体位对脑灌注的影响：采用常规与直立CT灌注(CTP)比较仰卧位与坐位下的脑灌注差异

《European Radiology Experimental》：Effect of body position on cerebral perfusion: a comparison of supine and seated positions assessed using conventional and upright CT perfusion

　　

目的：体位变化可影响全身血流动力学及脑灌注，但在生理重力条件下对活体脑灌注进行定量评估仍较为有限。研究人员旨在采用直立多层螺旋计算机断层扫描灌注成像（upright multidetector computed tomography perfusion, upright CTP），以全脑脑血流量（cerebral blood flow, CBF）为主要观察指标，评估体位依赖性脑灌注改变。材料与方法：本研究为单中心观察性健康志愿者研究，经机构审查委员会批准。18名志愿者于同日分别接受仰卧位与坐位CTP检查，使用两台相同配置的320排多层螺旋CT扫描仪。主要终点为全脑CBF，次要终点包括平均通过时间（mean transit time, MTT）及脑血容量（cerebral blood volume, CBV）。对两种体位行配对比较，并行探索性脑区改变及个体间变异分析。结果：坐位时全脑CTP测得的CBF显著高于仰卧位（32.9±6.0 vs 29.2±5.6 mL/100 g/min；p＝0.010），增幅为1.15±0.19倍。坐位MTT显著缩短（4.25±0.61 vs 4.63±0.72 s；p＝0.035），CBV呈轻度但显著增加（2.23±0.16 vs 2.16±0.17 mL/100 g；p＝0.044）。各脑区灌注变化趋势一致，个体间体位反应存在变异。结论：直立CTP可检测出与体位相关的全脑灌注参数差异，提示其在研究体位改变所致生理及病理性脑血流动力学改变方面具有潜在应用价值。相关性说明：直立CTP可在重力负荷下对体位相关脑血流动力学进行生理学评价，有望为健康与疾病状态下的脑循环研究提供新视角。要点：①采用直立CTP发现坐位较仰卧位全脑CBF增加15%；②坐位MTT缩短约7%，CBV轻度增加约4%；③灌注反应存在明显个体间变异，提示不同的体位生理适应机制。

论文解读——《Effect of body position on cerebral perfusion: a comparison of supine and seated positions assessed using conventional and upright CT perfusion》（发表于European Radiology Experimental）

研究背景

人脑虽仅占体重约2%，却消耗超过10%的心输出量，需依靠完善的调节机制维持足够的脑灌注。脑血流量（cerebral blood flow, CBF）是评价脑灌注的关键定量指标，其驱动压力为脑灌注压（cerebral perfusion pressure, CPP），即平均动脉压（mean arterial pressure, MAP）与颅内压之差。体位由平卧转为坐位或直立时，血液因重力重新分布至身体下部，在心脏与颅脑循环间形成静水压梯度，可能影响脑灌注。既往采用正电子发射断层扫描（positron emission tomography, PET）、氙吸入技术及经颅多普勒超声的研究结果不一致，且常受限于空间分辨率不足或仅能覆盖局部脑区，在生理重力条件下对活体脑灌注的直接定量评估十分有限。近年来直立多层螺旋CT（upright multidetector computed tomography）的出现使重力负荷下的器官成像成为可能，但利用直立CT灌注（CT perfusion, CTP）定量评估体位相关脑灌注改变的研究仍较少。基于此，研究人员假设直立多层螺旋CTP可检测体位依赖性全脑灌注改变，并以全脑CBF为主要终点开展本研究。

主要关键技术方法

研究人员开展了一项单中心观察性研究，前瞻性收集数据后行回顾性分析，经机构审查委员会批准，纳入20名30～80岁、估算肾小球滤过率≥60 mL/min/1.73 m2且无系统疾病史的健康志愿者（最终18人完成分析，排除运动伪影及自动分割失败各1例）。同一日分别行仰卧位（常规320排CT）与坐位（直立320排CT）全脑CTP扫描，两种体位间间隔≥1 h，检查前于对应体位静息≥15 min以稳定血流动力学。CTP采用碘帕醇（iopamidol, 370 mgI/mL）团注方案，经测试团注确定扫描时机，全脑容积数据采集使用320排探测器单次旋转完成。灌注图由工作站采用奇异值分解加去卷积算法（singular value decomposition plus deconvolution algorithm）生成，动脉输入函数取左侧大脑中动脉M1段近段，静脉流出函数取上矢状窦，均由经验丰富的神经介入放射科医师手动勾画并在同一解剖节段配对。利用3DSRT Neuro软件将全脑自动分割为12个标准脑区，计算各区及全脑（12区未加权均值）的CBF、CBV及平均通过时间（mean transit time, MTT）。记录体位前后无创血压与心率，采用配对t检验比较灌注参数与心血管参数，探索体位改变率与各因素的相关性，效应量采用Cohen's dz，以p＜0.05为差异有统计学意义。

研究结果

Participants（研究对象）

初始纳入20名健康志愿者，最终分析集为18人（男9人，女9人），平均年龄43.4±7.4岁，平均身高163.9±6.4 cm，平均体重59.6±9.4 kg。排除原因为1例不可逆运动伪影、1例软件无法准确分割预设12个脑区。

Cardiovascular parameters（心血管参数）

心率在坐位与仰卧位间无显著差异（73.9±12.9 vs 73.5±14.8 beats/min；p＝0.824）。坐位舒张压（81.5±10.1 vs 77.5±11.9 mmHg；p＝0.011）与平均动脉压（94.9±10.7 vs 90.8±12.4 mmHg；p＝0.004）均显著高于仰卧位；坐位收缩压高于仰卧位（121.8±13.5 vs 117.4±14.5 mmHg）但未达统计学显著性（p＝0.054）。

Postural influence on brain perfusion（体位对脑灌注的影响）

全脑CTP-derived CBF坐位显著高于仰卧位（32.9±6.0 vs 29.2±5.6 mL/100 g/min；p＝0.010），平均配对差值为3.75 mL/100 g/min（95%CI 1.03～6.46），相当于坐位较仰卧位增加1.15±0.19倍（约15%），效应量Cohen's dz＝0.69。全脑CTP-derived MTT坐位显著短于仰卧位（4.25±0.61 vs 4.63±0.72 s；p＝0.035），平均配对差值－0.38 s（95%CI －0.68～－0.08），相当于减少为仰卧位的0.93±0.15倍（约缩短7%），效应量dz＝0.53。全脑CTP-derived CBV坐位略高于仰卧位（2.23±0.16 vs 2.16±0.17 mL/100 g；p＝0.044），平均配对差值0.07 mL/100 g（95%CI 0.00～0.13），相当于增加为仰卧位的1.04±0.06倍（约4%），效应量dz＝0.49。上述体位效应对所有预设脑区及左右半球均一致。男女受试者间CBF、MTT、CBV的变化率无显著差异。心血管及人口学特征与灌注参数变化率之间未发现显著相关性。探索性事后亚组分析按CBF增幅＞15%和MTT缩短＞7%将人群大致分为Pattern I（n＝9，CBF升高、MTT缩短、CBV微增）与Pattern II（n＝6，三项参数跨体位均相对稳定），其余3人不符合上述模式；两组间背景特征无显著差异，提示存在个体间生理适应差异，但该亚组分类为探索性发现。

讨论与结论翻译

讨论部分指出，本研究中坐位舒张压与MAP轻度升高而心率不变，与部分既往报道一致。CTP显示坐位全脑CBF升高伴MTT缩短及CBV轻度增加，可能的机制包括：尽管前臂测得的MAP轻度升高，但脑水平MAP因重力预计下降约20 mmHg，同时颅内静脉压因静脉顺应性高及可能的静脉塌陷而降幅更大，导致脑灌注压净降低，CBF代偿性升高以维持脑氧供需平衡；直立体位下有效循环血量减少，心输出量维持可能需要组织水平血流加速和通过时间缩短；脑脊液在重力下向尾侧移位致颅内脑脊液体积减小，依据Monro–Kellie学说（颅内脑实质、血液与脑脊液三者体积之和恒定），可能引起颅内血容量代偿性轻度增加；此外坐位时受试者警觉度更高致功能性CBF增加亦不能排除。个体间灌注反应模式的差异可能反映健康人不同的自主调节与血管适应能力。既往不同模态研究结果不一致可能与样本量小、空间覆盖有限及未考虑个体间变异有关，本研究借助直立多层螺旋CT的全脑自动分割克服了部分局限。局限性包括CTP为相对定量、未同步测定PaCO₂、动脉输入取自MCA M1段可能对后循环略有影响、仰卧位与坐位分属两台设备、直立位轻微运动伪影可能、未评估完全直立站立位等。

结论（翻译）：本研究表明，直立CTP可检测到与体位相关的全脑灌注参数差异，且观察到个体间灌注反应存在变异。这些发现提示直立CT灌注可作为在生理重力条件下研究体位相关性脑血流动力学及个体间变异的有价值工具。