宝石容积CT血管成像对颅内动脉瘤诊断的应用价值

张 旋，刘兵元

宝石容积CT血管成像对颅内动脉瘤诊断的应用价值

张 旋，刘兵元

目的 探讨宝石容积CT血管成像（volume computed tomography angiography, VCTA）在诊断颅内动脉瘤中的临床应用价值。方法 对50例颅内动脉瘤患者进行VCTA检查，采用多平面重建（multiple planar reformation, MRP）、容积再现（volume representation, VR）及最大密度投影（maximum intensity projection, MIP）获取图像，明确动脉瘤部位并计算个数。对照外科开颅手术或数字减影血管造影（digital subtraction angiography, DSA）结果，评估VCTA的灵敏度、特异度。结果 VCTA检出颅内动脉瘤的灵敏度为100.0%，特异度为83.3%，误诊率为16.7%，漏诊率为0。结论 VCTA对于颅内动脉瘤的筛查及诊断与DSA有较高的一致性，未来对于颅内动脉瘤的诊断及术后随访可首选VCTA。

宝石容积 CT血管成像；数字减影血管造影；颅内动脉瘤

颅内动脉瘤是一种常见的脑血管疾病，在所有脑血管疾病中居第3位，其发生率占人群的1.0%～1.4%，是蛛网膜下腔出血的主要病因[1,2]。相关研究显示，颅内动脉瘤破裂而造成的致残/死率较高，首次破裂出血患者病死率可达30.0%，第2次再破裂出血的病死率可高达70.0%[3]，因此，早期诊断及治疗将能够预防其破裂出血。可见早期诊断是前提，合理选择初步筛查颅内动脉瘤的方法至关重要。对于颅内动脉瘤的诊断，一直将数字减影血管造影（digital subtraction angiography, DSA）视为“金标准”，可确定诊断并指导介入或手术治疗，但此项检查具有检查过程复杂、时间长、费用高、创伤大、患者接受辐射剂量大等缺点，不宜作为初步筛查的手段。 随着医学影像设备及计算机三维重建技术的发展，计算机X线断层扫描血管成像（computed tomography angiography, CTA）技术逐渐成为筛查颅内动脉瘤的主要手段。宝石容积CT血管成像（gemstone volume computed tomography angiography, VCTA）检查与其他血管检查技术相比，其优势在于可以将周围的骨骼组织自动去除，只显示血管的影像，以更加准确辨别和分析颅内微小动脉瘤。本研究通过VCTA的检查结果与DSA及外科手术结果相对比，从而在颅内动脉瘤的筛查与诊断方面，对VCTA这项检查技术进行综合评价。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2013-08至2016-04 就诊于新疆石河子大学医学院某附属医院并诊断为颅内动脉瘤的患者50例，所有患者均签署知情同意书并经过VCTA检查、DSA检查及外科手术的证实，其中男26例（52.0%），女24例（48.0%），年龄35～77岁，平均（56.8±10.9）岁。

1.2 检查方法和图像处理 VCTA扫描范围从主动脉弓至颅顶，并采集正位和侧位 2 个定位相。扫描前在肘前静脉埋置留置针管，扫描时通过高压注射器注入造影剂及生理盐水，造影剂为高浓度（370 mg/ml）非离子造影剂——碘帕醇（碘比乐）70 ml，生理盐水70 ml，注射流速为4.5 ml/s，将感兴趣区放在第四颈椎水平的颈内或颈外动脉内，通过触发小剂量团注方式追踪得到时间—密度曲线，计算得出达到峰值浓度所需时间。扫描参数：0.5 r/s，管电压100 kV，管电流600 mA，螺距0.984： 1（39.37），照射视野（SFOV）：头（Head），扫描重建增厚为1.25 mm，层间距为5 mm，探测器宽度为40 mm。VCTA扫描后将所得数据传至GE adw4.6工作站，运用多平面重建（multiple planar reformation, MRP）、容积再现（volume representation, VR）及最大密度投影（maximum intensity projection, MIP）的后处理方法，通过工作站所安装的图像后处理软件对所有数据进行处理，最终得到去除骨骼组织的血管图像。DSA 检查所采用的设备型号为GE3100，所采用的方法为改良seldinger技术，此方法是经皮穿刺股动脉后进行选择性的全脑血管造影，并分别采集正侧位和三维血管成像（3D）的造影图像。

1.3 图像分析及评价 VCTA检查后所得的图像，按照颅底骨骼组织的残留及血管显示的情况分为4个等级[4-6]。Ⅰ级：残留的骨骼组织无或有少许，血管分支清晰显示，且走形连续、血管边缘光滑锐利；Ⅱ级：残留的骨骼组织较少，血管分支显示可见，且走形连续，但血管边缘稍欠光滑； Ⅲ级：残留的骨骼组织较多，血管分支显示尚可，但连续性欠佳、血管边缘模糊； Ⅳ级：残留的骨骼组织很多或有金属伪影，且未见血管。其中Ⅰ级为质量优等的图像，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级图像质量依次降低。然后由2名有经验的影像科医师及2名神经外科医师采用双盲法进行阅片，阅读内容包括：（1）颅内动脉瘤的位置、形态、大小及瘤颈情况；（2）载瘤动脉情况；（3）邻近血管变异情况；（4）图像的质量。最后将DSA检查及外科手术的结果作为对照组，得出VCTA检出颅内动脉瘤的敏感性、特异性、漏诊率、误诊率，从而对VCTA检查技术在诊断颅内动脉瘤方面的价值进行评估。

1.4 统计学处理 采用SPSS 18.0统计软件进行分析。采用诊断性试验的四格表计算出VCTA检测颅内动脉瘤的灵敏度、特异度、漏诊率、误诊率、诊断指数，绘制ROC曲线，通过曲线下面积来表示其检验效能。

2 结 果

2.1 VCTA图像质量 VCTA重建图像共50例，其中Ⅰ级图像46例（92.0%），Ⅱ级图像2 例（4.0%），Ⅲ级图像1例（2.0%），Ⅳ级图像1例（2.0%）。

2.2 VCTA与DSA检出颅内动脉瘤位置 50例临床疑颅内动脉瘤患者经VCTA检出颅内动脉瘤共57个，其中33例（66.0%）为单发，12例（24.0%）为多发（2个动脉瘤），5例（10.0%）为阴性；所有患者在VTCA检查后一周内经DSA检查（33例）或外科手术（17例）证实颅内动脉瘤共56个，其中32例（64.0%）为单发、12例（24.0%）为多发（2个动脉瘤），6例（12.0%）为阴性；所有患者均无动脉瘤破裂出血及合并其他脑血管疾病。其中有1例经过VCTA检查将直径约为3 mm的动脉圆锥，误认为颅内微小动脉瘤。通过VCTA检出的颅内动脉瘤共57个，直径＜ 3 mm 1个（1.8%），直径3～10 mm 50个（87.7%），直径＞ 10 mm 6个（10.5%）；结节状动脉瘤10个（17.5%）、丘状动脉瘤3个（5.3%）、梭状动脉瘤1个（1.8%）、不规则状动脉瘤43个（75.4%）；宽颈动脉瘤10个（17.5%），窄颈动脉瘤47个（82.5%），颅内动脉瘤分布情况，见表 1。

表1 VCTA与DSA检出颅内动脉瘤的位置、个数及相应例数分布

2.3 检查结果 灵敏度、特异度是通过例数来计算的，可能由于样本量小所以漏诊率为0；以DSA作为“金标准”，VCTA检出颅内动脉瘤的灵敏度为100.0%，特异度为83.3% ，误诊率为16.7% ，漏诊率为0；诊断指数为灵敏度与特异度之和，其值越大，诊断实验的诊断效能越好，本研究显示，VCTA的诊断指数为183.3%；ROC曲线下面积为0.92，见图1。

图1 VCTA检查的ROC曲线

3 讨 论

3.1 宝石容积CT的特点 宝石容积CT是采用宝石作为探测器，利用单球管在0.5 ms内瞬时完成高低能量切换，几乎在同时同角度得到了2个能量的采样。宝石容积CT的高压发生器采用了快速管电压开关的设计，可以使系统在0.5 ms内对X线片进行80 kV和140 kV电压切换，实现瞬时变能[7-10]。之所以采用宝石作为探测器材料，是因为与多层螺旋CT的稀土陶瓷探测器和钨酸镉探测器相比较，其稳定性高出20倍。宝石探测器具有的快初始速度、低余晖效应、良好的稳定性及通透性等优点。宝石容积CT各向同性分辨率达到0.23 mm，极大地提高了对细微结构和低密度分辨物的显示。因此，宝石容积CT对微小颅内动脉瘤的检出能力高于多层螺旋CT[11]。

3.2 VCTA检查在筛查初步诊断颅内动脉瘤方面的优势与不足 与公认的诊断颅内动脉瘤的“金标准”DSA相对比，VCTA在诊断颅内动脉瘤方面的准确性及敏感性均较高，可作为颅内动脉瘤的常规筛选初步诊断方法，尤其对于急性突发无诱因的蛛网膜下腔出血，病情危重急需查找病因又不能耐受DSA检查的患者应作为首选的检查方法；而且VCTA可以观察颅内动脉瘤的三维结构及与周围邻近血管的关系，故可为临床治疗及外科手术方案的制订提供可靠的影像学依据[4,12-14]。另外，VCTA检查还具有操作简单、方便、快捷、无创、相对安全、特异性高、短时间内可多次重复的优势，因此可用于颅内动脉瘤外科夹闭手术或介入栓塞手术后的复查及随访，对术后颅内动脉瘤瘤颈的夹闭情况、有无瘤颈残留、有无动脉瘤复发、颅内动脉瘤栓塞是否彻底、载瘤动脉有无痉挛或狭窄、颅内动脉瘤远端血管分支有无缺血等进行观察和评估[15-17]。但VCTA只能了解血管解剖结构却未能全面反映血流动力学情况，如血流方向、优势供血、侧支循环等；并且只能对颅内动脉瘤进行筛查诊断，而未能对巨大动脉瘤或需紧急处理的动脉瘤进行治疗。因此，目前VCTA还未能完全取代DSA，DSA仍是公认的诊断颅内动脉瘤的“金标准”。

3.3 VCTA检查要点及注意事项 在本研究中有2例图像为Ⅱ级，1 例为Ⅲ级，1例为Ⅳ级。VCTA采用小剂量团注触发追踪的方法来计算颅内动脉造影剂达到峰值的时间，由于一般情况下将感兴趣区放置在颈4水平的颈内或颈外动脉处，故可能出现颅内动脉造影剂峰值已过的现象，颅内静脉显影，致使图像质量未达到最佳效果[18]；根据临床经验若将感兴趣区放置在大脑前动脉处进行测量，计算出的时间会更加准确，使颅内动脉显影更加清晰且颅内静脉污染更小，图像质量更优。另外，患者体重过大，射线量不足，造影剂在血管内弥散过快，扫描过程中稍有移动，血管弹性较差、管壁较脆，注射速度相对较快而出现了造影剂外溢注射至皮下的现象，血管变异畸形，头颈部有不可摘除的金属异物等，均会影响图像质量，最终影响对颅内动脉瘤的诊断[19,20]。因此，扫描前嘱患者做好准备，扫描时尽量避免干扰因素，出现意外情况及时处理。由此可见，在避免不利因素的同时峰值时间的准确判断才是扫描成功的关键，也是准确诊断颅内动脉瘤的前提条件。本研究显示，VCTA与DSA相比较，56个（98.2%）直径＞ 3 mm的颅内动脉瘤用这两种方法显示其位置、形态、大小均具有较高一致性；只有1个（1.8%）直径＜ 3 mm经VCTA检查诊断为颅内动脉瘤的，后由DSA通过多角度检查，清楚的显示为起始处稍扩张的动脉圆锥，经过分析造成误诊的原因可能是造影剂对比度不够，处理软件成像误差或分析时未结合原始图像；因此，当遇到直径＜ 3 mm并怀疑颅内动脉瘤可能的患者，应当结合其原始图像进行仔细分析，尽量避免误诊或漏诊。

综上所述，VCTA作为近年来一种新兴、方便、快捷、安全、无创的检查方法，在诊断颅内动脉瘤方面的特异性及敏感性均较高，与DSA检查的价值相当，可作为临床怀疑颅内动脉瘤的常规无创的筛查及初步诊断方法，对颅内动脉瘤的诊断、治疗、手术方案的制订、术后患者的复查及随访提供真实、可靠、详细的影像学依据及信息，具有广泛的临床应用前景。

【参考文献】

[1]Vega C, Kwoon J V, Lavine S D. Intracranial aneurysms: current evidence and clinical practice [J]. Am Fam Physician, 2002, 66（4）: 601-608.

[2]Johnston S C, Higashida R T, Barrow D L, et al. Recommendations for the endovascular treatment of intracranial aneurysms: a statement for healthcare professionals from the Committee on Cerebrovascular Imaging of the American Heart Association Council on Cardiovascular Radiology [J]. Stroke, 2002, 33（10）: 2536-2544. DOI:10.1161/01.STR.0000034708.66191.7D.

[3]戚跃勇, 邹利光, 陈 轶, 等. 缺血性脑血管病的头颈部多排螺旋CTA诊断[J]. 中风与神经疾病杂志, 2010, 27（8）: 737-738. DOI:1003-2754（2010）08-0737-02.

[4]王 蕾. 宝石容积CT数字减影血管造影在颅内动脉瘤诊断中的应用价值[J]. 现代医用影像学, 2013, 22（5）: 357-360.

[5]Johnson T R, Krauss B, Sedlmair M, et al. Material differentiation by dual energy CT: initial experience [J]. Eur Radiol, 2007, 17（6）: 1510-1517. DOI: 10.1007/ s00330-006-0517-6.

[6]廖华强, 刘 源, 曾利川, 等. 磁共振非对比增强血管成像与DSA在颅内动脉瘤诊断的对比分析[J]. 医学影像学杂志, 2015, 25（5）: 757-760. DOI: 1006-9011（2015）08-0757-04.

[7]汪培英, 陈 霞, 王 波, 等. 颅内动脉瘤320排CTA与DSA对照分析[J]. 实用放射学杂志, 2012, 28（4）: 495-498. DOI: 10.3969/j.issn.1002-1671.2012.04.002.

[8]Sakamoto S, Kiura Y, Shibukawa M, et al. Subtracted 3D CT angiography for evaluation of internal carotid artery aneurysms: comparison with conventional digital subtraction angiography [J]. AJNR Am J Neuroradiol, 2006, 27（6）: 1332-1337.

[9]赵冬青, 王 科, 李玉建. 螺旋CT血管成像与数字减影血管造影对颅内动脉瘤诊断的对比研究 [J]. 中国慢性病预防与控制, 2013, 21（3）: 351-352. DOI:1004-6194（2013）03-0351-02.

[10]刘 胜, 邱耀忠, 胡惠良, 等. 全脑血管CT血管成像数字减影血管造影检查和介入栓塞治疗在颅内动脉瘤中的诊断和治疗价值 [J]. 实用医学影像杂志, 2012, 13（4）: 236-238. DOI:1009-6817（2012）04-0236-03.

[11]贾永军, 张志远. 宝石能谱CT成像技术的特点及临床应用价值初探 [J].宁夏医学杂志, 2013, 35（7）: 660-662. DOI: 1001-5949（2013）07-0660-03.

[12]Romijn M, Gratama van Andel H A, van Walderveen M A, et al. Diagnostic accuracy of CT angiography with matched mask bone elimination for detection of intracranial aneurysms: comparison with digital subtraction angiography and 3D rotational angiography [J]. AJNR Am J Neuroradiol, 2008, 29（1）: 134-139. DOI: 10.3174/ajnr. A0741.

[13]王道警. 2D-DSA、3D-DSA和CTA在颅内动脉瘤诊断中的对照研究 [D]. 山西: 山西医科大学, 2013.

[14]于 军, 王 壮, 赵明明, 等. 3D-CTA与3D-DSA对颅内动脉瘤诊断价值比较 [J]. 中华神经外科杂志, 2013, 29（3）: 238-241. DOI:10.3760/cma.j.issn. 1001-2346. 2013.03.007.

[15]樊宇耕. 256层螺旋CT脑血流灌注成像在动脉瘤性蛛网膜下腔出血后的应用研究 [D]. 延安: 延安大学, 2014.

[16]金苏华, 冷振岭, 闫凤玲. 三维CT血管造影(3D-CTA)对颅内血管疾病的诊断价值 [J]. 内蒙古医学杂志, 2010, 42（11）:1363-1364. DOI:1004-0951（2010）11-1363-02.

[17]Silvennoinen H M, Ikonen S, Soinne L, et al. CT angiographic analysis of carotid artery stenosis: comparison of manual assessment, semiautomatic vessel analysis, and digital subtraction angiography [J]. AJNR Am J Neuroradiol, 2007, 28（1）: 97-103.

[18]Villablanca J P, Jahan R, Hooshi P, et al. Detection and characterization of very small cerebral aneurysms by using 2D and 3D helical CT angiography [J]. AJNR Am J Neuroradiol, 2002, 23（7）: 1187-1198.

[19]唐贵超, 陈希奎, 贺 君, 等. 128层螺旋 CT 数字减影血管成像对颅内动脉瘤的诊断价值[J]. 航空航天医学杂志, 2014, 25（2）:144-146. DOI: 2095-1434. 2010. 02. 008.

[20]王思迦, 李跃华, 李明华. 磁共振血管成像技术在颅内动脉瘤的临床应用[J]. 介入放射学杂志, 2014, 23（9）: 826-830. DOI: 1008-794X（2014）-09-0826-05.

（2016-09-22收稿 2016-12-22修回）

（本文编辑 宋宫儒）

Applicational value of gemstone volume computed tomography angiography in the diagnosis of intracranial aneurysm

ZHANG Xuan and LIU Bingyuan. Department of Radiology, The First Hospital Affiliated to Medical College of Shihezi University, Xinjiang Uygur Autonomous Region, Shihezi 832000, China
Corresponding author: LIU Bingyuan, E-mail: lby6803@163.com

Objective This study aimed to investigate clinical application value of gemstone volume computed tomography angiography (VCTA) in the diagnosis of intracranial aneurysm. Methods Fifty patients with intracranial aneurysm underwent VCTA, multiple planar reformation (MRP), volume representation (VR) and maximum intensity projection (MIP) to obtain the images to determine the location and number of intracranial aneurysms. Results were compared between digital subtraction angiography (DSA) and surgical craniotomy to evaluate the sensitivity and specificity of VCTA. Results The sensitivity and specificity of VCTA for detecting aneurysms was 100.0% and 83.3% respectively. Its misdiagnosis rate and rate of missed diagnosis were 16.7% and 0 respectively. Conclusions VCTA has a high consistency in the diagnosis of intracranial aneurysms, and can be used as a conventional technique for the diagnosis and post-operative follow-up for intracranial aneurysms.

gemstone volume computed tomography angiograph; digital subtraction angiography; intracranial aneurysm

R739；R814

10.13919/j.issn.2095-6274.2017.01.004

张 旋，硕士研究生在读，E-mail：249518026@qq.com

832000，新疆维吾尔自治区石河子大学医学院第一附属医院放射科

刘兵元，E-mail：lby6803@163.com