头颈部CTA和DSA对头颈动脉狭窄诊断比较

魏书恒 杨雪 车延旭 管琳娜 于淑靖

头颈动脉狭窄是造成缺血性脑血管病的重要原因之一，缺血性脑血管病包括短暂性脑缺血发作和不同类型的脑梗死。缺血性脑血管病对人类的健康和生命构成严重的威胁[1]，较大面积的梗死往往会影响或使患者丧失生活自理能力或劳动能力，甚至致死，阻碍经济的发展，社会的进步。所以，对疑似缺血性脑血管病患者应早期明确头颈动脉狭窄的情况继而进行及时有效的治疗，可以避免严重后果的发生，对于需要手术或者介入治疗的头颈血管狭窄患者，在治疗前明确血管狭窄情况、原因、周围血管代偿情况及解剖关系至关重要[2]。这些年来随着计算机的飞速发展，CT扫描仪的更新换代更是日新月益，扫描速度明显提高，图像质量不断改善，图像后处理软件和技术日趋完美，而且中高端CT设备在全国县及以上级别医院大范围普及，使得头颈部CT血管造影(CTA)的地域应用[3,4]范围很大。

1 资料与方法

1.1 一般资料 随机选取2019年5～7月河北沧州市中心医院神经内科收治的缺血性脑血管病并且在发病1周内进行头颈部CTA和DSA检查的80例患者。排除标准： (1) 甲亢患者； (2) 哮喘、碘过敏史者； (3) 口服二甲双胍72 h以内者； (4) 肾衰、较严重心衰患者。患者均于入院24 h内进行颅脑CT和MRI检查，证实脑梗死64例，短暂性脑缺血发作(TIA)16例。其中男46例，女34例；年龄38～77岁，平均(54.0±4.8)岁。

1.2 检查方法

1.2.1 头颈部CTA检查方法:使用日本东芝公司生产的ONE Aquilion CT机。检查前摘除患者耳环、义齿、项链等金属物品，有拉链、金属扣的衣物去除，避免金属伪影。用专用头套和系带固定患者头部，嘱咐患者检查过程中禁止吞咽、咳嗽、言语、运动等行为。首先扫描正侧位两个定位像，然后确定头颈CTA扫描范围，从主动脉弓至颅顶，再于主动脉弓水平扫描监测层面，在降主动脉中心划定圆形适当大小监测区域。使用OptiVantage高压注射器经右侧肘静脉注射造影剂，浓度为370 mgI/L的优维显50 ml，流率为4～6 ml/s。注射造影剂10 s后启动造影剂自动追踪触发扫描，阈值为140 Hu。足头向扫描，扫描时程约4 s。头颈CTA扫描参数[5]如下：重建层厚1.0 mm，间距1.0 mm，电压120 kV，管电流125 mA·s，X线球管旋转时间0.35 s。FOV 200 mm。所有头颈CTA检查由同一技师执行。

1.2.2 头颈部数学减影血管造影(DSA)检查方法:所有患者在1周内亦进行头颈部DSA检查，由介入科医师获得头颈动脉狭窄的数据。

1.3 头颈部CTA图像后处理

1.3.1 图像质量评分标准:3分：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分：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分：血管显影较差，伪影较多，不能检出或排除血管狭窄；0分：无法评价。

1.3.2 头颈动脉狭窄评价标准:参照北美症状性颈动脉内膜切除术(NASCET)[6]标准对血管狭窄分级，将狭窄程度划分为轻度狭窄(<50%)；中度狭窄(50%～69%)；重度狭窄(70%～99%)及闭塞。

1.3.3 图像处理方法:头颈部CTA扫描完成后，CT扫描设备自动进行1 mm层厚、1 mm间隔的薄层重建。薄层数据自动传输至ADW4.6工作站,由经验丰富的CT诊断医生进行图像后处理，获得头颈部动脉的整体和局部的重建图像，显示方法有VR和MIP，每种显示方法都进行充分的多角度旋转，选择对血管狭窄病变显示最佳的角度存储图像，还可以进行单支血管的全程显示及拉直处理，必要时结合原始图像进行综合判断。头颈部CTA 18个标准方位显示图像是常规输出的。其中前9个标准方位着重显示颅内的前循环动脉。后9个标准方位着重显示前后循环的颈部大血管及后循环的颅内血管。由2名经验丰富的CT诊断医生分别对重建图像进行盲法评定，两人结论不一致时通过协商达成一致。

1.4 统计学分析 应用SAS 9.4统计软件，以DSA检查结果为金标准，同时计算头颈部CTA对头颈动脉狭窄诊断的敏感性、特异性，计数资料采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 头颈CTA的图像质量 80例患者的头颈部CTA薄层图像均显影清晰，和周围组织对比显著，相应的重建图像均能显示动脉血管主干及主要分支，能准确的判断血管狭窄程度和斑块情况，都能达到诊断要求。头颈部CTA的图像质量评分为(2.90±0.25)分。

2.2 DSA对头颈动脉狭窄的诊断结果 80例患者DSA共发现血管狭窄病变124处。颈总动脉狭窄13处，颈内动脉狭窄56处，大脑中动脉狭窄21处，大脑前动脉狭窄9处，椎动脉狭窄18处，基底动脉狭窄3处，大脑后动脉狭窄4处。其中颈内动脉、大脑中动脉、椎动脉、大脑后动脉有闭塞处，分别为2处、1处、1处、1处。见表1。

表1 DSA和CTA对头颈动脉狭窄的诊断结果 处

2.3 头颈部CTA和DSA对头颈动脉狭窄诊断结果对比 头颈部CTA准确判定115处狭窄病变，和DSA一致，为真阳性；漏诊9处，表现为假阴性(位于颈内动脉、椎动脉、基底动脉)；过度评价狭窄程度5处，颈内动脉、大脑中动脉、大脑后动脉分别为2处、2处、1处，表现为假阳性。其他所有头颈CTA和DSA未发现狭窄血管为真阴性。CTA与DSA对头颈动脉狭窄诊断结果的比较差异无统计学意义(χ2=70.05，P=0.75)。根据敏感性和特异性计算公式，计算得头颈部CTA对头颈动脉狭窄诊断的敏感性、特异性分别为92.7%、99.5%。见表2，图1～5。

3 讨论

动脉粥样硬化的发病原因和发展过程比较复杂，主要危险因素有高血压、高血脂、糖尿病、吸烟、饮酒、肥胖和遗传因素等。在当今社会，由于各个危险因素的广泛存在，导致动脉粥样硬化发病的普遍性。动脉粥样硬化是造成头颈部动脉狭窄最常见的原因。动脉粥样硬化在影像学上的表现就是斑块形成。头颈部CTA能详细准确展示头颈动脉斑块的各个要素，这些要素对临床诊疗手段的选择有重要影响。这些要素主要有：(1)斑块的性质，包括非钙化斑块、钙化斑块、混合性斑块；(2)斑块的大小；(3)斑块的形状，包括条形、片状、新月形、方形、环形、螺旋形及不规则形等。斑块的稳定性和其性质及形状有一定关系，尤其大血管的不稳定斑块有脱落风险，造成远端血管栓塞及相应部位脑梗死，此种类型的斑块需要积极处理。对于需要手术或介入治疗的斑块，治疗前了解斑块的性质、大小、形状和周围解剖关系是必须的。头颈动脉狭窄的原因除了斑块以外，还有先天发育因素、血管自身病变等。头颈动脉狭窄的位置、分布、程度以及侧支循环的情况同样具有重要的临床意义。

表2 CTA与DSA诊断头颈部动脉狭窄的比较 处

图1 右侧颈总动脉分叉处混合性斑块,中度狭窄,血管分析图像 图2 右侧颈内动脉眼段中度狭窄,VR图像

血管分析曲面图像血管分析拉直图像

图3 同一病例，右侧椎动脉起始部混合性斑块，重度狭窄

图4 基底动脉重度狭窄,VR图像图5 基底动脉轻度狭窄,血管分析图

头颈部CTA重建后的图像质量由以下因素决定[7-9]：(1)检查、后处理设备及相应的扫描参数、处理软件。检查设备决定扫描速度、原始图像重建和传输速度、原始图像的质量。后处理工作站和软件影响三维后处理图像质量和处理速度。不同的检查部位、检查项目需要选择最佳的扫描方法。最佳的扫描方法需要满足启动时机恰当、扫描速度快、检查范围合适、辐射较低的条件。当头颈动脉内造影剂达峰值时采用最佳扫描方法检查，是获得高质量图像的基础。(2)患者的因素，包括身体金属物品的去除、扫描时的制动、心脏和血管功能等。头颈部高密度物品摘除消除了金属密度伪影。患者制动不仅是身体的制动，还包括能影响到头颈部CTA图像质量的生理、病理活动，如言语、吞咽、咳嗽等行为会造成血管运动伪影，降低图像质量，严重时导致无法评价的后果，所以，必须禁止或克制。患者心脏功能影响造影剂的循环时间和峰值浓度，外周血管尤其是右侧肘静脉的管径、顺应性影响造影剂注射速率。(3)造影剂的注射速率和总量。在患者和检查设备允许的范围内，争取使用较少的造影剂总量和较高的注射速率完成高质量的检查。注射速率越高，血管内造影剂达峰时间短，而且峰值更高，使得头颈部动脉血管和静脉及周围组织的对比更明显。造影剂总量少的优点是检查成本降低和安全性提升。因为其他研究证明，过敏反应和对比剂肾病的发生率和造影剂的用量呈正相关。总之，本研究采用先进的CT检查及后处理设备，专用的扫描参数，细致的患者准备，在智能触发扫描技术的支持下，用较少的造影剂总量和较高的注射速率，快速、高安全性、低辐射[10]的完成了大样本头颈部CTA检查，获得很高的图像质量，为准确诊断头颈部动脉狭窄奠定了牢固基础。

头颈部CTA重建图像的显示方法主要包括VR、MIP和血管分析。它们各自的特点和用途是：(1)VR的特点是能立体地展示血管的走行，血管树的分布，通过血管的粗细和不同颜色代表血管狭窄或扩张的程度，尤其在血管和紧邻骨质(如颅底、颈椎)的位置关系[11]以及动脉瘤的三维空间多角度展示、径线测量方面作用很大。对于需要手术或介入治疗的动脉瘤、较严重的动脉狭窄，VR图像对病变及周围解剖关系的显示非常有指导意义。(2)MIP也能三维显示血管和血管树的情况，它的主要应用在于准确显示血管壁和管腔的密度，所以能判定斑块的性质[12]，因此，在MIP图像上测量血管腔宽度是比较准确的，通过将狭窄处的血管腔宽度值和邻近正常值比较，可以明确血管狭窄的程度。(3)血管分析，是单独展示一支大血管的走行全程，同时有曲面图像和拉直图像两种显示方式，而且两种图像的任意位置都和原始图像一一对应，在拉直图像上任何位置管腔宽度都直接显示，所以也是一种评价血管狭窄的优良方法。本研究充分、合理的运用各种显示方法，必要时结合原始图像，对头颈部动脉狭窄做出了很准确的评价。

DSA目前作为影像检查评价血管病变的金标准，其方法是通过动脉穿刺置管于检查动脉，注入造影剂后，在正侧位视野实时动态的连续观察血管的扩张、收缩、狭窄等的情况，也可以通过多次注入造影剂局部重点观察，达到全面准确评价血管病变的目的。DSA的优点是图像分辨率高，实时动态观察，可以同时进行治疗。头颈部CTA图像都是反应注入造影剂后采集瞬间的情况，这是CTA的局限性；但是，和DSA相比CTA还是有优点的：(1)DSA是有创性检查，操作较复杂，CTA基本无创，操作简单；(2)DSA观察视野较小，而且只有正侧位两种方式，CTA可以同时大范围观察头颈部血管，在后处理工作站上可以任意角度旋转观察，这对于不规则和复杂形状斑块的显示及血管狭窄情况的判断上很有优势；(3)DSA由于操作较复杂，造影剂用量较多，所以费用较高，而且患者接受的X线辐射比CTA高，所以，CTA更加经济、安全；(4)DSA只能观察注入造影剂后的血管内的情况，而通过头颈CTA的原始图像可以同时观察血管周围、脑实质的情况等，这对于全面评价病情是有帮助的。

头颈部CTA对于个别头颈动脉狭窄的漏诊，本研究组人员认为是由于部分动脉走行紧贴骨质或其他结构，后处理修饰时易于去除部分血管壁结构[13]所致；CTA的假阳性结果，可能和以下原因有关：(1)少数病例循环功能不良导致血管显影浅淡；(2)较重狭窄血管远端分支显影不佳易致过度评价狭窄；(3)和DSA检查时导管、导丝对斑块的机械剔除作用或者注入造影剂对斑块的冲洗作用或者注入造影剂对血管的扩张作用有关，而且其他部位的CTA和DSA结果对比(如冠脉CTA和CAG)也有出现，目前，学术界对此还没有定论[14]。另外头颈动脉壁较严重钙化斑块(尤其颈内动脉虹吸段)会对狭窄程度判定造成干扰，会导致假阳性或者假阴性的结果，这是常规CTA的不足。

总之，随着CT扫描设备、高压注射器和后处理工作站的更新换代，相关软件技术的进步，头颈部CTA检查实现了在简洁无创、低辐射低造影剂用量的前提下准确评价头颈部血管狭窄情况的目的[15]，针对患者动脉狭窄的不同情况，指导临床采取及时有效的治疗方案，从而达到减少、减轻缺血性脑血管病及其后遗症发生的目的，具有重要的临床意义、经济意义和社会意义。