双能量CT对脑动静脉畸形相关出血危险因素诊断价值

赵原，谢坪

脑动静脉畸形（cerebral arteriovenous malformations，cAVM）是一种脑局部血管数量和结构异常的先天性脑血管疾病，脑动静脉之间经瘘道直接沟通，是最常见的脑血管畸形。是青少年常见脑血管疾病，也是可导致颅内出血、脑神经功能障碍等严重并发症的一种致残致死性疾病[1]。其临床发病以自发性脑出血为主要表现，45%～65%的AVM 以出血为首发症状[1-2]。影像学检查是诊断脑血管畸形的重要方法。临床上以DSA为诊断金标准，但因其风险大、成本高而难以被患者所接受，目前在临床上逐渐被CTA和MRA所取代。由于脑血管结构复杂、侧支小血管众多且相互交通，以及血管搏动、颅骨结构复杂等造成的伪影干扰为常规CT的诊断带来困难。双能量CT因其对不同组织的高分辨率及对血管、骨骼的直接减影功能等对脑血管疾病的诊断具有独特的优势。本研究利用双能CT影像学诊断分析cAVM出血相关的危险因素，以探讨双能CT对cAVM的诊断价值。

材料与方法

1.临床资料

搜集本院2009年－2012年64例cAVM患者的病例资料，其中男38例，女26例，年龄11～76岁，平均26.7岁。所有患者均经数字减影血管造影确诊，其中35例颅内出血患者（脑内血肿蛛网膜下腔出血）经腰穿或头颅CT证实。其余患者主要表现为头痛、头晕、癫痫发作等症状。所有患者均签署书面知情同意书。

2.CTA检查方案

使用Siemens Somatom Definition双源CT机。应用对比剂示踪法（bolus tracking），在升主动脉或颈动脉层面选择兴趣区监测CT值，当兴趣区CT值超过50HU时，延迟4s自动触发扫描，扫描方向为足至头。扫描参数：采用Z轴飞焦点技术，扫描范围为主动脉弓上至头顶（2×32i×0.16mm）。机架旋转一周时间330ms，扫描时间9～12s，螺距0.16；A管球电压140kV、有效管电流64mA，B管球电压80kV、有效管电流272mA；重建层厚1.10mm，重建间隔0.17mm；双源组合因子0.3，卷积参数值D30f。对比剂为优维显（Ultravist，Iopromide，370mg I／mL），剂量1.25mL／kg，经肘静脉注入，后续60mL生理盐水，注射流率5.5mL／s。然后采用自动触发技术，跟踪平面（PreMonitoring）定于下颌底水平左侧颈总动脉处。

3.图像处理分析

应用心血管后处理软件（syngo circulation，Siemens）中的去骨及容积再现技术（VR）等后处理技术，另外选择dual energy软件，依据特殊算法在每个像素点上取不同比例混合来自球管A与球管B的数据，高CT值区域使用更多的80kV数据以保留强化效果，而在低CT值区域使用更多的140kV数据以减低噪声，从而提高信噪比（signal－to－noise ratio，SNR）。通过CTA图像判断畸形血管团的部位、数目、范围、供血动脉的分布及引流静脉的方向等。结合原始图像采用多平面重组（multi－planar reformation，MPR）、最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）等后处理图像判断颅内出血情况。

4.分析项目及统计学方法

纳入分析的可疑危险因素包括临床资料、年龄、性别等。CT诊断资料按类型分为：AVM的大小根据SpetZler－Martin分级法[3]分为直径＜3cm、3～6cm、＞6cm三种；位置分为大脑皮质、深部（丘脑、基底节）、后颅窝；供应动脉数目分为单支供血及多支供血；引流静脉类型分为深静脉、浅静脉、混合引流；引流静脉形态分为正常、受损（狭窄、扩张）；引流静脉支数以及是否合并动脉瘤等。建立Cox风险比例模型以筛选相关危险因素：其中生存时间（未破裂出血时间：患者第一次因出血或AVM就诊年龄）为t，截尾指示变量为d（无破裂出血史取值为1，表示截尾）。该模型中纳入变量α为0.05，排除标准0.10。

结 果

1.CT图像结果

双能量CTA可清楚呈现出网状迂曲扩张的强化畸形血管团以及其供血及引流血管，特别是瘤样血管的占位情况。结合MPR、MIP图可辨别血管内扩张及狭窄情况，对钙化及出血区域显示清晰，分辨率较高。

2.出血危险因素单因素分析结果

采用单因素卡方分析筛选脑AVM出血危险相关危险因素，结果见表1。有统计学意义的危险因素包括生长部位、大小、引流静脉类型、引流静脉数量、供血动脉类型及是否合并动脉瘤（P＜0.05）。

表1 出血相关影响因素单因素分析

3.多因素分析结果

通过将单因素筛选出的风险因素纳入Cox比例风险回归模型后，进一步采用逐步回归分析法。经SPSS 12.0软件计算，结果见表2。

表2 出血相关因素COX回归多因素分析

通过统计学分析，最后筛选出脑AVM的生长部位、引流静脉类型、是否合并动脉瘤为出血相关的危险因素（P＜0.05）。其中以是否合并动脉瘤对出血危险性影响最大，与未出现动脉瘤相比，其相对危险度达到5.398倍。

4.各年龄段出血概率

以年龄为横坐标，出血率为纵坐标，采用生存曲线法绘制出血概率图（图1）。本组研究结果显示，随着年龄的增加，出血概率呈曲折型上升，其中出血高发期分别为15～25岁、50～65岁两个年龄段。

图1 各年龄段cAVM出血概率曲线图。

讨 论

cAVM的早期发现并对其出血危险性进行预测，从而避免颅内出血等引起残疾甚至患者死亡等严重后果。但相关危险因素错综复杂，对其危险性的预测较为困难。其既与如患者年龄、遗传背景、行为生活方式等有关，还与畸形血管的解剖病理特点如部位、形态和构筑方式等有密切关系。一些研究者通过影像学对其解剖形态进行分析，从而提示某些突出的出血危险因素[4]。

目前诊断本病的金标准是DSA，但其属于有创检查，风险大，费用高，血管团内部结构有时显示不佳[5]。CT检查因风险较小且具有较高的敏感性，对出血钙化显示较为直观，对诊断cAVM具有较高的敏感性、特异性和准确性。随着临床上CTA的普及，CTA有代替DSA检查的趋势。但传统的CTA检查因时间、密度分辨力较低，在血管结构复杂、搏动较快的情况下其清晰度及分辨力不足，因而降低了其诊断价值。本研究应用双能量CT扫描，根据组织化学组成不同导致对不同能量X线的吸收差异来分辨不同组织，达到去骨的效果；并且采用双能量软件提高信噪比明显提高组织区分度，为图像提供更多的细节。

由于颅骨的影响，常规头颈部CTA难以展现主动脉弓至Willis环的动脉全貌。常规手动去骨费时费力，效果不佳。应用双期去骨减影技术又存在图像匹配不准等问题。而在双能量扫描中两套球管同步扫描，避免了运动伪影的干扰，且使时间分辨率得到了提高[6]，一次成像能同时显示头颈部动脉，受血流速度影响小，假阳性率低。

因cAVM出血是导致青少年因脑血管疾病致死的重要原因之一[7]。本研究采用寿命表法分析，也显示15～25岁为出血高发期之一，其出血概率为25%，，青少年出血可能与身体发育、体内激素水平变化较大以及运动等因素有关。但在本次研究中发现出血的另一高发期为50～65岁，尤以55～60岁年龄段出现高发，其出血概率为64%。中老年出血可能与高血压、动脉狭窄硬化有关，此特征与相关研究的结果相似[8]。

目前，对cAVM出血相关危险因素的看法多不一致[9]。本文在单因素分析中发现AVM的大小、部位、引流静脉数目、类型以及供血动脉类型均为危险因素。与性别、供血动脉数目无关。进一步纳入Cox模型分析后，显示只有部位、引流静脉类型、是否合并动脉瘤为相关危险因素。AVM出血与部位密切相关，其中后颅窝＞深部＞皮质层，出血率分别为76%、73%和40%。深部与后颅窝供血多为椎动脉系及深部穿支，特别是脑中央动脉供血，此血管走行短、血管细、引流静脉少，血管团压力相对较高，易形成出血。而引流静脉与出血的关系，有研究认为以深部引流为主者往往有较高的出血风险[10]，可能与深部引流静脉起始部容易发生狭窄等因素有关。在本研究中合并动脉瘤是明显危险因素，可能与动脉瘤形成后，血管内膜损伤，引发动脉粥样硬化性炎症反应，引起血管狭窄，同时由于血管壁结构的破坏，血管压力不平衡，弹性较差，容易破裂出血。其它相关因素如引流静脉数目、供血动脉类型等在Gross等[10]的研究中认为为相关危险因素，而在本研究中显示其不具有统计学意义，因而未筛选入影响因素中，尚其原因可能与样本量有关，有待进一步研究。

总之，双能量CTA能准确评价脑AVM病灶内部血管结构，结合患者的临床特点进行分析，可为判别脑出血的风险性及患者的预后提供重要参考依据，对脑cAVM的诊断、治疗及预后具有非常重要的价值。

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