4D-CT血管造影在急性缺血性脑卒中中的应用价值

张 军 潘嘉伟 于向荣 凌倚峰 程 忻 董 强 耿道颖

2 复旦大学附属华山医院神经内科

急性缺血性脑卒中(脑梗死)是最常见的脑卒中类型，占全部脑卒中的60%～80%。其处理应强调早诊断、早治疗。循证医学证据支持4.5小时内溶栓治疗是最有效的方法。国际和中国的脑卒中诊治指南均仅仅确定平扫CT是疑似脑卒中患者首选的影像学检查方法[1]，CT血管造影(CT angiography，CTA)、CT灌注(CT perfusion，CTP)在指导急性脑梗死治疗方面的作用尚未肯定[2]。发病后如何在极短的时间内快速实现血管狭窄/闭塞和脑缺血区的显示是临床面临的极大挑战。本文旨在探讨采用256层CT全脑灌注成像重建的4D-CT血管造影在指导急性缺血性脑卒中患者溶栓中的价值。

方 法

1.一般资料

自2011年12月至2012年9月共有58位怀疑为急性缺血性脑卒中患者接受检查，其中5位24小时MRI检查未找到梗死灶，1位证实为短暂性脑缺血发作，因此共收集52例缺血性脑卒中患者临床资料及影像学信息。其中男性36位、女性16位，平均年龄64岁（38～90岁）。

2.CT检查方法

所有患者均接受入院CT平扫、全脑CTP和头颈部CTA检查。成像设备为飞利浦公司256层螺旋CT（iCT，Philips），所有52例患者均行全脑CTP检查。扫描角度平行于眼眶-乳突连线以避免对眼球的辐射。使用高压注射器从肘静脉以5ml/s注射速率团注碘海醇(欧乃派克，350mgI/ml)对比剂50ml。使用PHILIPS JOG灌注模式扫描13圈，先扫描侧位定位图像，注射对比剂同时启动机器扫描，扫描参数为：准直：128×0.625mm，层厚5mm，24层，管电压120kV，管电流150mA，覆盖范围12cm，扫描延迟时间5s，扫描时间0.4 s/r，连续扫描50s，获得312(24×13)幅图像，矩阵512×512。

常规头颈CTA检查，扫描范围从主动脉弓至颅顶，参数如下：准直64×0.625mm，层厚0.9mm，管电压120kV，管电流250mA，螺距0.7，尾头向扫描，延迟5s扫描。用双筒高压注射器，20G静脉留置针穿刺右肘静脉注射对比剂碘海醇(欧乃派克，350mgI/ml)50ml，流速5ml/s，生理盐水30ml，流速5ml/s。采用自动触发技术，注射对比剂8s后启动自动追踪触发扫描。

3.图像后处理及分析

CT灌注的原始数据被传输到工作站进一步处理，由一名高年资神经放射诊断医生在盲于患者相关临床资料及血管狭窄程度的情况下对图像进行分析。所有患者的原始灌注数据均使用PHILIPS Brain Perfusion脑灌注软件包进行图像后处理，应用去卷积算法获得脑灌注参数图像，选取灌注图像中病变层面进行测量，包括脑血流量(cerebralblood flow，CBF)、脑血容量(cerebral blood volume，CBV)、平均通过时间(mean transmit time，MMT)和达峰时间(time to peak，TTP)。尽量避开血管、钙化和陈旧梗死组织，手工勾画大脑中动脉（MCA）供血区为ROI进行定量分析，判断缺血半暗带范围。

4D-CTA图像通过CTP原始图像重建获得。根据时间-密度曲线，选择第1期原始图像，重建成5 mm层厚、5mm间隔的CT平扫图像；选择达到强化峰值的动脉期原始图像，重建成1mm层厚、1mm间隔的动脉期薄层图像，并传输到工作站进一步处理，与常规CTA后处理方法一样[3]，并与常规的CTA图像进行比较观察颅内大血管，包括两侧的大脑前动脉A1、A2段、大脑中动脉M1段、M2段、大脑后动脉P1段、P2段、颈内动脉颅内段及基底动脉。4D-CTA图像不作为判断是否溶栓的依据。

图像质量评分分别为：3(血管内和血管边界显示清晰，血管分支达4级,无静脉伪影,确定检出或排除血管狭窄)、2(血管内强化不均匀或血管边界显示不完全，血管分支达3级,或有少量静脉伪影,可以检出或排除血管狭窄)、1(血管显影较差,伪影较多,不能检出或排除血管狭窄)、0(无法评价)；由2名有经验的神经放射医师分别对图像进行盲法评定。

4.统计学分析

计量资料用均数±标准差表示，两种检查方法的图像质量评分结果比较采用t检验，以P值小于0.05为有统计学意义。同时计算4D-CTA的诊断敏感性、特异性和阳性预测值。

结 果

1.颅内动脉闭塞部位的显示

52例患者中CTA共发现11例患者的闭塞血管12处（1例患者同时出现颈内动脉与大脑中动脉闭塞）（图1），包括颈内动脉1处，大脑中动脉M1段6处、M2段2处、基底动脉3处。

2.4D -CTA的图像质量

52例4D-CTA的三维后处理图像均能显示动脉血管主干及主要分支，都能达到诊断要求，4D-CTA评分与常规CTA评分分别为2.43±0.36和2.61±0.32，t检验显示差异无统计学意义（P＞0.05）。

3.4D -CTA与常规CTA诊断颅内大动脉闭塞的比较

图1 4D-CTA与常规CTA显示左侧颈内动脉与大脑中动脉闭塞。A.全脑灌注原始图像动脉期重建的横断位MIP图。B.全脑灌注原始图像动脉期重建的CTA图。C.常规CTA重建的横断位MIP。D.常规CTA图。

4D-CTA准确显示了闭塞血管11处，漏诊1处，常规CTA共发现闭塞血管12处。CTA与常规CTA在颅内大动脉闭塞检出中，4D-CTA总体诊断敏感性、特异性、阳性预测值分别为91.7%、100%、100%（表1）。

表1 4D-CTA与常规CTA诊断颅内大动脉闭塞的比较（条）

讨 论

多模式CT检查（CT平扫、CTP、CTA）已广泛应用于急性缺血性脑卒中指导溶栓治疗。然而，其中的CTP由于不同的设备硬件不同，过去的技术只能对单层脑组织断层扫描，最多只能观察4层(4cm)范围内的脑血流信息，头顶及颅后窝脑梗死容易遗漏、未扫及，大大影响了诊断的效率，延误了及时治疗的时机。256层CT探测器宽度8cm，实现全脑覆盖的难点在于CT探测器宽度是固定的，无法扩大覆盖范围。本研究应用的256层CT利用检查床可以移动的特点，并通过计算机控制检查床规律地穿梭运动，每扫描一次，患者头部快速往返运动一次（6cm），使灌注扫描范围扩大到12cm，有效解决了全脑的覆盖扫描[4]。

相对于所谓的多模式CT检查包含3次检查，全脑CTP一次检查仅注射1次对比剂，进行1次扫描，就能获得CTP；同时还可得到CT平扫、CTA、动脉期、静脉期、延迟期的影像，不仅避免了因患者个体循环差异造成扫描时相不准的问题[5]，而且彻底颠覆了以往提出的多模式CT检查方案，多项检查由一次扫描完成，真正实现了“一站式”检查，明显缩短了时间，为及时抢救赢得宝贵时间。

全脑CTP动态采集覆盖全脑的一大好处是在静脉注射对比剂的同时对每一层脑组织进行动态连续扫描,获得该层面内每一像素密度随强化时间而变化的曲线,即时间-密度曲线(TDC)。根据该曲线,可以计算脑血流量(CBF)、脑血容量(CBV)、对比剂的平均通过时间(MTT)、对比剂峰值时间(TTP)等参数来评价缺血脑组织的灌注状态，进而区分梗死核心及缺血半暗带[6]。

动态采集覆盖全脑的另一最大好处是采集了全脑的血流信息，可以依据对比剂进入血管的不同时间点选择重建动脉期和静脉期的脑血管，除此之外，文献报道还可以用来评估颅内大血管闭塞后的侧支循环[7]。本研究采用时间密度曲线中动脉强化的峰值点来重建动脉期脑血管形态。通过与常规的CTA比较显示，4D-CTA显示脑内大血管闭塞的敏感性91.7%，特异性100%、阳性预测值100%，依据时间-密度曲线来选择强化峰值时间来确定CTA图像重建的时间节点，比主动脉水平监测自动触发扫描更加可靠，在常规无法完成或图像运动伪影无法重建的情况下可取代常规的CTA来显示脑内大血管。

本研究中4D-CTA虽然能覆盖全脑，可以全面显示颅内血管状况，但是无法观察颈内动脉颅外段血管病变，无法取代颈部CTA，存在一定限制。随着扫描技术的不断发展，有望出现新的技术来解决此问题。DSA是诊断血管狭窄的“金标准”，为了减低患者的辐射剂量，仅以常规CTA检查结果作为4D-CTA判断血管病变情况的标准。

总之，256层CT全脑灌注成像可实现“一站式”检查，从全脑血流动力学信息中重建的动态4D-CTA可明确颅内大血管的状态，对指导急性脑卒中溶栓治疗的选择有重要的临床应用价值。未来必将会改变急性脑卒中患者的多模式CT检查方案，使更多的急性卒中患者获益。

[1]Jauch EC,Saver JL,Adams HP Jr,et al.Guidelines for the early management of patients with acute ischemic stroke:aguideline for healthcare professionals from the American Heart Association/American Stroke Association.Stroke,2013,44:870-947.

[2]Kidwell CS,Jahan R,Gornbein J,et al.A trial of imaging selection and endovascular treatment for ischemic stroke.N Engl J Med,2013,368:914-923.

[3]张 军，王剑虹，刘 军，等.头颈联合CT血管造影在头颈动脉狭窄中的应用.中国医学计算机成像杂志,2013,19:97-101.

[4]Zhang J,Wang J,Geng D,et al.Whole-Brain CT Perfusion and CT Angiography Assessment of Moyamoya Disease before and after Surgical Revascularization:Preliminary Study with 256-Slice CT.PLoS ONE,2013,8:e57595.

[5]Shinohara Y,Ibaraki M,Ohmura T,et al.Whole-Brain Perfusion Measurement Using 320-Detector Row Computed Tomography in Patients With Cerebrovascular Steno-Occlusive Disease:Comparison With 15O-Positron Emission Tomography.JCAT,2010,34:830-835.

[6]Pan J,Zhang J,Huang W,et al.Value of perfusion computed tomography in acute ischemic stroke:diagnosis of infarct core and penumbra.JCAT,2013,37:645-649.

[7]Frölich AM,Wolff SL,Psychogios MN,et al.Time-resolved assessment of collateral flow using 4D CT angiography in largevessel occlusion stroke.Eur Radiol,2014,24:390-396.