16层螺旋CT全脑纯动脉期血管成像的可行性研究*

福建医科大学附属第一医院影像科（福建 福州 350001）

陈德华 曹代荣 游瑞雄江 飞 郑义浩

16层螺旋CT全脑纯动脉期血管成像的可行性研究*

福建医科大学附属第一医院影像科（福建 福州 350001）

陈德华 曹代荣 游瑞雄江 飞 郑义浩

目的 研究16层螺旋CT对全脑纯动脉期血管成像的可行性。方法使用TOSHIBA Aquilion 16层螺旋CT机及其随机配置的surestart扫描技术对180例病人进行全脑纯动脉期血管成像，靶血管位于C6水平的颈总动脉。本试验分为两个步骤，第一步分别以90Hu、85Hu及80Hu为靶血管阈值，每组各40例病例，算出各组全脑动脉期的成功率。第二步是根据第一步的结果，选定成功率最高的那组靶血管阈值再扫描60例病例，最后分析图像结果，计算全脑动脉期成像的成功率。结果根据第一步的试验结果，选定靶血管阈值为80Hu，以此靶血管阈值的100例检查中，81例图像达到全脑纯动脉期的诊断标准，6例在下矢状窦平面以上层面出现静脉或（和）静脉窦显示，2例在颅底区即见动静脉同步显影，另有11例虽只有动脉显影，但其密度较低，边缘不光滑，远端的分支显示不清，无法达到诊断要求。结论应用16层螺旋CT机配置的surestart技术，以C6水平的颈总动脉为靶血管，阈值设为80Hu，全脑动脉期血管成像的成功率达81%。

16层螺旋CT；脑血管成像；纯动脉期

目前,DSA仍是诊断脑血管病变的金标准，但是,DSA的有创性和高费用是其难以克服的缺点；MRA虽然也是无创性检查，但MRA检查时间长，对病人的要求较高，急危重病人及颅内有金属异物的病人等不宜检查，并且MRA受血流速度和伪影的影响较大，可能出现假阳性，制约了其临床应用的范围。随着CT软硬件技术的飞速发展，16层螺旋CT具有更快扫描速度、更短成像时间、更大的履盖范围、更高的Z轴分辨率及更强大的图像后处理功能，使得颅脑CTA的图像质量大大提高，其在临床上的应用价值也逐渐得到了公认。但以往的CTA往往是同时显示颅内动脉和静脉，在某些区域易造成动脉和静脉的重叠，从而影响了对病灶细节的观察；而全脑动脉期的图像可避免因动静脉同时显示而影响颅内动脉性病变细节的观察，提高了颅脑动脉性病变诊断的准确性，但国内外对16层螺旋CT是否能完成全脑纯动脉期成像的报道较少。因此，本研究利用东芝16层Aquilion多层螺旋CT及其随机配置的surestart技术（血管监测触发法）来探讨16层螺旋CT全脑动脉成像的可行性。

材料和方法

1.1 临床资料本研究对2009年1月至2010年3月因各种不同原因需行颅脑CTA检查的180例次病例进行了全脑纯动脉期成像的可行性研究。其中男106例，女74例，年龄6-78岁，平均年龄约51岁，临床主要症状为头晕、头痛、偏侧性运动或感觉障碍等。

1.2 影像检查方法采用东芝公司16层Aquilion多层螺旋CT扫描机扫描, 120kV, 350mA, 扫描层厚1mm,0.5s/圈,螺距15,矩阵512 ×512,横断面重建层厚1mm，重建层间距1mm。患者仰卧,扫描线为听眦线,起始扫描位置为外耳孔下缘,向上扫描至颅顶区。扫描获得的原始容积数据经计算机重建成横断面1mm图像，间隔1mm。因拖动的薄层MIP重建有助于小病灶的显示和观察，所以原始图像的后处理以最大密度投影重建(MIP)为主，结合脑血管多平面重建(MPR)、容积再现重建(VR)等多种图像后处理技术。

1.3 研究方法本研究分二个步骤：第一步是根据以往的经验，把靶血管设于C6水平的颈总动脉(图1)，阈值分别设为90Hu、85Hu及80Hu三组，每组随机病例各40例，应用surestart技术进行颅脑CTA扫描，评价各组的图像，得出各组颅脑纯动脉期CTA的成功率。第二步是根据第一步的结果，以成功率最高的那组靶血管阈值设为扫描阈值，检查病人60例，加上第一步检查中相同阈值的40例，最后统计100例病例颅脑纯动脉期CTA的成功率。为确保有可使用于诊断的脑CT图像，本研究于纯动脉期扫描后立即再扫描一次。

1.4 图像分析获得的图像经二位有经验的影像科高级职称诊断医生在不知道临床病史的情况下进行独立分析。评判的标准[1]：全脑纯动脉期指颅底区至颅顶部范围内脑动脉清晰显示,其边缘光滑,密度较为均匀,未见静脉及静脉窦显影;半脑动脉期指颅底至下矢状窦水平只有脑动脉显影,而以上层面静脉及静脉窦也见显示;动脉期偏早指颅内虽有动脉显示,但其密度偏低,边缘不光滑;动脉期扫描失败指颅底区起始层面动静脉同时显影或扫描太早未见或仅见少许动脉影像显示。二位医生意见不一致者，再共同阅片协商后的意见作为最终结果，最后统计全脑纯动脉期血管成像的成功率。

结 果

C6水平颈总动脉靶血管阈值90Hu、85Hu及80Hu的三组各40例检查中全脑动脉期的成功率分别约为17.5%、40%及77.5%。

靶血管阈值为80Hu的100例脑CTA图像结果：81例达到全脑动脉期的诊断标准，即从颅底区起始扫描点至颅顶部只有动脉系统显示，而脑实质内静脉及静脉窦均未见显影(图2-4)，纯动脉期的脑动脉大部分可显示到3-4级分支，部分可达5级分支（图5），所得三维图像对病变区可多角度任意旋转观察，而无静脉血管重叠。6例在下矢状窦平面下只有动脉显影，但其上方层面上可见静脉或（和）静脉窦显示(图6)，有2例在颅底区即可见动静脉显影(图7)，另有11例虽只有动脉显影，但其密度较低，边缘不光滑，部分只显示脑动脉主干，而其远端的分支显示不清(图8)。

讨 论

3.1 全脑动脉期的临床重要性CTA的检查时间短,特别适用于不能长时间检查者,且检查过程中无动脉损伤及引发中风的危险,可很好的显示钙化,不受金属夹限制等使其在临床的应用的越来越广泛；而全脑动脉期成像由于没有静脉影像的重叠，可以对CTA图像进行任意的旋转，对于颅内动脉性疾病及肿瘤性疾病的诊断有更高的临床价值，如：在动脉瘤的病例中，能清楚的显示动脉瘤的载瘤血管、瘤颈与载瘤血管的关系及动脉瘤与周围脑组织的空间关系等[2、3]，国外研究认为CTA诊断Willis环周围动脉瘤敏感性达97% ,特异性达100%[4]；在AVM的病例可以直观的显示供血动脉的来源、走行及其与周围脑组织的空间关系；在脑梗死的病例可直接显示梗塞的动脉血管位置及程度；在脑血管畸形的病例中能容易鉴别是动脉性畸形或静脉性畸形；在脑肿瘤病例中能清楚显示肿瘤的供血血管及肿瘤与周围大血管的空间位置，国内研究认为16层螺旋CT低剂量对比剂脑动脉成像图像质量高，能降低对比剂毒性，具有较高的临床实用价值[11]。

3.2 16层螺旋CT全脑动脉期成像的理论基础因更快的扫描速度和球管旋转1周更大的可覆盖范围使得16层螺旋CT有可能达到全脑纯动脉期显示。以人体颅底至颅顶部距离按16cm计算, 扫描层厚1mm，球管旋转1周为0.5s，16层Aquilion多层螺旋CT扫描机覆盖全脑范围扫描时间仅需5s；而脑动脉期与静脉期之间的循环差约为6-8s，这为全脑纯动脉期的CT血管成像技术可行性提供了硬件支持。

3.3 脑动脉期成像技术的现况由于患者的生理或病理因素，如身高、体重、性别、年龄、呼吸、血压、心功能、病变位置、血液粘滞度、血管壁弹性、造影剂的总量及注射速度等均可导致造影剂到达脑血管的循环时间不同，从而导致CTA扫描延迟时间的不同。所以，在基本扫描参数固定的情况下，影响颅脑CTA图像质量最重要的是注射造影剂后延迟扫描时间的选择。现在延迟扫描时间的选择一般有三种方法：经验固定延时法、血管监测触发法(Bolus-Tracking)、小剂量对比剂测试法(Test—Bolus)[5、6]。经验固定延时法延迟时间的选择完全取决于技术人员的经验判断，而对于当前亚秒级的CT扫描速度来说显然已经不太适用了；小剂量对比剂测试法虽可较准确的确定延迟扫描时间，但其无疑会增加造影剂的用量，从而增加了造影剂毒副作用的可能性，而且其会明显增加扫描时间，从而增加患者接受的辐射剂量。血管监测触发法（同本试验的suerstart技术）是应用跟踪触发技术直接采用靶血管的CT值作为触发阈值，所以较以延迟时间预测要达到的CT值的小剂量试验更为标准，而且不会延长检查时间，对于急危重病人尤其适用。

3.4 16层螺旋CT全脑动脉期成像的主要技术参数及注意事项(1)靶血管的选择：本研究选C6椎体水平的双侧颈总动脉为靶血管是基于以下三个原因，第一，C6椎体水平的颈总动脉位于双侧甲状腺的后外方，与甲状腺及周围的脂肪间隙有着天然的密度差异，再加上该层面的颈总动脉血管管径也较大，故在平扫时易找到，操作性较强；第二，该层面的颈总动脉离颅底较近，可以尽可能减少血流动力学方面的影响；第三，我们选择双侧颈总动脉做为靶血管可以避免因一侧颈总动脉狭窄或先天变异所造成的检查失败。(2)扫描的起始位置及扫描的基线：扫及的基线选择听眦线，选择该线可尽可能减少颅底骨质与动脉的重叠。扫及的起始位置选择外耳孔下方，这样可以包含一部分的颈内动脉颅外段。(3)造影剂的量及注射速度：使用高压注射器，肘前静脉注射,使用非离子型碘造影剂(碘必乐, 300mgI/ml),注射速度为3.5ml/s,总剂量80-100ml。注射速度慢会使细小血管分支不能显影或者是显影模糊，会造成大血管边缘不锐利[7]，而过快的注射速度会使血管条件差的静脉破裂，给患者造成不必要的痛苦，宾怀有等人[8]研究表明:3.5ml/s的注射速度对脑血管的显示效果最佳。本研究中造影剂的总量一般是按照1.5ml/kg体重来记算，但总量一般不超过100ml，因为过多的造影剂对图像质量没有明显积极的影响，只会增加造影剂的毒副作用，而且根据李信友，曾能明等[9]的研究表明过多的造影剂会造成静脉达峰时间的提前，从而加大全脑动脉期成像的难度。(4)起始扫描时间:根据经验，绝大部分患者的延迟扫描时间在13秒以上，所以为了减少患者的辐射危害，所有受检患者均在注射造影剂后10秒才开始扫描。

3.5 本研究中全脑动脉期成像失败的可能原因及解决方法本研究中有19%的患者无法达到全脑动脉期成像的标准，分析其原因，笔者认为与以下因素有关：第一：一些颅脑疾病本身可引起脑动静脉循环时间的改变，如动脉粥样硬化(动脉狭窄)、动脉瘤破裂引发的蛛网膜下腔出血继发的血管痉挛等可以使全脑动静脉循环时间延迟，从而造成本试验产生动脉期过早的可能，本研究中有5例动脉期过早的病例可能与此有关；而脑AVM的病人有显著的全脑动静脉循环时间缩短，可造成本试验产生半脑动脉期或动静脉混合期可能，本研究中有4例半脑动脉期的病例可能与此有关；所以行颅脑CTA检查前，如果能根据临床症状对疾病的可能性诊断做出阈值的微调，或许可以提高检查的成功率。第二：本试验的靶血管位于C6水平，造影剂从这一水平流至颅底的时间差异在绝大多数病人中是可以忽略的，但如果是心功能严重不全的病人就有可能会有较明显的差别[10]，可能会造成动脉期过早的现象，所以检查前如果能先检查心功能，并根据心功能情况再确定阈值，应该是可能提高检查的成功率。第三：技术操作人员的熟练程度也是影响检查成功率的因素之一。第四：为了避免因纯动脉期扫描失败导致颅内血管显示达不到诊断要求，同时为了观察颅内静脉及静脉窦的情况，动脉期扫描完后需要再扫描一次，当然这样可能会增加病人接受的辐射剂量。

总之，使用16层螺旋CT机中的surestart技术进行脑血管成像，全脑纯动脉期血管成像的成功率可达81%；目前，国内16层螺旋CT机已相当普及，相当数量的县、市级医院已配置或正在准备配置16层螺旋CT机，本研究的结果可能有助于提高16层螺旋CT机用户对颅脑CTA扫描技术的优化和改进，对提高颅脑动脉性病变的诊断准确性具有现实的临床意义。当然，随着多层螺旋CT软硬件的飞快发展，高端CT机的临床应用，如256层CT机、320层CT机及双源CT机，全脑动脉期成像将更为简单易行，成功率也将更高。

1.曹代荣,李银官,游瑞雄,等.16层螺旋CT全脑动脉成像技术初探[J].中国医学影像学杂志,2008,16(3):214-217.

2.刘俊,周政,陈锦华,等. 出血性脑血管病全脑血管造影结果分析[J]. 临床放射学杂志, 2005,24(7)：580-582.

3.江金带,李扬彬,谭理连,等. 螺旋CT血管造影在脑动脉瘤诊断中的临床应用和价值[J].中国医学影像技术, 2001,17(3)：201-202.

4.Villablanca JP,Martin N, Jahan R，et al. Volume - rendered helical computerized tomography angiography in the detection ang characterization of intracranial aneurysms[J].Neurosurg,2000,93(10)：254-264.

5.Cademartiri F,Nieman，van der Lugt A，et a1．Inlravenous contrast material administration at 16 detector row helical CT coronary angiography：test bolus versus bolustracking technique[J]．Radiology.2004,233(3):817-823．

6.Yoon DY，Choi CS， Kim KH，et a1．Multidetector-row CT angiography of cerebral vasospasm after aneurysmal subarachnoid hemorrhage：comparison of volume-rendered images and digital subtraction angiography[J]．AJNR,2006,27(2):370-377．

7.Briak JA.Contrast optimization and scan timing for single and multidetector-row computed tomography[J]. JCTA,2003,1:3.

8.宾怀有，赵海波,等.多层螺旋CT脑血管造影成像技术探讨[J].实用医技杂志,2007,14(25):3431-3433.

9.李信友，曾能明,等. 64排螺旋CT脑血管成像大小剂量团注测试的对比研究[J].重庆医科大学学报,2008,33(8):984-989.

10.费洪均，张伟秀,等. 螺旋CT脑血管造影的扫描起始时间与心脏射血分数的相关性研究与临床应用[J].实用放射学杂志,2006,22(8):915-917.

11.黄楚昌,陈海东,毛俊,等. 低剂量对比剂MSCT脑动脉成像的可行性及临床应用[J]. 中国CT和MRI杂志,2010,8(2):4-6.

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

福建省卫生厅青年课题（编号：2008-1-32）

10.3969/j.issn.1672-5131.2011.06.016

陈德华，主治医师，医学影像诊断专业，研究方向为中枢神经系统的影像诊断。

陈德华

2011-07-20