螺旋CT成像联合血清copeptin、IL-18水平检测在急性脑梗死患者神经功能及预后评估中的应用价值

张艳锋，张 岚，韩 辉

冀中能源邢台矿业集团有限责任公司总医院 内一科，河北 邢台 054000

急性脑梗死(acute cerebral infarction，ACI)是由于脑动脉粥样硬化后血管壁变脆、变硬所致脑血管堵塞、局部脑组织急性缺血造成的损伤，致残率和病死率较高[1-3]。相关研究显示，动脉粥样硬化、斑块形成是ACI发生的重要危险因素[4,5]。而相关细胞因子水平异常表达在动脉粥样硬化、斑块形成中起着重要作用。其中白细胞介素18(interleukin-18，IL-18)参与体内免疫反应、炎症反应，和肽素(copeptin)水平升高与脑血管病预后不良存在高度相关性。但单独检测上述血清存在一定局限性，易受主观人为因素影响。近年来，随影像学技术不断发展，螺旋CT成像通过静脉注射对比剂、动态扫描感兴趣区，借助脑血容量(cerebral blood volume，CBV)、脑血流量(cerebral blood flow，CBF)及峰值时间等参数评估脑组织灌注状态，在ACI诊断方面取得一定进展，但关于其与细胞因子联合对ACI患者预后的预测价值仍需相关研究论证。基于此，本研究综合探讨了螺旋CT成像联合血清copeptin、IL-18水平检测在ACI患者神经功能及预后评估中的应用价值。

1 资料和方法

1.1 一般资料

选取2017年12月～2019年12月我院74例ACI患者作为研究对象，均符合ACI相关标准[6]；发病至入院时间≤24 h。排除合并肝肾等重要脏器器质性病变者；无法配合完成螺旋CT成像检查者；既往有出血性疾病、颅内出血或出血倾向者；对造影剂过敏者；近14 d内服用免疫抑制剂、糖皮质激素等药物者；重度失语症、失明或严重听力障碍者；精神行为异常者。根据入院时美国国立卫生院卒中量表(the National Institutes of Health Stroke Scale，NIHSS)评分分为重度组(NIHSS评分>15分，n=21)、中度组(NIHSS评分5～15分，n=24)、轻度组(NIHSS评分<5分，n=29)。本研究经我院医学伦理委员会批准，且所有研究对象均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1一般资料收集

通过仔细查阅患者病历资料及病历登记表来设计临床研究表，调查内容：年龄、性别、发病至入院时间、梗死病灶最大直径、疾病类型、体质量指数(body mass index，BMI)、冠心病病史、高血压病史。

1.2.2螺旋CT成像检查

均于治疗前和治疗后90 d采用64排螺旋CT扫描仪(型号：Briliance，购自荷兰飞利浦公司)，取仰卧位，首选实施常规横断面扫描，参数如下：球管电压80 kV，电流150 mA，层距5 mm，层厚5 mm，矩阵512×512。后实施重点区域脑灌注成像扫描，并以高压注射器静脉推注50 mL碘普罗胺注射液(Bayer Vital GmbH，批准文号H20171328，规格：50 mL，38.44 g)，对比剂达到峰值延迟5 s后选定层面实施动态扫描，条件设置：球管电压80 kV，电流250 mA，层厚5 mm，覆盖范围5 mm×8 mm，矩阵512×512，扫描速度为1圈/s，间隔1 s。最后采用AW 4.4灌注软件处理获取CT灌注图像，测定感兴趣区，获取CBV、CBF、峰值时间等血流动力学参数。

1.2.3血清copeptin和IL-18检测

所有患者均于治疗前和治疗后90 d抽取空腹静脉血10 mL，3000 r/min离心10 min(离心半径10 cm)分离血清，置于-80 ℃冰箱低温保存。采用酶标仪以酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)检测血清copeptin和IL-18水平，仪器购自美国Biorad公司，试剂盒购自武汉赛培生物科技有限公司，严格按照仪器、试剂盒说明书操作。

1.2.4治疗方法

观察组均予以调节脑循环、调控血压、血糖、颅内压、纠正水电解质、酸碱紊乱等常规治疗，并根据病情程度合理应用溶栓、抑制血小板聚集治疗。随访90 d，采用Rankin修订量表评分(modified rankin scale，MRS)评估ACI患者预后，总分0～6分，得分与预后呈正相关，其中MRS评分0～1分为预后良好，2～6分为预后不良。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 三组患者一般资料

三组患者两两比较，重度组年龄大于中度组、轻度组，冠心病病史、高血压病史、血清copeptin和IL-18水平、峰值时间高于中度组、轻度组，CBV、CBF低于中度组、轻度组(P<0.05)，见表1。

表1 三组一般资料比较

2.2 ACI神经功能缺损影响因素

以ACI神经功能缺损为因变量，将年龄≥60岁、高血压病史、冠心病病史、血清copeptin水平异常升高、IL-18水平异常升高、峰值时间异常升高、CBV异常下降、CBF异常下降作为自变量，经Logistic回归分析得出，上述均为ACI神经功能缺损的危险因素(P<0.05)。见表2。

表2 ACI神经功能缺损的影响因素

2.3 血清指标、螺旋CT参数与NIHSS评分的相关性

ACI患者血清copeptin水平、IL-18水平、峰值时间与NIHSS评分呈正相关关系，CBV、CBF与NIHSS评分呈负相关关系(P均<0.05)。见图1。

图1 各指标及参数与NIHSS评分的相关性

2.4 不同预后患者的血清指标和螺旋CT参数

随访90 d后发现，ACI预后良好者55例，预后不良者19例。ACI预后不良患者血清copeptin和IL-18水平、峰值时间高于预后良好患者，CBV、CBF低于预后良好患者，差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 ACI不同预后患者血清指标和螺旋CT成像参数对比

2.5 血清指标和螺旋CT参数对ACI患者预后不良的预测价值

血清指标和螺旋CT参数预测ACI患者预后不良的ROC曲线如图2和图3，详细数据见表4。

图2 血清指标预测ACI患者预后不良的ROC曲线

图3 螺旋CT参数预测ACI患者预后不良的ROC曲线

表4 血清指标、螺旋CT参数对ACI患者预后不良的预测价值

2.6 IL-18和CBF联合预测ACI患者预后不良的价值

选择敏感度最高的血清指标(IL-18)与螺旋CT参数(CBF)进行联合预测，ROC曲线见图4，血清IL-18联合CBF预测的AUC为0.884，95%CI为0.788～0.947，Z统计为8.892，P<0.001，敏感度为89.47%，特异度为72.73%。

图4 IL-18和CBF联合预测ACI患者预后不良的价值

3 讨论

既往临床诊断ACI多依靠临床表现、头颅CT平扫等，存在一定局限性，难以实现对早期病灶的精准定位，影响早期对症治疗开展[7]。因此，寻找早期预测ACI病情进展、神经功能转归的有效手段，并制定针对性治疗方案以促进预后改善是目前临床研究主要方向。

有研究发现，93.0%左右脑梗死患者脑灌注改变早于形态学变化[8,9]。而螺旋CT成像通过连续扫描感兴趣区，并利用非去卷积算法和去卷积算法的数学模型分析局部CBV、CBF、峰值时间等参数，可定量评估脑血流动力学变化，迅速发现早期灌注异常区域，区分可逆与不可逆缺血脑组织，从而为急性缺血性脑血管病诊断提供有效影像学依据。赵启媛等[10]研究显示，CT灌注成像可为早期缺血性脑血管病发病部位、范围、病情及鉴别诊断提供参考。CBV、CBF变化是评估脑组织缺血程度的主要指标，其水平异常下降提示微循环障碍加剧。峰值时间是反映血液动力学异常改变的指标之一，也是监测早期缺血脑组织微循环障碍的敏感参数。本研究经螺旋CT成像检查显示，随ACI患者病情程度加重，CBV、CBF出现下降趋势，峰值时间则出现延长趋势，与甘中亮等[11]结果相似，这可能是由于随病情持续发展，动脉硬化血管弹性降低、微小血栓等一定程度可降低脑灌注压力，损伤血流灌注储备功能，进而导致脑供血时间延长，血脑屏障完整性破坏，从而加重神经组织缺血性损伤程度，增加ACI危险性。进一步对比研究可知，随峰值时间延长，CBV、CBF下降，ACI预后不良风险出现上升趋势，说明早期采用螺旋CT成像检查，对实施对症诊治、判断ACI预后具有一定价值。

另外，有研究认为[12]，炎症反应是引发脑血管动脉粥样硬化的主要机制之一。IL-18是一种促炎性细胞因子，可通过刺激机体释放IL-6、肿瘤坏死因子-α等促炎介质，诱导斑块内细胞凋亡，降低斑块稳定性，参与动脉粥样硬化斑块的发生、发展。本研究通过ELISA法检测发现，血清IL-18水平在ACI患者中过度上调，并与NIHSS评分存在正相关关系，结合陈声妹等[13]研究，其机理可能是ACI发生后大量坏死脑组织作为化学性炎症刺激物，可导致机体免疫活性细胞大量释放炎性因子，上调血清IL-8表达，不仅活化T淋巴细胞及平滑肌细胞，促进基质金属蛋白酶表达，拮抗平滑肌细胞合成胶原，还会直接激活巨噬细胞，刺激单核细胞、间质细胞释放肿瘤坏死因子α与巨噬细胞集落刺激因子，从而构成复杂性炎症反应网络，进一步加重神经功能损伤。另外，本研究还显示，血清IL-18水平升高可能会引发ACI患者预后不良，这可能主要与血清IL-18水平升高会诱导血小板聚集、引发神经细胞周围炎性环境、破坏血管内皮细胞结构与功能、影响神经细胞修复、加剧神经细胞副损伤有关。推测早期下调血清IL-18水平可能是改善ACI患者预后的重要手段之一。

Copeptin是血管加压素前体，其水平与机体继发性损伤程度具有一定联系。本研究数据表明，血清copeptin水平异常升高是ACI神经功能缺损的独立危险因素之一，并随NIHSS评分升高呈上升趋势，与庄源等[14]研究相似。ACI发生后受脑水肿影响，颅内压升高及低钠血症可释放血管加压素(AVP)，激活下丘脑-垂体-肾上腺轴，导致水钠潴留，刺激脑毛细血管腺苷酸环化酶系统，破坏细胞内外离子自稳机理，进而增加细胞膜通透性，加重ACI患者脑水肿，同时AVP还能提高交感神经兴奋性，收缩周围血管，升高颅内压，从而进一步加重脑损害。推测血清copeptin水平可一定程度反映ACI患者神经功能缺损程度。另外，郑晓东等[15]研究认为，copeptin是ACI患者3个月后神经功能结局预后、死亡率的独立预测因子，支持本研究观点，可见血清copeptin有望成为评估ACI预后的新型标志物，为临床实施针对性治疗提供新靶点。然而血清IL-18和copeptin水平单独预测ACI患者预后不良的敏感度较低，预测价值有限，故本研究采用联合预测模式，结果表明，血清IL-18联合CBF预测ACI患者预后不良的AUC最大，为0.884，敏感度、特异度均有所改善。此结果提示螺旋CT成像与血清copeptin和IL-18联合有望成为ACI预后的辅助评估手段，为临床诊治提供新途径。

综上可知，螺旋CT成像参数、血清copeptin、IL-18水平与ACI患者神经功能存在一定相关性，三者联合检测为临床实现ACI患者个体化治疗以改善预后提供了可能。