16層螺旋CT全腦純動(dòng)脈期血管成像的可行性研究*

福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院影像科（福建 福州 350001）

陳德華 曹代榮 游瑞雄江 飛 鄭義浩

16層螺旋CT全腦純動(dòng)脈期血管成像的可行性研究*

福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院影像科（福建 福州 350001）

陳德華 曹代榮 游瑞雄江 飛 鄭義浩

目的 研究16層螺旋CT對(duì)全腦純動(dòng)脈期血管成像的可行性。方法使用TOSHIBA Aquilion 16層螺旋CT機(jī)及其隨機(jī)配置的surestart掃描技術(shù)對(duì)180例病人進(jìn)行全腦純動(dòng)脈期血管成像，靶血管位于C6水平的頸總動(dòng)脈。本試驗(yàn)分為兩個(gè)步驟，第一步分別以90Hu、85Hu及80Hu為靶血管閾值，每組各40例病例，算出各組全腦動(dòng)脈期的成功率。第二步是根據(jù)第一步的結(jié)果，選定成功率最高的那組靶血管閾值再掃描60例病例，最后分析圖像結(jié)果，計(jì)算全腦動(dòng)脈期成像的成功率。結(jié)果根據(jù)第一步的試驗(yàn)結(jié)果，選定靶血管閾值為80Hu，以此靶血管閾值的100例檢查中，81例圖像達(dá)到全腦純動(dòng)脈期的診斷標(biāo)準(zhǔn)，6例在下矢狀竇平面以上層面出現(xiàn)靜脈或（和）靜脈竇顯示，2例在顱底區(qū)即見(jiàn)動(dòng)靜脈同步顯影，另有11例雖只有動(dòng)脈顯影，但其密度較低，邊緣不光滑，遠(yuǎn)端的分支顯示不清，無(wú)法達(dá)到診斷要求。結(jié)論應(yīng)用16層螺旋CT機(jī)配置的surestart技術(shù)，以C6水平的頸總動(dòng)脈為靶血管，閾值設(shè)為80Hu，全腦動(dòng)脈期血管成像的成功率達(dá)81%。

16層螺旋CT；腦血管成像；純動(dòng)脈期

目前,DSA仍是診斷腦血管病變的金標(biāo)準(zhǔn)，但是,DSA的有創(chuàng)性和高費(fèi)用是其難以克服的缺點(diǎn)；MRA雖然也是無(wú)創(chuàng)性檢查，但MRA檢查時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)病人的要求較高，急危重病人及顱內(nèi)有金屬異物的病人等不宜檢查，并且MRA受血流速度和偽影的影響較大，可能出現(xiàn)假陽(yáng)性，制約了其臨床應(yīng)用的范圍。隨著CT軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，16層螺旋CT具有更快掃描速度、更短成像時(shí)間、更大的履蓋范圍、更高的Z軸分辨率及更強(qiáng)大的圖像后處理功能，使得顱腦CTA的圖像質(zhì)量大大提高，其在臨床上的應(yīng)用價(jià)值也逐漸得到了公認(rèn)。但以往的CTA往往是同時(shí)顯示顱內(nèi)動(dòng)脈和靜脈，在某些區(qū)域易造成動(dòng)脈和靜脈的重疊，從而影響了對(duì)病灶細(xì)節(jié)的觀察；而全腦動(dòng)脈期的圖像可避免因動(dòng)靜脈同時(shí)顯示而影響顱內(nèi)動(dòng)脈性病變細(xì)節(jié)的觀察，提高了顱腦動(dòng)脈性病變?cè)\斷的準(zhǔn)確性，但國(guó)內(nèi)外對(duì)16層螺旋CT是否能完成全腦純動(dòng)脈期成像的報(bào)道較少。因此，本研究利用東芝16層Aquilion多層螺旋CT及其隨機(jī)配置的surestart技術(shù)（血管監(jiān)測(cè)觸發(fā)法）來(lái)探討16層螺旋CT全腦動(dòng)脈成像的可行性。

材料和方法

1.1 臨床資料本研究對(duì)2009年1月至2010年3月因各種不同原因需行顱腦CTA檢查的180例次病例進(jìn)行了全腦純動(dòng)脈期成像的可行性研究。其中男106例，女74例，年齡6-78歲，平均年齡約51歲，臨床主要癥狀為頭暈、頭痛、偏側(cè)性運(yùn)動(dòng)或感覺(jué)障礙等。

1.2 影像檢查方法采用東芝公司16層Aquilion多層螺旋CT掃描機(jī)掃描, 120kV, 350mA, 掃描層厚1mm,0.5s/圈,螺距15,矩陣512 ×512,橫斷面重建層厚1mm，重建層間距1mm?；颊哐雠P,掃描線為聽(tīng)眥線,起始掃描位置為外耳孔下緣,向上掃描至顱頂區(qū)。掃描獲得的原始容積數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)重建成橫斷面1mm圖像，間隔1mm。因拖動(dòng)的薄層MIP重建有助于小病灶的顯示和觀察，所以原始圖像的后處理以最大密度投影重建(MIP)為主，結(jié)合腦血管多平面重建(MPR)、容積再現(xiàn)重建(VR)等多種圖像后處理技術(shù)。

1.3 研究方法本研究分二個(gè)步驟：第一步是根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，把靶血管設(shè)于C6水平的頸總動(dòng)脈(圖1)，閾值分別設(shè)為90Hu、85Hu及80Hu三組，每組隨機(jī)病例各40例，應(yīng)用surestart技術(shù)進(jìn)行顱腦CTA掃描，評(píng)價(jià)各組的圖像，得出各組顱腦純動(dòng)脈期CTA的成功率。第二步是根據(jù)第一步的結(jié)果，以成功率最高的那組靶血管閾值設(shè)為掃描閾值，檢查病人60例，加上第一步檢查中相同閾值的40例，最后統(tǒng)計(jì)100例病例顱腦純動(dòng)脈期CTA的成功率。為確保有可使用于診斷的腦CT圖像，本研究于純動(dòng)脈期掃描后立即再掃描一次。

1.4 圖像分析獲得的圖像經(jīng)二位有經(jīng)驗(yàn)的影像科高級(jí)職稱診斷醫(yī)生在不知道臨床病史的情況下進(jìn)行獨(dú)立分析。評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)[1]：全腦純動(dòng)脈期指顱底區(qū)至顱頂部范圍內(nèi)腦動(dòng)脈清晰顯示,其邊緣光滑,密度較為均勻,未見(jiàn)靜脈及靜脈竇顯影;半腦動(dòng)脈期指顱底至下矢狀竇水平只有腦動(dòng)脈顯影,而以上層面靜脈及靜脈竇也見(jiàn)顯示;動(dòng)脈期偏早指顱內(nèi)雖有動(dòng)脈顯示,但其密度偏低,邊緣不光滑;動(dòng)脈期掃描失敗指顱底區(qū)起始層面動(dòng)靜脈同時(shí)顯影或掃描太早未見(jiàn)或僅見(jiàn)少許動(dòng)脈影像顯示。二位醫(yī)生意見(jiàn)不一致者，再共同閱片協(xié)商后的意見(jiàn)作為最終結(jié)果，最后統(tǒng)計(jì)全腦純動(dòng)脈期血管成像的成功率。

結(jié) 果

C6水平頸總動(dòng)脈靶血管閾值90Hu、85Hu及80Hu的三組各40例檢查中全腦動(dòng)脈期的成功率分別約為17.5%、40%及77.5%。

靶血管閾值為80Hu的100例腦CTA圖像結(jié)果：81例達(dá)到全腦動(dòng)脈期的診斷標(biāo)準(zhǔn)，即從顱底區(qū)起始掃描點(diǎn)至顱頂部只有動(dòng)脈系統(tǒng)顯示，而腦實(shí)質(zhì)內(nèi)靜脈及靜脈竇均未見(jiàn)顯影(圖2-4)，純動(dòng)脈期的腦動(dòng)脈大部分可顯示到3-4級(jí)分支，部分可達(dá)5級(jí)分支（圖5），所得三維圖像對(duì)病變區(qū)可多角度任意旋轉(zhuǎn)觀察，而無(wú)靜脈血管重疊。6例在下矢狀竇平面下只有動(dòng)脈顯影，但其上方層面上可見(jiàn)靜脈或（和）靜脈竇顯示(圖6)，有2例在顱底區(qū)即可見(jiàn)動(dòng)靜脈顯影(圖7)，另有11例雖只有動(dòng)脈顯影，但其密度較低，邊緣不光滑，部分只顯示腦動(dòng)脈主干，而其遠(yuǎn)端的分支顯示不清(圖8)。

討 論

3.1 全腦動(dòng)脈期的臨床重要性CTA的檢查時(shí)間短,特別適用于不能長(zhǎng)時(shí)間檢查者,且檢查過(guò)程中無(wú)動(dòng)脈損傷及引發(fā)中風(fēng)的危險(xiǎn),可很好的顯示鈣化,不受金屬夾限制等使其在臨床的應(yīng)用的越來(lái)越廣泛；而全腦動(dòng)脈期成像由于沒(méi)有靜脈影像的重疊，可以對(duì)CTA圖像進(jìn)行任意的旋轉(zhuǎn)，對(duì)于顱內(nèi)動(dòng)脈性疾病及腫瘤性疾病的診斷有更高的臨床價(jià)值，如：在動(dòng)脈瘤的病例中，能清楚的顯示動(dòng)脈瘤的載瘤血管、瘤頸與載瘤血管的關(guān)系及動(dòng)脈瘤與周?chē)X組織的空間關(guān)系等[2、3]，國(guó)外研究認(rèn)為CTA診斷Willis環(huán)周?chē)鷦?dòng)脈瘤敏感性達(dá)97% ,特異性達(dá)100%[4]；在AVM的病例可以直觀的顯示供血?jiǎng)用}的來(lái)源、走行及其與周?chē)X組織的空間關(guān)系；在腦梗死的病例可直接顯示梗塞的動(dòng)脈血管位置及程度；在腦血管畸形的病例中能容易鑒別是動(dòng)脈性畸形或靜脈性畸形；在腦腫瘤病例中能清楚顯示腫瘤的供血血管及腫瘤與周?chē)笱艿目臻g位置，國(guó)內(nèi)研究認(rèn)為16層螺旋CT低劑量對(duì)比劑腦動(dòng)脈成像圖像質(zhì)量高，能降低對(duì)比劑毒性，具有較高的臨床實(shí)用價(jià)值[11]。

3.2 16層螺旋CT全腦動(dòng)脈期成像的理論基礎(chǔ)因更快的掃描速度和球管旋轉(zhuǎn)1周更大的可覆蓋范圍使得16層螺旋CT有可能達(dá)到全腦純動(dòng)脈期顯示。以人體顱底至顱頂部距離按16cm計(jì)算, 掃描層厚1mm，球管旋轉(zhuǎn)1周為0.5s，16層Aquilion多層螺旋CT掃描機(jī)覆蓋全腦范圍掃描時(shí)間僅需5s；而腦動(dòng)脈期與靜脈期之間的循環(huán)差約為6-8s，這為全腦純動(dòng)脈期的CT血管成像技術(shù)可行性提供了硬件支持。

3.3 腦動(dòng)脈期成像技術(shù)的現(xiàn)況由于患者的生理或病理因素，如身高、體重、性別、年齡、呼吸、血壓、心功能、病變位置、血液粘滯度、血管壁彈性、造影劑的總量及注射速度等均可導(dǎo)致造影劑到達(dá)腦血管的循環(huán)時(shí)間不同，從而導(dǎo)致CTA掃描延遲時(shí)間的不同。所以，在基本掃描參數(shù)固定的情況下，影響顱腦CTA圖像質(zhì)量最重要的是注射造影劑后延遲掃描時(shí)間的選擇?，F(xiàn)在延遲掃描時(shí)間的選擇一般有三種方法：經(jīng)驗(yàn)固定延時(shí)法、血管監(jiān)測(cè)觸發(fā)法(Bolus-Tracking)、小劑量對(duì)比劑測(cè)試法(Test—Bolus)[5、6]。經(jīng)驗(yàn)固定延時(shí)法延遲時(shí)間的選擇完全取決于技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)判斷，而對(duì)于當(dāng)前亞秒級(jí)的CT掃描速度來(lái)說(shuō)顯然已經(jīng)不太適用了；小劑量對(duì)比劑測(cè)試法雖可較準(zhǔn)確的確定延遲掃描時(shí)間，但其無(wú)疑會(huì)增加造影劑的用量，從而增加了造影劑毒副作用的可能性，而且其會(huì)明顯增加掃描時(shí)間，從而增加患者接受的輻射劑量。血管監(jiān)測(cè)觸發(fā)法（同本試驗(yàn)的suerstart技術(shù)）是應(yīng)用跟蹤觸發(fā)技術(shù)直接采用靶血管的CT值作為觸發(fā)閾值，所以較以延遲時(shí)間預(yù)測(cè)要達(dá)到的CT值的小劑量試驗(yàn)更為標(biāo)準(zhǔn)，而且不會(huì)延長(zhǎng)檢查時(shí)間，對(duì)于急危重病人尤其適用。

3.4 16層螺旋CT全腦動(dòng)脈期成像的主要技術(shù)參數(shù)及注意事項(xiàng)(1)靶血管的選擇：本研究選C6椎體水平的雙側(cè)頸總動(dòng)脈為靶血管是基于以下三個(gè)原因，第一，C6椎體水平的頸總動(dòng)脈位于雙側(cè)甲狀腺的后外方，與甲狀腺及周?chē)闹鹃g隙有著天然的密度差異，再加上該層面的頸總動(dòng)脈血管管徑也較大，故在平掃時(shí)易找到，操作性較強(qiáng)；第二，該層面的頸總動(dòng)脈離顱底較近，可以盡可能減少血流動(dòng)力學(xué)方面的影響；第三，我們選擇雙側(cè)頸總動(dòng)脈做為靶血管可以避免因一側(cè)頸總動(dòng)脈狹窄或先天變異所造成的檢查失敗。(2)掃描的起始位置及掃描的基線：掃及的基線選擇聽(tīng)眥線，選擇該線可盡可能減少顱底骨質(zhì)與動(dòng)脈的重疊。掃及的起始位置選擇外耳孔下方，這樣可以包含一部分的頸內(nèi)動(dòng)脈顱外段。(3)造影劑的量及注射速度：使用高壓注射器，肘前靜脈注射,使用非離子型碘造影劑(碘必樂(lè), 300mgI/ml),注射速度為3.5ml/s,總劑量80-100ml。注射速度慢會(huì)使細(xì)小血管分支不能顯影或者是顯影模糊，會(huì)造成大血管邊緣不銳利[7]，而過(guò)快的注射速度會(huì)使血管條件差的靜脈破裂，給患者造成不必要的痛苦，賓懷有等人[8]研究表明:3.5ml/s的注射速度對(duì)腦血管的顯示效果最佳。本研究中造影劑的總量一般是按照1.5ml/kg體重來(lái)記算，但總量一般不超過(guò)100ml，因?yàn)檫^(guò)多的造影劑對(duì)圖像質(zhì)量沒(méi)有明顯積極的影響，只會(huì)增加造影劑的毒副作用，而且根據(jù)李信友，曾能明等[9]的研究表明過(guò)多的造影劑會(huì)造成靜脈達(dá)峰時(shí)間的提前，從而加大全腦動(dòng)脈期成像的難度。(4)起始掃描時(shí)間:根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，絕大部分患者的延遲掃描時(shí)間在13秒以上，所以為了減少患者的輻射危害，所有受檢患者均在注射造影劑后10秒才開(kāi)始掃描。

3.5 本研究中全腦動(dòng)脈期成像失敗的可能原因及解決方法本研究中有19%的患者無(wú)法達(dá)到全腦動(dòng)脈期成像的標(biāo)準(zhǔn)，分析其原因，筆者認(rèn)為與以下因素有關(guān)：第一：一些顱腦疾病本身可引起腦動(dòng)靜脈循環(huán)時(shí)間的改變，如動(dòng)脈粥樣硬化(動(dòng)脈狹窄)、動(dòng)脈瘤破裂引發(fā)的蛛網(wǎng)膜下腔出血繼發(fā)的血管痙攣等可以使全腦動(dòng)靜脈循環(huán)時(shí)間延遲，從而造成本試驗(yàn)產(chǎn)生動(dòng)脈期過(guò)早的可能，本研究中有5例動(dòng)脈期過(guò)早的病例可能與此有關(guān)；而腦AVM的病人有顯著的全腦動(dòng)靜脈循環(huán)時(shí)間縮短，可造成本試驗(yàn)產(chǎn)生半腦動(dòng)脈期或動(dòng)靜脈混合期可能，本研究中有4例半腦動(dòng)脈期的病例可能與此有關(guān)；所以行顱腦CTA檢查前，如果能根據(jù)臨床癥狀對(duì)疾病的可能性診斷做出閾值的微調(diào)，或許可以提高檢查的成功率。第二：本試驗(yàn)的靶血管位于C6水平，造影劑從這一水平流至顱底的時(shí)間差異在絕大多數(shù)病人中是可以忽略的，但如果是心功能?chē)?yán)重不全的病人就有可能會(huì)有較明顯的差別[10]，可能會(huì)造成動(dòng)脈期過(guò)早的現(xiàn)象，所以檢查前如果能先檢查心功能，并根據(jù)心功能情況再確定閾值，應(yīng)該是可能提高檢查的成功率。第三：技術(shù)操作人員的熟練程度也是影響檢查成功率的因素之一。第四：為了避免因純動(dòng)脈期掃描失敗導(dǎo)致顱內(nèi)血管顯示達(dá)不到診斷要求，同時(shí)為了觀察顱內(nèi)靜脈及靜脈竇的情況，動(dòng)脈期掃描完后需要再掃描一次，當(dāng)然這樣可能會(huì)增加病人接受的輻射劑量。

總之，使用16層螺旋CT機(jī)中的surestart技術(shù)進(jìn)行腦血管成像，全腦純動(dòng)脈期血管成像的成功率可達(dá)81%；目前，國(guó)內(nèi)16層螺旋CT機(jī)已相當(dāng)普及，相當(dāng)數(shù)量的縣、市級(jí)醫(yī)院已配置或正在準(zhǔn)備配置16層螺旋CT機(jī)，本研究的結(jié)果可能有助于提高16層螺旋CT機(jī)用戶對(duì)顱腦CTA掃描技術(shù)的優(yōu)化和改進(jìn)，對(duì)提高顱腦動(dòng)脈性病變的診斷準(zhǔn)確性具有現(xiàn)實(shí)的臨床意義。當(dāng)然，隨著多層螺旋CT軟硬件的飛快發(fā)展，高端CT機(jī)的臨床應(yīng)用，如256層CT機(jī)、320層CT機(jī)及雙源CT機(jī)，全腦動(dòng)脈期成像將更為簡(jiǎn)單易行，成功率也將更高。

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The Feasible study with 16-detector CT For The Brain Angiography In Arterial Phase*

CHEN De-hua, CAO Dai-rong, YOU Rui-xiong, et al. Department of Imaging, the First Affiliated Hospital of Fujian Medical College, Fouzhou Fujian 350001, China

ObjectiveThe Feasible study of cerebral arterial angiography with 16-detector CT.MethodsCerebral arterial angiography were performed by the surestart scanning technology of TOSHIBA 16-slice spiral CT in all the 180 patients which were taken carotid artery (amount to the level of C6)as target vessel. This test has two parts. Firstly,120 patients were divided into three groups. 90Hu, 85Hu, 80Hu were respectively taken as the threshold value of the target vessel in each group. then the success rates of the brain imaging in arterial phase were analyzed. Secondly, according to the result of the first part,60 cases were scanned again base on threshold value of the target vessel which success rates was highest. The imaging and the success rates of the brain arterial imaging of these 60 cases were analyzed again.ResultsAccording to the result of the first part, the threshold value of the maximal success rates is 80Hu. Among the 100 cases which were taken 80Hu as threshold value, there were 81 cases come up to the diagnostic standard of the cerebral arterial angiography; 6 cases’ venous and(or) venous sinus displayed above the level of inferior sagittal sinus; 2 cases’ arteries and venous developed at the same time in the level of basicranial; Although the arteries of 11 cases developed, they can’t reach to the diagnostic standard because density were too light, the border were less smooth, the distal branch showed indistinct.ConclusionBased on the surestart scanning technology of TOSHIBA 16-slice spiral CT ,the success rates can attain to 81% which taken carotid artery (amount to level of C6) as target vessel and set 80Hu as the optimal threshold value.

16-slice spiral CT; the brain angiography; arterial phase

R814.42

A

福建省衛(wèi)生廳青年課題（編號(hào)：2008-1-32）

10.3969/j.issn.1672-5131.2011.06.016

陳德華，主治醫(yī)師，醫(yī)學(xué)影像診斷專業(yè)，研究方向?yàn)橹袠猩窠?jīng)系統(tǒng)的影像診斷。

陳德華

2011-07-20