，无需额外扫描或费用，适合快速床旁评估。研究局限性包括单中心回顾性设计、超声心动图非统一执行且时间跨度较大、心脏输出量未常规测量、LVEF降低患者数量较少限制亚组分析，以及AIF离散度可能影响CT灌注参数本身的估算，需未来使用模拟AIF扰动或标准化采集方案加以验证。总之，LA增大与LVEF降低均为急性缺血性卒中中AIF离散度延长的独立相关因素，AIF离散度可作为整合心房增大与心室功能障碍的血流动力学标志物，但仍需多中心前瞻性研究验证最佳阈值及其在卒中后心脏评估中的增量价值。