第三代雙源CT早期鑒別診斷急性缺血性腦卒中患者血管內(nèi)治療后顱內(nèi)出血灶與碘對比劑

吳 芳，杜祥穎，張 苗，楊 旗，祝小蓮，盧 潔

(首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院放射科，北京 100053)

腦卒中已成為全球成年人的主要致殘及致死性疾病之一[1]，早期血管再通仍是逆轉腦組織缺血改變的主要方法。近年來，血管內(nèi)治療已成為急性缺血性腦卒中(acute ischemic stroke, AIS)的重要治療手段[2-3]，顯著提高了閉塞血管的再通率。血管內(nèi)治療的主要并發(fā)癥是顱內(nèi)出血，且出血轉化多發(fā)生于溶栓后36 h內(nèi)[4]。由于血腦屏障破壞，血管通透性增加，又可導致血管內(nèi)治療后對比劑外滲至腦組織間隙，需與早期出血轉化鑒別。

CT雙能量成像技術利用碘對比劑及其他物質(zhì)對X線光子能量的衰減不同，對兩種不同能量衰減信息進行分離，獲得碘分布圖(iodine overlay map, IOM)和不含對比劑的去碘圖像，后者即虛擬平掃(virtual non-contrast, VNC)圖像[5-7]。研究[8-10]發(fā)現(xiàn)，雙能量CT(dual-energy CT, DECT；80 kV/140 kV)掃描可鑒別顱內(nèi)出血與滲出對比劑，且具有較高敏感度和特異度。第三代雙源CT增大了能量差別(80 kV/Sn150 kV)，可進一步提高物質(zhì)分辨能力。本研究探討第三代雙源CT在早期鑒別診斷AIS血管內(nèi)治療后顱內(nèi)出血灶與碘對比劑的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2016年2月—2017年7月本院收治的接受血管內(nèi)治療且于治療后接受腦部DECT掃描的78例AIS患者，男54例，女24例，年齡39～83歲，平均(63.9±10.3)歲，均于發(fā)病24～48 h后復查常規(guī)腦部CT。本研究通過本院倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Somatom Force第三代雙源CT機，雙X線管，A管管電壓80 kV，參考管電流310 mAs；B管管電壓Sn150 kV，參考管電流207 mAs。開啟實時動態(tài)曝光劑量調(diào)節(jié)(CARE Dose 4D)，螺距0.7，機架旋轉時間1 s。掃描完成后自動重建出Sn150 kV、80 kV以及線性融合(權重因子0.5)3組圖像，卷積核為Hr40，層厚1 mm，層間距1 mm，并重建出層厚及層間距均為4 mm的融合圖像。常規(guī)腦部CT掃描采用標準參數(shù)(100 kV/388 mAs)，卷積核為Hr40，層厚4 mm，層間距4 mm。

1.3 圖像分析 由2名放射科醫(yī)師共同進行圖像后處理及分析，有分歧時經(jīng)協(xié)商達成一致。將4 mm融合圖像傳至PACS系統(tǒng)，分析是否存在顱內(nèi)高密度灶(與鄰近灰質(zhì)或白質(zhì)相比密度增高的區(qū)域)，并記錄顱內(nèi)高密度灶位置(腦實質(zhì)內(nèi)、腦室內(nèi)或蛛網(wǎng)膜下腔內(nèi))和數(shù)量。

將存在顱內(nèi)高密度灶患者的薄層Sn150 kV、80 kV及線性融合圖像傳至Siemens Syngo. Via VA30工作站，使用雙能量軟件Brain Hemorrhage處理并重建VNC和IOM圖像，層厚和層間距均為4 mm。根據(jù)DECT圖像(VNC和IOM圖像)將顱內(nèi)高密度灶診斷為出血，即VNC圖像上存在高密度灶，而IOM圖像上未見高密度灶；出血合并對比劑，即VNC和IOM圖像上均可見高密度灶；對比劑，即VNC圖像上無高密度灶，而IOM圖像上存在。前兩種情況均視為存在出血。

分析患者發(fā)病24～48 h后腦部CT掃描圖像，并將結果作為診斷顱內(nèi)出血或對比劑的參考標準：若顱內(nèi)高密度灶完全或基本消失則為對比劑，若持續(xù)存在超過48 h或周圍出現(xiàn)低密度環(huán)(代表水腫或梗死)則認為存在出血。

1.4 統(tǒng)計學分析 采用Medcalc 22.0統(tǒng)計分析軟件，以患者發(fā)病24～48 h后常規(guī)CT圖像上是否存在顱內(nèi)出血為標準，計算DECT診斷顱內(nèi)出血的敏感度、特異度、準確率、陽性預測值(positive predictive value, PPV)和陰性預測值(negative predictive value, NPV)。

2 結果

78例中，47例融合圖像上未發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)高密度灶而被排除，最終31例納入分析，包括男23例，女8例，年齡47～83歲，平均(64.2±9.6)歲。

31例患者共發(fā)現(xiàn)53個顱內(nèi)高密度灶，其中42個(42/53，79.25%)位于腦實質(zhì)內(nèi)，3個(3/53，5.67%)位于腦室內(nèi)，8個(8/53，15.09%)位于蛛網(wǎng)膜下腔內(nèi)。DECT診斷出血21個(21/53，39.62%)，出血合并對比劑6個(6/53，11.32%)，對比劑26個(26/53，49.06%)。

21個DECT診斷為出血的高密度灶(15個位于腦實質(zhì)內(nèi)，3個位于腦室內(nèi)，3個位于蛛網(wǎng)膜下腔內(nèi))，隨訪腦部CT均證實為出血；6個DECT診斷為出血合并對比劑的高密度灶中(5個位于腦實質(zhì)內(nèi)，1個位于蛛網(wǎng)膜下腔內(nèi))，5個被隨訪CT證實存在出血(圖1)，1個與溶栓前CT圖像對比，證實為鈣化灶。26個DECT診斷為對比劑的高密度灶中(22個位于腦實質(zhì)內(nèi)，4個位于蛛網(wǎng)膜下腔內(nèi))，23個在隨訪CT上消失，證實為對比劑(圖2)；3個在隨訪過程中發(fā)現(xiàn)高密度灶仍存在或增大，提示出血轉化(圖3)。

DECT診斷腦出血的準確率為92.45%(49/53)，PPV為96.30%(26/27)，NPV為88.46%(23/26)，敏感度為89.66%(26/29)，95%置信區(qū)間為(71.5%，97.3%)，特異度為95.83%(23/24)，95%置信區(qū)間為(76.9%，99.8%)。

3 討論

顱內(nèi)出血為AIS血管內(nèi)治療后的主要并發(fā)癥。AIS血管內(nèi)治療后需行腦部CT掃描來明確有無出血轉化，然而早期出血與對比劑外滲常難以區(qū)分，鑒別診斷需CT隨訪觀察：對比劑會在數(shù)小時后逐漸變淡，而腦出血通常可持續(xù)存在數(shù)天甚至數(shù)周[11]。早期診斷出血轉化對監(jiān)測出血發(fā)展及調(diào)整后續(xù)治療方案至關重要。

圖1 患者男，61歲，右側頸內(nèi)動脈顱內(nèi)段機械取栓術后 A.融合圖像示右側基底核(箭)和丘腦(箭頭)斑片狀高密度影； B.IOM示右側丘腦斑片狀高密度影(箭頭)，右側基底核未見高密度影(箭)，代表出血灶合并對比劑； C.VNC圖像右側基底核仍可見高密度灶(箭)，右側丘腦未見高密度灶(箭頭)； D.隨訪CT圖像示右側丘腦高密度灶完全消失(箭頭)，證實為對比劑，右基底核高密度灶仍存在(箭)，證實為腦出血 圖2 患者男，73歲，左側大腦中動脈機械取栓術后 A.融合圖像示左側基底核和顳葉斑片狀高密度影； B.IOM示上述區(qū)域呈高密度，代表對比劑滲出； C.NVC圖像上該區(qū)域呈稍低密度; D.隨訪CT圖像示高密度灶完全消失，證實為對比劑 圖3 患者男，57歲，左側頸內(nèi)動脈閉塞，選擇性動脈溶栓術后 A.融合圖像示左側顳葉內(nèi)側小片樣高密度灶; B.IOM呈高密度影，代表對比劑滲出； C.NVC圖像示高密度灶消失; D.隨訪CT圖像示高密度灶仍然存在，為腦出血轉化

本組39.74%(31/78)AIS患者在接受血管內(nèi)治療后CT發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)高密度灶，且大多數(shù)(42/53，79.25%)位于腦實質(zhì)內(nèi)，其中54.72%(29/53)被證實為出血。出血轉化是AIS血管內(nèi)治療的主要并發(fā)癥之一，發(fā)生率約為6.3%～15.4%[12]，可能與血管壁損傷、再灌注損傷或溶栓、應用抗血小板以及抗凝藥物有關，影響患者神經(jīng)功能恢復及預后[13]，因此需要術后復查腦部CT來明確有無出血轉化。由于腦卒中發(fā)病后會出現(xiàn)腦血管缺血性損傷和血腦屏障破壞，而血管內(nèi)治療能進一步加重血管內(nèi)皮損傷，導致對比劑外滲到腦組織間隙[14]。兩者在常規(guī)CT圖像上均表現(xiàn)為高密度。雖然一部分外滲對比劑的CT值(通常>120 HU)高于腦出血，但本組絕大多數(shù)對比劑的CT值與腦出血相似，且外滲對比劑中常混有出血成分，給早期診斷出血轉化帶來困難，需要24～48 h后復查腦部CT方可明確診斷，常致延誤后續(xù)治療，影響患者預后。

近年研究[9-11]表明，第二代雙源CT鑒別出血灶與對比劑具有較高準確率。雙源CT雙能量掃描通過兩個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能獲得兩組不同能量數(shù)據(jù)和一組融合數(shù)據(jù)圖像，再通過后處理算法得到IOM和VNC圖像，從而將碘與其他組織成分區(qū)分開來，已在頭、胸、腹等部位疾病的診斷中得到應用[15-17]。對于雙源CT雙能量成像，傳統(tǒng)方法通常只能提供有限的掃描參數(shù)選擇，如快速kV切換技術中將管電壓固定在80 kV和140 kV。隨著雙能量CT技術的發(fā)展，第三代雙源CT增大了能量差別，可提供更廣泛的雙能掃描模式(70 kV/Sn150 kV、80 kV/Sn150 kV、90kV/Sn150 kV和100 kV/Sn150 kV)，用最大150 kV管電壓取代標準的140 kV，有助于進一步改善雙能成像性能。本研究不僅分析了AIS血管內(nèi)治療后腦實質(zhì)出現(xiàn)高密度灶的患者，亦將腦室或蛛網(wǎng)膜下腔內(nèi)高密度灶者納入，結果表明第三代雙源CT在早期鑒別顱內(nèi)腦出血灶及對比劑外滲方面具有較高準確率(92.45%)。

本研究結果顯示，DECT診斷腦出血的敏感度為89.66%(26/29)，NPV為88.46%(23/26)。本組3例DECT診斷為對比劑，而在隨訪CT圖像上仍然存在，可能分別代表早期對比劑外滲和隨后的出血轉化，導致診斷敏感度下降。也有研究[18]表明，與缺乏顱內(nèi)高密度灶的患者相比，出現(xiàn)對比劑外滲患者延遲性出血轉化風險更高。Gupta等[9-10]的研究結果與之相反，敏感度高達100%，主要由于其屬初步研究，樣本量較小，對比劑外滲患者未在隨訪過程中出現(xiàn)出血轉化。本研究中DECT發(fā)現(xiàn)出血轉化的特異度為95.83%(23/24)，PPV為96.30%(26/27)，其中1例腦組織缺血區(qū)鈣化灶在VNC和IOM圖像上均表現(xiàn)為高密度，而被誤認為同時存在對比劑和出血灶。

由于本研究應用IOM和VNC圖像來鑒別出血和對比劑，因此只能實現(xiàn)腦實質(zhì)、出血灶和碘三種成分的分離，而未能準確區(qū)分出血與鈣化成分，降低了其診斷出血的特異度。近期研究[19]表明，應用DECT的鈣化分布圖區(qū)分腦內(nèi)出血灶與鈣化灶具有較高準確率、敏感度和特異度，有待擴大樣本量進一步探討。

綜上所述，第三代雙源CT能夠早期準確診斷AIS血管內(nèi)治療后的出血轉化，從而指導臨床及時調(diào)整治療方案。

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