320排CT全腦灌注及4-D血管成像在顱腦的的臨床應(yīng)用進(jìn)展

廣東醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院CT室(廣東 湛江 524000)

孟盈盈 羅澤斌 夏 俊

320排CT全腦灌注及4-D血管成像在顱腦的的臨床應(yīng)用進(jìn)展

廣東醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院CT室(廣東 湛江 524000)

孟盈盈 羅澤斌 夏 俊

Clinical Application Progress of 320-row CT in Cerebral Perfusion and 4-D Angiography

320排CT；全腦灌注；4-D血管成像；動(dòng)態(tài)成像；低劑量

CT灌注成像在腦血管疾病(短暫性腦缺血發(fā)作(TIA)、腦梗死，腦動(dòng)靜脈畸形、煙霧病、顱內(nèi)動(dòng)脈瘤)、顱內(nèi)腫瘤、顱內(nèi)畸形等診斷中具有重要作用，但傳統(tǒng)螺旋CT腦灌注成像曾因?qū)^大病灶的覆蓋面有限、動(dòng)脈灌注值不精確及對(duì)目的灌注區(qū)域外的病灶無(wú)法探測(cè)等問(wèn)題，使得其臨床應(yīng)用價(jià)值受限。同時(shí)，傳統(tǒng)3-D CT血管造影(3-D CTA)相對(duì)于血管影像“金標(biāo)準(zhǔn)”數(shù)字減影血管造影(DSA)最大的不足在于，其檢查時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、費(fèi)用高，并且在臨床應(yīng)用存在一定風(fēng)險(xiǎn)。

320排CT的出現(xiàn)使以上問(wèn)題迎刃而解，320排CT使用160mm寬度的探測(cè)器,探測(cè)器掃描一圈即能獲得具有時(shí)間分辨率的全腦灌注及4-D血管成像的數(shù)據(jù)。回顧文獻(xiàn)我們發(fā)現(xiàn)在多種臨床情況下全腦灌注及4-D血管成像都是非常有用的檢查方法。下面將對(duì)全腦灌注及4-D血管成像在多種顱內(nèi)疾病中的應(yīng)用作一綜述。

1 320排CT的特點(diǎn)及在神經(jīng)系統(tǒng)的臨床應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)螺旋CT灌注成像在神經(jīng)系統(tǒng)方面臨床應(yīng)用受限的最大因素在于其探測(cè)器對(duì)腦組織的的覆蓋面積有限，尤其是在血管痙攣、腦慢性缺血性疾病和動(dòng)靜脈畸形等病灶彌漫性分布或擁有多個(gè)病灶的疾病中其弊端更為顯著。

目前評(píng)估腦灌注的其它方法有核醫(yī)學(xué)，包括正電子發(fā)射斷層掃描(PET)和單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(SPECT)，但其空間分辨率較差及必須要使用核素示蹤等缺陷使得其在臨床廣泛應(yīng)用亦受到限制。MRI灌注則雖然是一種可以提供全腦灌注的一項(xiàng)比較有前景的方法，但是這個(gè)技術(shù)最大的不足在于，相對(duì)于CT灌注參數(shù)來(lái)講MRI獲得的灌注參數(shù)是一個(gè)相對(duì)值[1]。

320排CT是一款可以獲得全腦灌注成像的新型CT，其最大的優(yōu)勢(shì)在于其探測(cè)器掃描一圈即能獲得全腦灌注及4-D血管成像的影像數(shù)據(jù)。大大縮短掃描時(shí)間的同時(shí)保證了全腦灌注數(shù)據(jù)的同時(shí)相采集，所得到的圖像完全忠實(shí)于真實(shí)數(shù)據(jù)；全面的數(shù)據(jù)獲取可實(shí)現(xiàn)器官或病灶在所有時(shí)相、任意方向的切割觀察；4-D動(dòng)態(tài)血管成像可以提供可視化的動(dòng)態(tài)血流及灌注成像，并且可以提供多種擁有血流動(dòng)力學(xué)改變的疾病在短時(shí)間內(nèi)其整體血流量的變化情況，這種方法在臨床上已應(yīng)用于對(duì)癲癇發(fā)作、急性腦卒中及腦動(dòng)靜脈畸形等多種疾病的診斷；320排CT的非螺旋軸掃模式一圈完全覆蓋全腦，避免了螺旋掃描導(dǎo)致的X線重疊和累計(jì)，其進(jìn)一步提高的量子探測(cè)技術(shù)在保證低劑量高清晰圖像質(zhì)量的同時(shí)，將成像輻射劑量再次降低了80%。

2 全腦灌注及4-D血管成像在部分顱內(nèi)疾病中的應(yīng)用

2.1 腦血管疾病

2.1.1 腦缺血性疾?。涸谖覈?guó)，腦卒中是人群死亡第3位常見(jiàn)原因[2]。腦卒中患者大部分是由于缺血性腦血管病引起，缺血性腦血管病是由于局部腦血流量降低而引起的腦缺血性病變[3]?？焖贆z測(cè)急性缺血性腦卒中疾病的梗死部位及范圍，對(duì)臨床的治療決策起著至關(guān)重要的指導(dǎo)作用。在臨床上對(duì)于急性缺血性腦梗死的主要的影像診斷方法有頭顱平掃、CT血管造影(CTA)及腦灌注等，其中，頭顱平掃能夠排除腦出血、陳舊性腦梗死灶[4]；腦動(dòng)脈CTA可以發(fā)現(xiàn)急性閉塞的顱內(nèi)動(dòng)脈血管[5]。急性腦梗死在普通CT最早要22h才能顯示低密度病灶，常規(guī)MRI T1加權(quán)像，T2加權(quán)像分別最早于起10h、14h才顯示病灶區(qū)異常信號(hào)區(qū)[6]。盡管有文獻(xiàn)報(bào)道MRI T2加權(quán)像8h可顯示高信號(hào)，但仍失去了早治療的機(jī)會(huì)。而CT灌注成像最早可在發(fā)病后40min顯示病灶[7]，甚至這些病灶在頭顱平掃中還沒(méi)有出現(xiàn)陽(yáng)性征象之前[8]比MRI DWI最早105min[9]仍要早1h。

但是傳統(tǒng)CT的腦灌注成像有一個(gè)缺陷，即不能實(shí)現(xiàn)全腦覆蓋。而320排CT的出現(xiàn)使得這一問(wèn)題得到解決。320排CT“一站式”掃描使病人通過(guò)一次CT掃描便可獲得包括頭顱的CT平掃圖像、CT血管成像及CT灌注成像在內(nèi)的全套腦血流循環(huán)臨床資料。血管成像可以對(duì)顱內(nèi)血管病變經(jīng)行評(píng)估，CT灌注圖像可以早期顯示局部腦組織缺血的異常灌注區(qū)、判定缺血的范圍，通過(guò)各個(gè)參數(shù)的變化有效評(píng)估缺血腦組織的損害程度，從而提高診斷的敏感性和特異性。全腦灌注提供的有關(guān)缺血中心區(qū)及缺血半暗帶的預(yù)后信息，可以快速、可靠的選擇出雖然在介入治療的時(shí)間窗之外但是仍可以在血管再通治療中獲得較好預(yù)后的患者，對(duì)于具有高風(fēng)險(xiǎn)的惡性腦梗塞的患者亦可以識(shí)別出來(lái)[10]。

全腦灌注對(duì)局灶性發(fā)病原因未明的腦梗死的診斷也非常重要，包括顱內(nèi)出血性腦梗死(血腫及腦組織腫脹產(chǎn)生占位效應(yīng)，壓迫腦動(dòng)脈所致)或者動(dòng)脈瘤蛛網(wǎng)膜下腔出血后血管痙攣導(dǎo)致的腦梗死。這些缺血性損傷，特別是因?yàn)檠墀d攣引起的損傷，可以通過(guò)及時(shí)的介入治療而實(shí)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)。

在腦局部慢性缺血的病人中，腦灌注對(duì)多發(fā)、不全性局部缺血性損傷或者顱內(nèi)缺血部位較遠(yuǎn)處的腦實(shí)質(zhì)損傷，可以提供一系列影像征象[11]。對(duì)于由于慢性較大腦動(dòng)脈閉塞而產(chǎn)生慢性大腦半球缺血性癥狀的病人來(lái)講，血管再通手術(shù)是一項(xiàng)很好的治療方法[12]。全腦灌注成像可以為臨床的治療方案提供比較重要的全腦血流動(dòng)力學(xué)信息。

2.1.2 腦動(dòng)靜脈畸形：動(dòng)靜脈畸形(AVM)是胎兒期腦血管先天發(fā)育異常所導(dǎo)致的疾病，典型的AVM由供血?jiǎng)用}、畸形血管團(tuán)和引流靜脈3部分構(gòu)成；非典型的AVM只有供血?jiǎng)用}和引流靜脈，這種常伴畸形血管的瘤樣擴(kuò)張，較少見(jiàn)。其特點(diǎn)在于供血?jiǎng)用}與引流靜脈之間直接交通，其間無(wú)毛細(xì)血管床。臨床表現(xiàn)以出血、癲癇及頭痛為主[13]。

AVM的診斷主要依賴于各種影像學(xué)檢查，目前DSA仍然是診斷腦血管疾病的金標(biāo)準(zhǔn)。隨著CT技術(shù)的發(fā)展，CT血管成像技術(shù)得以明顯提高，CTA對(duì)AVM的診斷越來(lái)越可靠。但傳統(tǒng)CTA對(duì)診斷AVM仍有一些缺點(diǎn)，比如，雖然靜態(tài)的CTA可以提供比較精確的血管團(tuán)(瘤巢)的三維解剖信息，但這些圖像是靜態(tài)的，腦動(dòng)靜脈畸形的血流動(dòng)力學(xué)信息，包括主要供血?jiǎng)用}的細(xì)節(jié)、早期靜脈的引流方式、及流速等，不能通過(guò)靜態(tài)的CTA直觀的表現(xiàn)出來(lái)[14]。4D CT血管造影(4D-CTA)圖像可以進(jìn)行時(shí)間分辨率方式的分析，可能會(huì)更容易發(fā)現(xiàn)病灶并通過(guò)周圍供血?jiǎng)用}把病灶識(shí)別出來(lái)[15]。此外，4D-CTA可以觀察在DSA上不能直接看到的腦組織結(jié)構(gòu)的變化，比如腦出血等。

320排CT掃描除了可以獲得CTA圖像外，亦可以同時(shí)獲得腦灌注的圖像數(shù)據(jù)。CT灌注(CTP)可以評(píng)價(jià)周圍及中心病灶的灌注情況，還可以直觀的看出因動(dòng)靜脈分流導(dǎo)致的靜脈淤血的情況。同一個(gè)病灶不同的分隔，可以因?yàn)楦髯缘难鞑煌@示出不同的灌注特征[16]。

2.1.3 煙霧病(moyamoya病)：是一種慢性進(jìn)行性血管性疾病，其特點(diǎn)是慢性進(jìn)行性狹窄和閉塞的頸內(nèi)動(dòng)脈顱內(nèi)段近端分支及側(cè)枝血管形成，發(fā)病原因不明[17]。煙霧病的腦缺血癥狀與頸內(nèi)動(dòng)脈及到腦中動(dòng)脈供血區(qū)域有關(guān)。病變的可以進(jìn)展緩慢、間歇性發(fā)病，也可以呈爆發(fā)性發(fā)病，致神經(jīng)功能快速下降[18]。大多數(shù)患者表現(xiàn)出短暫性腦缺血發(fā)作或腦梗死[19]。

臨床上用于診斷煙霧病的方法有DSA、經(jīng)顱多普勒、MRI、CTA、CTP等，其中DSA是診斷煙霧病的金標(biāo)準(zhǔn)。但是其檢查時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、費(fèi)用高，并且是一種有創(chuàng)性檢查，在臨床應(yīng)用存在一定風(fēng)險(xiǎn)，故不能作為常規(guī)腦血管性疾病篩查的方法。CTA相比DSA有著相對(duì)少的禁忌癥，檢查方法更為簡(jiǎn)便，并且更容易獲得高精度的圖像。雖然磁共振血管成像(MRA/ MRV)也可以實(shí)現(xiàn)腦動(dòng)靜脈的成像，但是CTA相對(duì)于MRA/MRV檢查過(guò)程更加簡(jiǎn)便，檢查所需的花費(fèi)更低。并且對(duì)于體內(nèi)有金屬植入物的患者，CTA亦適用。

320排4D-CTA在煙霧病的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于：a.時(shí)間分辨率高：320排CT采用160mm寬度探測(cè)器，其掃描一圈時(shí)間僅需0.35s，所獲得的圖像實(shí)現(xiàn)“0時(shí)相差”，可獲得純動(dòng)脈期、純靜脈期圖像，亦可以獲得類似于DSA的4D動(dòng)態(tài)血管減影。b.低造影劑用量：相對(duì)于DSA，320排CT在一次掃描中可以獲得包含CTA及CTP的容積數(shù)據(jù)，其所需要的對(duì)比劑濃度小于DSA檢查，故對(duì)于老年患者及腎功能不全患者，CTA具有更大的優(yōu)勢(shì)。c.全腦成像：4D-CTA在獲得精確的腦血管圖像的同時(shí)，它亦可同時(shí)顯示顱內(nèi)異常血管與鄰近腦組織的關(guān)系，這是DSA所不能比擬的。

2.1.4 硬腦膜動(dòng)靜脈瘺：硬腦膜動(dòng)靜脈瘺(dAVF)是指發(fā)生于硬腦膜動(dòng)脈與硬腦膜靜脈、腦靜脈竇及皮質(zhì)靜脈之間的異常動(dòng)靜脈吻合，可發(fā)生于硬腦膜的任何部位，但以橫竇、乙狀竇最為常見(jiàn)，其次是海綿竇[20]。根據(jù)病灶位置和動(dòng)靜脈瘺的不同程度，其在臨床擁有多種表現(xiàn)，比如搏動(dòng)性耳鳴、結(jié)膜水腫及其他非特異性的征象?；仡櫸墨I(xiàn)我們發(fā)現(xiàn)，腦出血及靜脈高壓性腦病在dAVF中亦有著很高的發(fā)病率。

目前，DSA檢查仍是診斷dAVF的金標(biāo)準(zhǔn)，依靠其較高的時(shí)間及空間分辨率，DSA可以直觀的顯示瘺口位置、供血?jiǎng)用}及靜脈引流方式。但其畢竟是有創(chuàng)性檢查，并且檢查費(fèi)用較高，無(wú)法在臨床作為dAVF的篩查手段。隨著CTA技術(shù)發(fā)展，依靠靜脈造影劑團(tuán)注的CTA是一種顱內(nèi)血管性病變無(wú)創(chuàng)性的檢查方法，但是傳統(tǒng)CTA沒(méi)有良好的空間分辨率來(lái)觀察靜脈引流方式。

4D-CTA依靠其類似于DSA的4D血管動(dòng)態(tài)減影技術(shù)，可以準(zhǔn)確的顯示靜脈引流方式。其獲得的信息和DSA檢查非常接近，這在已經(jīng)治療或者未治療的患者中都可以體現(xiàn)出來(lái)。但是，4D-CTA也有一定的弊端，因?yàn)樾旁氡容^低，所以對(duì)供血?jiǎng)用}(尤其是對(duì)未擴(kuò)張的側(cè)枝動(dòng)脈)的檢測(cè)能力比DSA稍低一些；此外4D-CTA無(wú)法進(jìn)行選擇性靜脈造影檢查[21]。

2.1.5 顱內(nèi)動(dòng)脈瘤：自發(fā)性腦出血80%來(lái)自于顱內(nèi)動(dòng)脈瘤破裂，顱內(nèi)動(dòng)脈瘤破裂后引起的臨床癥狀危重，病死率高，因此，早期發(fā)現(xiàn)并及時(shí)對(duì)顱內(nèi)動(dòng)脈瘤進(jìn)行治療，對(duì)患者來(lái)講極其重要。

相較于金標(biāo)準(zhǔn)DSA，CT血管成像是一項(xiàng)相對(duì)無(wú)創(chuàng)性檢查，傳統(tǒng)CTA在臨床上對(duì)顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的早期診斷及術(shù)前評(píng)估有著大量的文獻(xiàn)報(bào)道，其檢查結(jié)果的可信度已經(jīng)過(guò)大量的臨床檢驗(yàn)。傳統(tǒng)CTA因其低輻射劑量、低費(fèi)用、較短的檢查時(shí)間、較小的創(chuàng)傷逐漸得到了臨床的青睞，但同時(shí)它也有一定的不足之處，例如，傳統(tǒng)CTA在對(duì)近顱骨的較小的動(dòng)脈瘤的探測(cè)，容易出現(xiàn)假陰性的結(jié)果等。

320排CT的最新的4D-CTA技術(shù)，使CT血管成像又邁上了一個(gè)新的臺(tái)階，其以類似于DSA的成像模式使得其對(duì)顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的探測(cè)更為敏感，其可以去除顱骨對(duì)血管成像的干擾來(lái)動(dòng)態(tài)的觀察血管成像，尤其是微小動(dòng)脈瘤及動(dòng)脈遠(yuǎn)端動(dòng)脈瘤有著更佳清晰的顯示。相對(duì)于傳統(tǒng)CTA，在不影響診斷的條件下，4D-CTA成像所需輻射劑量可以更低，回顧文獻(xiàn)我們發(fā)現(xiàn)，4D-CTA的80kVp掃描成像在＞3mm的動(dòng)脈瘤的檢測(cè)同傳統(tǒng)CTA無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，而4D-CTA的80kVp掃描成像在對(duì)≤3mm的動(dòng)脈瘤的檢測(cè)中，同傳統(tǒng)CTA相比，低千伏組的敏感度由最初的75%提高至100%[22]。

2.2 顱內(nèi)腫瘤CT腦灌注成像反應(yīng)了造影劑通過(guò)毛細(xì)血管時(shí)引起的腦組織密度的變化。腦組織的增強(qiáng)程度與造影劑在組織中的濃度成線形相關(guān)，故得到的示蹤劑組織濃度-時(shí)間曲線能夠較為真實(shí)的反應(yīng)腦組織血流動(dòng)力學(xué)信息。320排CT實(shí)現(xiàn)的全腦灌注即可以提供詳盡的解剖學(xué)信息，又可以評(píng)估顱內(nèi)腫瘤的微循環(huán)功能狀態(tài)；4D-CTA可以顯示腫瘤的血供情況并可以顯示延遲強(qiáng)化的腫瘤病灶。

顱內(nèi)腫瘤血管生成是其生長(zhǎng)、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)，新生毛細(xì)血管會(huì)引起血容量、灌注量及毛細(xì)血管通透性的變化。通過(guò)CT灌注成像測(cè)定腫瘤組織灌注參數(shù)，可以評(píng)估腫瘤的血管形成程度，判斷其生物學(xué)行為，初步確定腫瘤的組織學(xué)類型和分級(jí)。回顧文獻(xiàn)我們發(fā)現(xiàn)，高級(jí)別顱內(nèi)腫瘤具有高血容量和血流量，新生毛細(xì)血管成熟程度低；同時(shí)，不同腫瘤或同種不同級(jí)別的腫瘤間灌注參數(shù)有明顯的差異，因此，全腦灌注成像在對(duì)不同顱內(nèi)腫瘤的鑒別診斷中具有一定的價(jià)值。

較傳統(tǒng)腦灌注相比，320排CT的全腦灌注在腦內(nèi)彌漫性或散在多發(fā)顱內(nèi)腫瘤具有更大的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)腦灌注對(duì)于頂葉區(qū)域及大腦凸面的腫瘤病變范圍不能準(zhǔn)確的進(jìn)行評(píng)估，并且因其灌注區(qū)域有限，所以對(duì)灌注目的區(qū)域外的顱內(nèi)腫瘤無(wú)法觀察。全腦灌注卻可以實(shí)現(xiàn)顱內(nèi)腫瘤立體、直觀的展示，即使病變范圍很大，全腦灌注圖像依然可以準(zhǔn)確定位；并且，全腦灌注所得的病變信息較為真實(shí)，所以其能為腫瘤的定位、定性診斷及腫瘤的分級(jí)提供更多有價(jià)值的信息。

4D-CTA在臨床不僅可以用于診斷腦血管性疾病，還是一項(xiàng)對(duì)診斷顱內(nèi)腫瘤有價(jià)值的一種方法。4D-CTA對(duì)腫瘤的良惡性及術(shù)前評(píng)估有一定的作用。在射線劑量方面，4D-CTA射線劑量明顯低于DSA檢查，根據(jù)協(xié)議，其4D-CTA灌注的輻射劑量可以低至5.08～5.87mSv，在傳統(tǒng)CT灌注規(guī)定輻射劑量之內(nèi)[23]，故在臨床上對(duì)顱內(nèi)腫瘤診斷中，4D-CTA較DSA及傳統(tǒng)CTA具有更大優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié)語(yǔ)與展望

320排CT的出現(xiàn)為急性或慢性腦血管疾病的診斷打開(kāi)了一扇無(wú)創(chuàng)檢查的大門：全腦灌注成像可以提供毛細(xì)血管水平全腦組織的血流量信息，同時(shí)擺脫了傳統(tǒng)CT灌注探測(cè)區(qū)域的局限性，為巨大顱內(nèi)病灶或散在多發(fā)顱內(nèi)病灶的完全評(píng)估提供了可能。一次數(shù)據(jù)采集即能獲得全面的數(shù)據(jù)，可以觀察CTA血管造影的任何時(shí)相的信息，并且可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的任意方向的旋轉(zhuǎn)切割，從而顯示任意部位的血流；4D-CTA(4D動(dòng)態(tài)血流減影)更是可以實(shí)現(xiàn)類似DSA成像來(lái)動(dòng)態(tài)觀察動(dòng)靜脈血流信息，從而為疾病的診斷又提供一種影像學(xué)方法。

320排CT在輻射劑量方面亦有很大優(yōu)勢(shì)，其160mm寬探測(cè)器一次掃面即能全腦覆蓋，相對(duì)于傳統(tǒng)CT螺旋掃描，輻射劑量大大減低；在相對(duì)較低的輻射劑量下，其擁有可以和DSA相媲美的4D-CTA成像，并且4D-CTA成像是近乎無(wú)創(chuàng)的檢查方法，使320排CT在臨床對(duì)顱內(nèi)血管性疾病篩查的優(yōu)勢(shì)更為突出。

當(dāng)然，全腦灌注及4D-CTA的優(yōu)勢(shì)在臨床檢查中還有繼續(xù)發(fā)揮的空間，筆者認(rèn)為，依據(jù)不同腦組織類型病變的新生毛細(xì)血管情況不同，全腦灌注結(jié)合CT平掃、增強(qiáng)掃描有對(duì)不同組織類型，甚至同組織類型但不同分化級(jí)別的顱內(nèi)病變提供定性分析的可能性，但這尚需大量樣本的研究來(lái)獲得定性診斷的影像學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，如果可以實(shí)現(xiàn)，320排CT有助于實(shí)現(xiàn)顱內(nèi)病灶術(shù)前病理診斷。

4D-CTA雖無(wú)法完全取代DSA在臨床對(duì)顱內(nèi)疾病的作用，但作為篩選手段，筆者認(rèn)為4D-CTA較DSA具有更大的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)動(dòng)態(tài)觀察動(dòng)靜脈血管的成像數(shù)據(jù)，在結(jié)合橫斷、矢狀、冠狀位腦組織的成像數(shù)據(jù)，4D-CTA有可能發(fā)現(xiàn)DSA無(wú)法明確發(fā)現(xiàn)的微小病灶，其更多的臨床應(yīng)用前景還要在臨床中逐漸摸索、發(fā)現(xiàn)。

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(本文編輯: 唐潤(rùn)輝)

R651.1

A

10.3969/j.issn.1672-5131.2015.02.36

羅澤斌

2015-01-05