VCTDSA聯合CT灌注成像對急性缺血性腦卒中影像診斷價值

魏有東， 呂發金， 李 琦， 鄒德智， 謝 鵬

腦血管疾病是嚴重危害人類健康和生存質量的常見病及多發病，是目前人類疾病的三大死亡原因之一。我國腦血管病的發病率為150/10萬，死亡率為120/10萬，每年新發病例130～150萬例，每年死于卒中者近100萬例，幸存者約3/4不同程度喪失勞動能力，重度致殘者40%以上。因此對腦血管疾病發病機制及臨床防治的研究，是當今醫學研究的重點和難點課題。防治腦血管疾病的關鍵之一是早發現、早診斷、早治療。早期診斷主要依靠影像學技術，然而目前的常規影像診斷技術對腦血管病變早期檢出率低，需要有先進的影像診斷技術。本研究旨在探討容積CT數字減影血管造影(Volume Computed Tomographic Digital Subtraction Angiography，VCTDSA)聯合CT灌注成像對急性缺血性腦卒中的影像學診斷價值。

1 材料和方法

1.1 臨床資料

2007年1 月～2009年12月臨床疑似急性缺血性腦卒中患者30例，其中男性18例，女性12例;年齡50～75歲，平均年齡60.5歲。發病至就診時間在24h以內，符合1995年全國第四界腦血管會議提出的腦梗死診斷標準，所有病例經頭部CT排除腦出血、腦腫瘤。排除標準:近期有出血性疾病，合并嚴重的肝腎功能不全，以往有腦卒中史并遺留神經功能缺損者。所有病例均得到患者家屬知情同意。

1.2 儀器及掃描參數

1.2.1 掃描方法 使用GE VolumeCT 64層螺旋CT機，所有患者均先行頭部CT平掃，選取基底節區及其上下層面進行灌注成像。經肘靜脈使用高壓注射器以4ml/s速度注入優維顯30ml(370mgI/ml)，生理鹽水15ml，延遲5s后對選定層面進行灌注掃描:管電壓80V，管電流200mA，層厚5mm，掃描8層共4cm范圍，持續70s，共280層。

1.2.2 CT灌注分析 原始圖像傳至 adw4.2工作站，使用GE perfusion3灌注軟件包進行圖像后處理，該灌注軟件包基于去卷積數學模型。首先使用電影循環功能快速連續顯示圖像來檢測患者有無移動，然后使用CT閾值滑塊來定義協議所處理的CT值范圍(0～12HU)，以減少空氣和骨計算所占用的時間。選擇大腦前動脈作為輸入參考動脈，上矢狀竇作為輸出靜脈，經過計算獲得腦血流量(Cerebral blood flow，CBF)、腦血容量(Cerebral blood volume，CBV)、平均通過時間圖 (Mean transittime，MTT)和達峰時間(T ime to peak，TTP)，并對這些參數進行定量分析。

1.2.3 VCTDSA VCTDSA 參數為:平掃100kV，增強后 120kV，300mA，旋轉速度 0.4S，Pitch:0.531，FOV:18～24cm。團注測試掃描結束后5min，固定患者頭部，依次獲得空間位置相同的頭部平掃和增強掃描圖像，掃描范圍從第1頸椎至顱頂。對比劑優維顯以同樣速率注射60～80ml，以20～40ml生理鹽水沖管。掃描結束后，圖像重建為層厚0.625mm，層間距 0.625mm 的圖像數據，傳送到AW4.2工作站進行后處理。

1.3 圖像后處理及分析

由熟練的醫師進行VCTDSA圖像后處理。利用Add/Sub軟件，用重建后的增強掃描圖像減去平掃圖像，得到減影后的圖像原始數據，選用3D VR重建。多角度多方向觀察VCTDSA圖像，并存儲。圖像分析由兩位有經驗的放射學教授進行雙盲法讀片和圖像質量評估，通過協商解決差異。

2 結果

25例患者頭部CT平掃未見與臨床癥狀相對應的腦缺血灶，CT灌注圖上可發現與臨床癥狀相對應的腦缺血區。，表現為CBF下降、CBV下降、MTT延長、TTP延長。5例患者頭部CT平掃可見與臨床癥狀相對應的片狀、不規則狀低密度影。CT灌注成像檢查顯示腦梗死灶邊緣較頭部CT平掃清楚，病灶中心區血流減低較周邊區明顯，表現為CBF下降、CBV下降、MTT延長、TTP延長或無TTP出現。23例患者可見相應責任血管的不同程度的狹窄，VCTDSA可準確的評估血管狹窄程度。其余7例患者VCTDSA未檢出相應責任血管狹窄(見圖1～圖5)。

圖1 頭部CT示左側基底節區新發腦梗死

圖2 CBF灌注參數圖示左側基底節區CBF降低

圖3 CBV灌注參數圖示左側基底節區CBV降低

圖4 MTT參數圖示與CBF參數圖范圍基本一致的MTT稍延長區

圖5 VCTDSA:相應責任血管未見狹窄

3 討論

3.1 CT灌注成像(CTP)

是指靜脈注射對比劑的同時對選定的層面進行連續掃描，以獲取該層面內每一像素的密度隨時間變化的曲線，即時間-密度曲線(time-densitycurve，TDC)，根據該曲線利用不同的數學模型計算出各種灌注參數并得出各種灌注圖像，以此來評價組織器官的血流灌注狀態。Teksam等［1］研究證實CTP對診斷早期腦梗死的敏感度為93%，特異度為98%，與單光子發射計算機斷層掃描(SPECT)相似。因此，CTP可早期發現缺血病灶部位、范圍和程度，對急性期腦梗死的診斷具有重要意義。MTT代表血液到達感興趣區的時間，其時間延長是血流速度減慢或側支循環代償不良的直接反應。而CBF、CBV的減低，則預示著星形膠質細胞足板腫脹，造成腦局部血管受壓變窄、局部微循環障礙。與MTT類似的TTP對區分正常腦組織和缺血腦組織非常敏感，但對腦組織的缺血損害程度等評價不如CBF和CBV準確［2］。已有大量研究發現，聯合CBF與CBV兩個灌注參數是診斷梗死灶最敏感、最可靠的指標［3，4］，梗死灶在 CTP圖像上表現為CBF與CBV 均明顯下降。本實驗證實在CTP上表現為CBF與CBV均較對側明顯下降。符合上述研究結果。

3.2 DSA、CTA 及 MRA

MRA是根據血管內血液流動狀態、方向及速度等進行的血管成像，血管病變的顯示與血液流動狀態有關。MRA的優點為無需造影劑、無輻射、動脈或靜脈系統能分別成像，成像分辨力和清晰度較好，高場強(1.5T以上)MRA成像接近DSA，費用較低，可作為腦血管病早期診斷和大規模篩選的主要方法。缺點是立體形態描述不如3D CTA，易受血腫、水腫以及腦軟化灶信號影響，且血管壁的鈣化或血液湍流可引起偽影。增強MRA可真實反映血管病變，但MRA空間分辨率低，不易檢出小血管病變。隨著MRI技術的發展，MRA空間分辨率和時間分辨率的提高，可以檢出更小的血管病變。

CTA利用血管內高密度對比劑產生圖像對比，能顯示顱內血管病變。單層螺旋CT腦血管CTA可顯示＞3mm的血管病變，對于＜3mm病變檢出存在困難，隨著CT計算機技術和軟硬件發展，目前64層螺旋CT可進行容積掃描，最小空間分辨率可達0.034mm3，最薄切層厚度達 0.625mm，達到各向同性分辨率，可重建成三維血管圖像，從而更準確顯示血管病變。即CTA有了很大的發展，但也存在一定的局限性:(1)CTA只能觀察血管解剖而不能動態觀察血流，無法依時間順序分別顯示動脈、毛細血管和靜脈，無法正確判斷血流方向;(2)受血管內對比劑增強高峰時間及掃描設備的限制，成像的血管范圍受一定影響，不能顯示顱內全部血管。(3)掃描參數、CT閾值選擇若不當(閾值過寬或過窄)，會使血管顯示失真，掃描后圖像處理時間較長;(4)對近顱骨的腦底動脈、腦靜脈和硬膜竇血管病變因受顱骨干擾仍難以顯示，容易漏診和誤診。頸部血管受頸椎影響顯示不完整，尤其是難以顯示椎動脈病變的全貌［5，6］。

數字減影血管造影術(DSA)是目前診斷腦血管病變的金標準，其檢查結果真實、可靠。但仍存在以下問題:(1)在腦梗死超早期不能進行此項檢查。(2)不能同時明確病變性質及梗死面積。(3)除3D-DSA外不能進行三維成像，難以一次完成全腦血管造影，可能對病變產生漏檢、漏診，特別是對血管末端的異常病變。(4)是一種創傷性血管檢查，存在手術風險、并發癥、價格昂貴［7，8］。

3.3 容積CT數字減影血管造影(VCTDSA)

是本課題組設計出一種新技術。本研究利用VCT的高空間和時間分辨率，建立一種VCTDSA方法，通過同時獲取空間位置相同的平掃和增強數據，薄層重建后，用減影軟件行增強后像素值對平掃像素值的減影，得到一組去除骨和腦組織等不強化組織的減影原始圖像，用這組圖像數據進行圖像后處理，得到血管圖像。因為是用VCT采集數據，用數字減影的方法獲得的血管圖像，故稱為VCTDSA。該技術具有DSA的血管顯示率，除去骨干擾，又具有CTA的空間分辨率和三維立體顯示能力，可大大提高腦血管病變的檢出率和確診率。同時應用血管分析技術對血管內斑塊的形成和性質進行診斷和鑒別診斷。VCTDSA為無創的CTA檢查，去除了骨偽影，三維、立體顯示全腦血管結構，為腦血管病診斷提供準確、客觀的圖像，可取代有創的DSA檢查作為血管病變診斷的標準。VCTDSA可清晰檢測出直徑1mm的微小血管病變，對于動態監測腦缺血區周圍血管及血流的重構變化有重要意義。目前本課題組已有影像學研究VCTDSA診斷顱內動脈瘤，結果提示VCTDSA具有較高的敏感性、特異性，且圖像真實、可靠，可作為臨床首選的動脈瘤篩選方法［9］。本研究結果證實:VCTDSAD在30例缺血性卒中可發現23例患者有相應責任血管的不同程度的狹窄，可準確評估血管狹窄程度。其余7例患者VCTDSA未檢出血管狹窄。

3.4 VCTDSA聯合CT灌注應用價值

CT 灌注成像能顯示與神經系統損害相對應的腦組織局部灌注缺損區，VCTDSA圖像能顯示相應的腦動脈血管狹窄的程度，它們聯合應用可以有效評估腦血管病變的血流情況和狹窄程度。VCTDSA聯合CT灌注的新方法，在同一時間快速對腦缺血部位和阻塞的責任血管進行同步的早期診斷，對下一步的治療決策、評價療效和預后評估提供依據，有助于減少檢查延誤時間，為臨床早期診斷和治療有重要指導意義。

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