多模態腦灌注低劑量CT成像技術在缺血性腦血管病中的應用

2016-12-19 07:58:21孫鵬飛朱萬安

中風與神經疾病雜志 2016年6期

石光，孫鵬飛，朱萬安

石光，孫鵬飛，朱萬安

腦灌注成像技術對缺血性腦血管病患者的診斷以及治療計劃的制定有積極的意義[1]，磁共振成像以及核醫學檢查均可用于急性缺血性腦卒中及腦梗死的評價，但因其操作復雜、費時，在實際應用中受到一定限制。CT灌注成像的掃描時間短，操作簡單，在缺血性腦卒中的應用受到重視[2]。不同于傳統的CT灌注成像，飛利浦256層CT灌注成像覆蓋范圍大，輔配飛利浦公司iDose迭代算法，可明顯降低患者所受的有效輻射劑量，使得CT多模態腦灌注成像技術在缺血性腦血管病中應用更加廣泛和必要。飛利浦256層CT獨有JOG掃描模式，覆蓋范圍可達到16 cm，一次即可獲得全腦各向同性容積數據，從而可以進行全腦灌注的評價。本研究的目的在于制定低劑量CT多模態腦灌注成像的掃描方案，應用iDose迭代算法，降低輻射劑量，滿足臨床診斷需要[3]。

1 材料與方法

1.1 一般資料隨機選取神經內科CT灌注檢查的30例腦卒中初篩患者，其中男性16例、女性14例，平均年齡56歲，平均體重指數24。隨機平均分為兩組:A組為常規劑量CT多模態灌注掃描，濾波反投影算法重建；B組低劑量掃描數據，分別采用迭代算法(B1)及濾波反投影算法重建(B2)。頭部平掃及頭頸部CTA檢查參數兩組相同。頭部掃描管電壓120 kV，管電流250 mAs，螺距0.296，重建算法iDose迭代算法，級別level 3；頭頸CTA管電壓100 kV，采用DoseRight技術，平均管電流135 mAs，螺距0.758，重建算法iDose迭代算法，級別為level 3。

1.2 掃描方案使用PHILIPS Brilliance iCT，采用JOG掃描模式，掃描范圍16 cm，腦灌注成像檢查機架單圈旋轉時間0.5 s，采用非螺旋掃描方式。頭部灌注掃描參數：準直寬度 128×0.625，掃描角度360°，管電壓80 kV，其中A組：管電流100 mAs，重建方式采用濾波反投影法重建；B組：管電流60 mAs;B1組采用iDose算法重建，級別為level 5；B2組選擇濾波反投影法重建。多模態檢查過程中，依次進行頭部平掃，頭部灌注和頭頸部CTA。造影劑(優維顯370)總量100 ml，先注入50 ml，速率為4 ml/s，行頭部灌注檢查，5 min后，再注入50 ml造影劑，速率不變，隨后等速注入生理鹽水40 ml，行頭部CTA檢查。

1.3 圖像處理及評價灌注掃描數據送至PHILIPS Intelligence Portal工作站，利用Brain Perfusion軟件包進行后處理。動脈ROI選在大腦中動脈，靜脈ROI選在大腦大靜脈，并由分析軟件自動生成腦血流量圖(cerebral blood flow,CBF)、腦血容量圖(cerebral blood volume,CBV)、平均通過時間(Mean Transit Time,MTT)等相關參數。頭頸部CTA掃描數據利用AVA軟件重建成頭頸血管三維圖像。采用雙盲法請3位有經驗醫師對比評價灌注圖像；同時比較兩組患者灌注檢查時所受有效輻射劑量。

2 結果

2.1 血管成像與全腦灌注圖像兩個組別的常規頭頸部CTA掃描均能得到良好的血管三維圖像(見圖1)。A組、B1組多模態腦灌注圖像均能顯示符合臨床需要的CBF、CBV及MTT圖像，CT多模態腦灌注的檢查結論與臨床吻合，有重要的診斷意義(見圖2、圖3)。B2組多模態腦灌注得到的CBF、CBV及MTT圖像不能用于缺血半暗帶范圍，以及對可能發生梗死的低灌注區域的評估，臨床判斷信息不充分，為該研究的實驗對照組(見圖4)。

2.2 有效輻射劑量 A、B兩組中頭部平掃及頭頸部CTA均與常規同種檢查的管電壓、管電流相同，故不納入考慮范圍。針對腦灌注部分，B組是低劑量組，唯B1、B2組重建算法不同。A組管電壓80 kV，管電流100 mAs，平均CTDIvol為160 mGy，DLP為1280 mGy*cm，有效輻射劑量為2.69 mSv。B組管電壓80 kV，管電流60 mAs，平均CTDIvol為96 mGy，DLP為768 mGy*cm，有效輻射劑量為1.61 mSv。有效輻射劑量平均降低40.1%。

圖1 頭頸部CTA三維圖像

3 討論

缺血性腦血管病的影像學檢查須緊密配合臨床，為救治爭取時間，CT相對于磁共振來說時間明顯縮短，弊端是患者接受輻射劑量大，CT多模態灌注檢查顯示出特有的優勢[4，5]由于近年來患者輻射安全問題越來越受人們關注，傳統CT因其軟硬件條件，多模態灌注檢查受到一定程度限制。飛利浦256層CT灌注成像覆蓋范圍大，輔配飛利浦獨有的JOG模式，使得頭部灌注的最大掃描范圍可以達到16 cm，運用飛利浦公司iDose迭代算法，可明顯降低患者所受的有效輻射劑量，使得CT多模態腦灌注成像技術在缺血性腦血管病中應用更加廣泛和必要。本次研究表明，伴隨著CT機架旋轉速度、探測器材料及寬度等技術進步，同時配合iDose迭代算法，全腦灌注的輻射劑量得以大幅降低，并能得到臨床滿意的檢查結果，使臨床可以快速進行診治，由實驗得到的數據可以看出，低劑量CT腦灌注有較好的敏感性，能夠得到滿足臨床需求的CBF、CBV、MTT圖像，同時使輻射劑量降低了40%左右。因此，多模態腦灌注低劑量CT成像技術在缺血性腦血管病中具有廣泛應用前景[6]。

[1]羅立民，胡軼寧，陳陽.低劑量CT成像的研究現狀與展望[J].數據采集與處理，2015,30(1):24-34.

[2]謝莉娜，王欣，賈俐聰，等.CT低劑量掃描在成人腦梗死及腦血腫復查中的應用價值[J].山東醫藥，2015,28:92-93.

[3]張曉錦，董健，崔斌，等.自動管電流調節技術在胸部低劑量CT篩查中的臨床價值[J].中國醫學影像技術,2010,26(6):1169-1172.

[4]Agapi Ploussi,Efthymia Alexopoulou,Nikolaos Economopoulos,et al.Patient radiation exposure and image quality evaluation with the use of iDose-4 interative reconstruction algorithm in chest-abdomen-pelvis CT examinations[J].Radiation Protection Dosimetry,2014,158(4):399-405.

[5]Tom van Seeters,Geert Jan Biessels,L Jaap Kappelle,et al.CT angiography and CT perfusion improve prediction of infarct volume in patients with anterior circulation stroke[J].Neuroradiology,2016,2(14):1-11.

[6]孫鋼，李理，李勝輝，等.320層容積CT全腦灌注成像技術在缺血性腦血管病中的初步應用[J].醫學影像學雜志，2009,19:789-792.