頭頸部CTA聯(lián)合全腦CT灌注一站式掃描中時間間隔對灌注參數(shù)的影響

郭 睿，胡躍群，胡鵬志，梁友發(fā)，何海波，馮智超，譚伏平，王 維

(中南大學湘雅三醫(yī)院放射科，湖南 長沙 410013)

臨床對疑診缺血性腦卒中患者，除了評估全腦灌注情況外，還需明確頭頸部血管的病變情況[1-2]。既往研究[3]對全腦CT灌注(CT perfusion， CTP)和頭頸部CTA僅能分次進行，不僅增加了對比劑用量和輻射劑量，而且會延長檢查時間[3-4]。寬體探測器的出現(xiàn)改變了CT圖像獲取范圍及速度，球管旋轉(zhuǎn)1周即可覆蓋全腦[5]，使得頭頸部CTA聯(lián)合全腦CTP一站式掃描成為一種新型檢查方法而廣泛應用于臨床。對于缺血性腦卒中患者，頭頸部CTA聯(lián)合全腦CTP可同時獲得顱腦平掃、頭頸部CTA及全腦灌注圖像，既能評估腦組織的血流信息，又可明確頭頸部血管狹窄的部位和程度，以指導臨床治療[6-7]。本研究旨在探討頭頸部CTA聯(lián)合全腦CTP一站式掃描中時間間隔對灌注參數(shù)的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年12月—2018年11月在我院接受標準CTP檢查的60例急性腦缺血患者，男33例，女27例，年齡41～82歲，平均(51.3±7.4)歲；均于6 h內(nèi)出現(xiàn)急性腦缺血癥狀，其中16例CTP圖像顯示有急性腦缺血改變。本研究經(jīng)我院倫理委員會批準，患者或家屬均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用GE Revolution 256排螺旋CT掃描儀，管電壓80 kV，球管旋轉(zhuǎn)時間0.5 s/rot，Z軸準直器寬度16 cm。囑患者仰臥，雙手置身體兩側(cè)，頭部固定，檢查時避免吞咽動作。于右側(cè)肘靜脈留置20 G留置針，將50 ml非離子型對比劑碘海醇(350 mgI/ml)注入，流率5 ml/s，跟注40 ml生理鹽水。標準組CTP：對比劑注入后5 s采集第1組蒙片，管電流為400 mA；4 s后以每組2 s間隔采集12組圖像，管電流為120 mA；之后以每組4 s間隔采集5組圖像，管電流為120 mA；共采集18組圖像，總掃描時間為60 s[8-11]；以標準迭代(AISR-V60%)算法進行圖像重建。將標準組全腦CTP圖像中動脈峰值期前后各1組掃描數(shù)據(jù)剔除，使得其前后間隔時間增加至4.5 s，重建圖像為模擬組。

1.3 圖像評價 采用AW Server2.0工作站，選擇CT Perfusion 4D頭部灌注腦卒中軟件進行灌注分析。分析步驟：①在健側(cè)大腦中動脈M1段設(shè)置ROI 1為輸入動脈(arterial input functions， AIF)，在顱頂上矢狀竇內(nèi)設(shè)置ROI 2為輸出靜脈(venous output function, VOF)[8]，分別得到ROI 1和ROI 2的時間密度曲線，計算動脈和靜脈的峰值時間；②設(shè)置對稱軸，在基底核層面旋轉(zhuǎn)對稱軸，使其置于中心位置并將顱腦分為對稱的左右兩份；③選擇層面勾畫ROI，并計算灌注參數(shù)，腦血流量(cerebral blood flow， CBF)、腦血容量(cerebral blood volume， CBV)和平均通過時間 (mean transit time， MTT)。

在標準組與模擬組灌注圖上選取基底核層面的腦白質(zhì)和灰質(zhì)為ROI進行測量，腦白質(zhì)ROI包括半卵圓中心及皮質(zhì)脊髓束，灰質(zhì)ROI包括尾狀核、殼核及蒼白球。保持2組測量ROI的層面、大小和位置一致，各ROI測量3次，取平均值。計算左、右側(cè)灰質(zhì)及左、右側(cè)白質(zhì)的標準組/模擬組灌注參數(shù)值(rCBF、rCBV、rMTT)及絕對百分比誤差值，絕對百分比誤差值=(模擬組灌注參數(shù)值-標準組灌注參數(shù)值)/標準組灌注參數(shù)值×100%。

1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 22.0統(tǒng)計分析軟件。計量資料以±s表示。采用Pearson相關(guān)性分析2組灰質(zhì)左側(cè)與右側(cè)，白質(zhì)左側(cè)與右側(cè)rCBF、rCBV、rMTT的相關(guān)性。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

基底核層面CBF、CBV、MTT絕對百分比誤差值均值均<10%，見表1。灰質(zhì)左側(cè)與右側(cè)rCBF(r=0.988，P<0.001)、rCBV(r=0.963，P<0.001)及rMTT(r=0.983，P<0.001)呈正相關(guān),白質(zhì)左側(cè)與右側(cè)rCBF(r=0.980，P<0.001)、rCBV(r=0.957，P<0.001)及rMTT(r=0.986，P<0.001)呈正相關(guān)。病變灌注不足時，標準組與模擬組灌注圖灌注偽彩圖視覺差異不明顯。見圖1。

3 討論

臨床工作中，了解頭頸部血管情況對于診斷和評估腦缺血性疾病十分必要。研究[12]顯示顱腦CT灌注血管成像能取代標準CTA，但其掃描范圍僅局限于頭顱，如欲顯示頸部血管，則只能再次注射對比劑后行頸部CTA。既往報道頭頸部CTA聯(lián)合全腦CTP一站式掃描方法[4,13]如下：先注射一次對比劑行顱腦CTP掃描，10 min后再注射一次對比劑行頭頸部CTA[3,5]，對比劑用量為100～120 ml。本研究采用的256排螺旋CT儀擁有寬體探測器，覆蓋范圍大(Z軸覆蓋寬度為16 cm)，行全腦CTP時，可以不移動掃描床而進行軸位掃描。此方案僅掃描第1組蒙片的管電流為400 mA，其他灌注組管電流降為120 mA，大大降低了輻射劑量。為達到與一站式掃描中動脈峰值期前后相同的時間間隔，本研究保留標準組CTP圖像中計算出的動脈峰值期，剔除峰值期前后各1組數(shù)據(jù)，使得峰值期前后間隔時間增加到4.5 s，與一站式掃描中2種掃描模式切換時間相似，由此模擬頭頸部CTA聯(lián)合全腦CTP一站式掃描，既可以節(jié)約對比劑用量，減少對比劑并發(fā)癥，又能夠節(jié)約檢查時間，優(yōu)化檢查流程。

表1 基底核層面灌注參數(shù)絕對百分比誤差(%)

注：括號內(nèi)為單樣本百分比誤差最大值

圖1 患者男，63歲，腦梗死 A～C.分別標準組CBF、CBV、MTT圖； D～F.分別為模擬組CBF、CBV、MTT圖，均顯示左側(cè)額顳葉CBF和CBV減低、MTT延長，視覺所見灌注減低區(qū)域幾乎相同

本研究結(jié)果顯示，標準組與模擬組各CTP參數(shù)絕對百分比誤差值均值均<10%。灌注參數(shù)通常因人為差異如采集序列、后處理軟件及手動選擇AIF和VOF等而具有較高的可變性。Soares等[14-15]評估自動與手動選擇AIF和VOF所產(chǎn)生的灌注參數(shù)的可變性，Waaijer等[16]則觀察在不同腦區(qū)域人工勾畫ROI對于灌注參數(shù)的影響，結(jié)果表明，如果總體變異率<10%，在臨床診斷中，灌注圖上不會產(chǎn)生視覺誤差，因此10%絕對百分比誤差值可作為一個與臨床相關(guān)的誤差指標。本研究中絕對百分比誤差值應始終保持在10%以下，且為達到模擬頭頸部CTA聯(lián)合全腦CTP一站式掃描峰值期前后各4.5 s的時間間隔，將標準灌注動脈期采樣間隔設(shè)置為2 s。既往研究[17]顯示，與采樣間隔為1 s的CTP掃描方案相比，以采樣間隔為2 s或4 s的掃描方案得到的灌注參數(shù)并無明顯差異。

本研究的局限性：①未進行實際的頭頸部CTA聯(lián)合全腦CTP一站式掃描，而是采用標準灌注剔除2組數(shù)據(jù)模擬出的一站式掃描；②樣本量較小；③預估的模式切換時間為所用設(shè)備最快響應時間，臨床當頭頸部掃描范圍超出常規(guī)時，是否能滿足這個模式切換時間尚有待實踐證實。

總之，頭頸部CTA聯(lián)合全腦CTP一站式掃描中時間間隔對灌注參數(shù)的影響較小；本研究所用方案為臨床頭頸部CTA聯(lián)合全腦CTP一站式低劑量成像提供了新的方法，具有重要臨床應用價值。