颈横动脉64排能谱CT血管造影成像的初步应用研究

赵雪松 缪 飞 董海鹏 林晓珠 徐学勤 黄 娟 严福华

头颈部软组织损伤所造成的组织缺损及后遗畸形严重影响功能和外观，临床上常需要进行相应的整形及修复手术。其中，以颈横动脉颈段皮支皮瓣进行修复较为多见。因而准确掌握颈横动脉的走行及分布，将有利于临床进行合理的皮瓣设计。但颈横动脉较为细小，常规CT血管成像显示有时仍存在一定的困难。能谱CT通过生成40～140keV不同单能量水平图像，提高组织的对比噪声比，改善和提高血管的显示[1]。但目前尚未见能谱CT在颈横动脉显示方面的相关研究报道，因此，本研究就10例患者颈部血管能谱CT成像检查资料进行分析，探讨能谱CT血管造影在颈横动脉显示方面的价值。

方 法

1.临床资料

临床疑颈动脉血管病变的患者10例，男3例，女7例，年龄61岁～84岁, 平均年龄73.8岁。

2.能谱CT血管造影检查

2.1能谱CT（Discover y CT750 HD，GE Healthcare，美国）血管造影检查。能谱扫描（gemstone spectral imaging，GSI）采用螺旋扫描模式，0.6s/周，层厚及层距5mm，采用机械注射器于外周静脉注射碘对比剂（优维显）65ml，注射速率4ml/s，主动脉弓内监测触发动脉期增强扫描。

2.2首先重建混合能量图像（quality check，QC）：层厚/层距为2.5～5mm，标准算法（standard，Stnd）；然后重建单能量图像（monochromatic，Mono），一般可选择65～70keV，一组层厚/层距为2.5～5mm，用于普通观察。采用Optimal CNR技术，将颈横动脉起始层面锁骨下动脉作为目标，斜方肌作为背景，获取最佳单能量，重建一组层厚/层距为0.625～1.25mm的最佳单能量图像，用于进行二维及三维重建。

在混合能量图像和单能量图像内分别于颈横动脉起始层面测锁骨下动脉、斜方肌、颈部皮下脂肪区放置感兴趣区（region of interest, ROI），获得相应的CT值及皮下脂肪的标准差，并计算图像的对比噪声比（contrast-noise-ratio, CNR），CNR=（ROI锁骨下动脉-ROI斜方肌）/SD皮下脂肪。并进行比较分析。

3.统计学处理

对颈横动脉显示情况进行比较分析（根据颈横动脉血管清晰锐利程度进行评分）：5分为非常锐利，4分为锐利，3分为比较锐利，2分为欠锐利，1分为模糊。

由两名影像诊断工作10年以上的医师对图像的情况进行分析。使用SPSS13.0统计软件包分析数据。P＜0.05，认为差异显著。

结 果

运用GSI后处理软件，获得显示颈横动脉的最佳单能量为45keV，将最佳单能量图像和混合能量图像质量进行比较，测量两者的对比强化值及图像噪声和CNR，进行统计分析，结果最佳单能量图像的对比强化值及图像噪声和CNR均高于和混合能量图像，两者间差异有统计学意义（P＜0.001），两者的对比强化值分别为（793.75±207.12）、（239.97±48.02），前者超出后者约230%。最佳单能量图像的CNR高出混合能量图像约70%，且两者间差异有统计学意义。如表1所示。

表1 最佳单能量图像和混合能量图像对比强化值及图像噪声和CNR

图1 混合能量图像。A.为颈横动脉MIP重建图像（箭头），可见最佳单能量图像显示血管情况优于混合能量图像；B.为颈横动脉VR重建图像（箭头），对比混合能量图像，最佳单能量图像血管显示更加清楚，但图像的噪声明显增加；C.为枕动脉VR重建图像，最佳单能量图像显示血管情况明显优于混合能量图像。

而对于血管的显示情况的比较，最佳单能量图像略优于混合能量图像（P＜0.05）。对比重建图像可见最佳单能量图像显示颈横动脉血管情况优于混合能量图像，但图像的噪声明显增加；而枕动脉VR重建图像上，最佳单能量图像显示血管情况明显优于混合能量图像（表2，图1、2）。

表2 最佳单能量图像和混合能量图像血管显示情况

讨 论

颈胸部血供非常丰富，主要包括颈上部的枕动脉皮支、耳后动脉皮支、下颌动脉降支；下部的颈横动脉颈段皮支、肩胛上动脉皮支；胸部的胸廓内动脉穿支、胸肩峰动脉皮支、肋间动脉穿支等，该区域与面颈部皮肤的色泽、质地、性质较为接近[2]，因而成为修复面、颈部缺损时首选。其中，较为多见的是利用颈横动脉颈段皮支皮瓣进行修复。但皮瓣移植修复后，有时会出现皮瓣缺血坏死[3]，导致修复失败。术前准确掌握患者颈横动脉的走行等解剖情况，对皮瓣设计和手术成功的具有重要意义。因而，如何提高和改善颈横动脉的显示，对于临床治疗方案的制定具有重要的价值。

理论上，血管显示情况取决于血管的强化程度，而血管的强化程度主要取决于对比剂的含碘量和注射速率[4-6]，对比剂的含碘量高，注射速率越快，则图像质量越好，血管显示越清晰。然而，血管的对比强化程度还受到许多其他因素的影响，包括患者的心脏功能和循环情况等。传统CT扫描采用混合能量的X线束，物质的强化程度被均化，削弱了物质间的对比，从而影响图像质量。

由于物质在不同能量水平的衰减不同，在某一能量水平病灶与实质脏器之间的衰减差异可以达到最大而噪声值相对低，这一能量水平就是该病灶的最佳keV值[7]。Zhao 等[1]的研究结果显示51keV为肝硬化门脉高压门静脉成像的最佳单能量，肝内、外门静脉的51keV的单能量图像CNR比混合能量时高出100%，对图像质量的主观评分也有统计意义上的提高。本研究借助能谱CT的此项特性，寻找到颈横动脉的最佳单能量水平（45keV），并将其与混合能量图像进行比较，发现单能量图像颈部血管的对比强化程度明显提高，超过混合能量图像230%。单能量图像CNR高出混合能量图像70%。虽然，45keV水平下的单能量图像的噪声有所增加，但图像的整体评价方面，前者仍高于后者。

由此可见，最佳采用最佳单能量图像可以提升组织结构的对比度。有利于颈横动脉等颈部小血管的显示和分析，可为临床相关移植皮瓣的设计和手术提供一定的帮助。