CTP 重建腦血管時間點選擇的研究

李雪

（廣州市第一人民醫院 神經外科，廣東 廣州 510180）

0 引言

CT灌注成像(computed tomography perfusion，CTP)是在靜脈注入對比劑的同時，對某一層面進行連續重復掃描獲得動態數據，反映出對比劑在該組織中的濃度變化的時間-密度曲線（timedensity curve，TDC）。320排CT 探測器寬度可以達到160mm，覆蓋全腦。采用CTP 檢查不僅可以獲取整個顱腦的灌注數據，還可采集顱腦四維腦血管的數據，且不需要額外注射對比劑，可以動態顯示腦血管情況，達到類似數字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）的成像效果。由于腦血流循環的時間快，為了區分腦動脈與腦靜脈的顯示，減少動脈與靜脈間的干擾，在時間密度曲線上選取合適的時間點分別重建腦動脈與腦靜脈顯得十分重要。本文采用320排螺旋CT 研究CTP 在腦動脈和腦靜脈成像效果。

1 資料與方法

1.1 研究對象

回顧分析本院神經外科2019 年1 月至2020 年8 月進行CT 檢查患者27 人，年齡21～55 歲，平均（47.3±2.4）歲，其中男15 人（55.56%），女12人（44.44%）。本研究的患者需符合以下標準：①因臨床需要行顱腦CT 檢查；②患者簽署自愿CT 增強檢查知情同意書；③患者無腦血管疾病或顱腦手術史；④無妊娠、高血壓、糖尿病或心功能不全；⑤無嚴重肝臟、腎臟或甲狀腺疾??；⑥無碘造影劑過敏；⑦其他不能配合完成CT 檢查患者除外。

1.2 掃描方案

護理措施：①去除頭部金屬異物，如發夾、耳環；②在患者右前臂留置靜脈通道；③向患者解釋注入對比劑的相關反應，取得患者配合；④用繃帶固定患者頭部。

掃描方法：東芝Toshiba Aquilion One 320排CT 掃描腦正位和側位像，掃描范圍外耳孔至顱頂。增強掃描時，使用雙筒高壓注射器從右肘正中靜脈團注對比劑。A 筒用對比劑碘普羅胺注射液(批號:228A)，濃度為370mgI/mL，注射總量為40mL，注射速率為4～5mL/s，注入完對比劑后，B 筒以相同速率注入生理鹽水40mL，用于沖管，充分利用對比劑。

參數設定：腦CTP管電壓80kV，管電流150～300mA，延時7s 開始掃描。第1～2 時間點：間隔時間4s，第2～14 時間點：間隔時間2s，第14～19 個時間點：間隔時間5s，總掃描時間為60s。采用探測器組合：0.5mm×320，容積掃描。球管轉速0.75s/圈，顯示野：240mm，重建層厚、層間距為0.5mm，重建函數為FC43。容積掃描19 次。

1.3 圖像后處理

（1）將腦CTP 檢查的19 個原始數據包導入東芝Vitral2.0 工作站，利用四維灌注軟件，對圖像后處理。軟件自動完成腦動脈和靜脈取樣點的選擇，分別生成腦動脈和靜脈的時間-密度曲線。腦動脈取樣點在大腦中動脈，靜脈取樣點在靜脈竇。處理技術有最大密度投影（maximum intensity projection,MIP）和容積再現（volume rendering，VR）。調節每幅圖像的窗寬、窗位，使腦動脈和腦靜脈達到最佳顯示效果，保存圖像。

（2）根據動脈的時間-密度曲線選取兩個時間點研究動脈圖像質量。組1：取曲線上升支動靜脈CT 差值最大時間點，見圖1a；組2：取動脈峰值點。重建腦動脈三維圖像，見圖1b。

圖1 腦動脈圖像重建組1 與組2 時間點

（3）根據靜脈的時間-密度曲線選取兩個時間點研究靜脈圖像質量。組3：取靜脈峰值點，見圖2a；組4：取曲線下降支動靜脈CT 差值最大時間點，見圖2b。重建腦靜脈三維圖像。

圖2 腦動脈圖像重建組3 與組4 時間點

1.4 圖像質量主觀分析

腦血管圖像整體質量由2 名放射科教授評定，雙盲法閱片，分歧的意見，討論評定統一結果。綜合VR 與MIP 圖像4 級評分[1]。3 分：無動靜脈相互干擾，血管完全顯示，邊緣清晰，無骨質干擾，圖像質量優良；2 分：動靜脈輕度干擾，血管可以完全顯示，邊緣清晰，少量骨質殘留，圖像可診斷；1 分：動靜脈相互中度干擾，血管顯示不完整，邊緣不清晰，殘留骨質多，部分可診斷；0 分：動靜脈重度相互干擾，血管顯示較差，大量骨質殘留，圖像質量差，無法診斷。

1.5 統計分析

采用SPSS 17.0 統計軟件分析，圖像質量評分比較，采用計量資料均數±標準差（）表示，行t檢驗，計數資料采用χ2檢驗，P＜0.05 時差異有統計學意義。

2 結果

2.1 腦動脈與腦靜脈圖像質量分別比較

組1 與組2 比較差異有統計學意義（Z=-5.681，P=0.021），見表1；

表1 顱腦灌注重建腦動脈的圖像質量評價結果（，分）

表1 顱腦灌注重建腦動脈的圖像質量評價結果（，分）

注：表1 前四列為計數資料，χ2=5.231，P＜0.05；最后一列為均數，單位為分。

組3 與組4 比較差異有統計學意義（Z=-5.372，P=0.013），見表2。

表2 顱腦灌注重建腦靜脈的圖像質量評價結果（ ，分）

表2 顱腦灌注重建腦靜脈的圖像質量評價結果（ ，分）

注：表2 前四列為計數資料，χ2=3.452，P＜0.05；最后一列為均數，單位為分。

3 討論

腦血管疾病容易導致顱內缺血或出血，引起腦組織局部或彌漫損傷，具有發病率高、致殘率高、死亡率高、復發率高的特點，是臨床上常見的疾病[2]。清晰顯示病變的腦血管對疾病的診斷和治療很關鍵。320排探測器的運用，使CT 球管旋轉一周縱向覆蓋范圍可達到160mm，完成全腦掃描，可用于評價腦血流變化。CTP 掃描可得到腦血流動態參數，獲得腦動脈和腦靜脈的數據。可顯示動脈瘤、動靜脈畸形、血管狹窄或閉塞情況，了解腦血管的解剖學信息，對血管進行評估，為手術或藥物治療提供參考[3]。腦血管疾病盡早診斷關系到治療方法和預后結果，特別是6h 內的超急性腦梗塞。腦CTP 掃描可診斷病變累及的血管、梗塞的范圍和程度，有利于早期的影像診斷。圖像是反映病變的載體，保證圖像質量可提高疾病的檢出率[4]。噪聲、偽影、重建算法、X 線、掃描時間、對比劑的濃度劑量、注射速率及臨床護理等因素影響CT 圖像質量。CTP 檢查過程約1min，需患者配合，臨床護士用舒適繃帶固定，保持患者頭部相對不動，避免出現運動偽影。CTP 管電壓基本采用120kV，而有研究表明對比不同管電壓條件下的圖像的質量，80kV 管電壓能增加灰質白質對比度，提高腦血管的CT 值，患者輻射劑量低[5]。運用高濃度對比劑370mgI/mL 可獲得更好圖像質量。CTP對比劑的靜脈注射速率還存在爭議。7.5mL/s 的注射速率能滿足最大斜率模型公式，獲得更加準確的腦組織灌注參數，但加大了對比劑外滲、血管破裂風險[6]。對比劑采用4～5mL/s 的速率可降低局部對比劑外滲風險，避免動脈內對比劑未達到峰值時便從靜脈回流出[7]。對比劑的量40mL，減輕藥物的腎臟毒性。生理鹽水40mL 用于沖管，提高對比劑的利用率。

DSA 仍然是觀察腦血管解剖和疾病的金標準[8]。它是一種有創傷的檢查，該操作在X 線透視的引導下進行，檢查時間長、費用高，患者和手術人員存在X 線輻射的危險。B 超對腦血管的手術前后腦血流動力學評價和腦動靜脈的解剖形態有一定的幫助，但對超聲醫生依賴性大并且受顱骨干擾，圖像質量難以把握。目前無創性的多層螺旋CT 血管成像(multisection CT angiography，MSCTA)和磁共振血管成像(magnetic resonance angiography，MRA)技術正在代替DSA。但是MRA 圖像空間分辨率不及MSCTA 和DSA，一些細小動脈分支在MRA 上不能完全清晰地顯示。且MRI 檢查時間長、噪音大、費用高、禁忌證和影響因素較多。如金屬假體植入、心臟起搏器、人工血管和幽閉恐懼癥等限制了MRA 的廣泛應用。本院對腦卒中患者開辟了急診綠色通道，入院接診后半小時內可以獲得CT 影像灌注結果。目前腦CTP“一站式”檢查更是操作簡單。19 個數據包導入工作站，運用自動減影和去骨技術，不受顱骨、金屬支架、金屬血管夾影響，選擇時間點處理數據，獲得有關圖像，平均耗時約15min，比較節約時間。利用CTP 重建血管成像對神經外科腦血管疾病診治具有很高的臨床價值[9]。

本研究的患者影像學診斷結果陰性，無腦血管病、高血壓、糖尿病等影響正常腦血流動力學的因素。腦CTP成像后處理時，可選大腦中動脈作為輸入動脈，上矢狀竇作為輸出靜脈，便于測量和識別[10]。此研究的結果表明，利用腦血管的時間-密度曲線可以獲得較好的腦動脈與靜脈圖像。腦血管CT 重建最常用到VR 和MIP。VR 能直觀清晰地顯示血管的分布、走行和立體幾何關系，便于多方位多視角地觀察病變，對血管鈣化和斑塊不敏感。MIP 根據組織的密度差顯示強化的血管形態、分布、走行，骨質與強化后的血管重疊在一起不易區分。由于腦血管的循環很快，有研究表明時間6s 左右動脈血液即可回流到靜脈[11]。從肘靜脈注入對比劑后，腦動脈呈曲線強化，不是瞬間達到峰值。當腦動脈CT 值達到峰值時顯示腦動脈效果佳。通常選取動脈CT 峰值點重建腦動脈[12]。但此時部分對比劑已回流到靜脈，不能避免腦靜脈對腦動脈顯示的干擾。如果選擇動脈時間密度曲線上升支動-靜脈CT 值差值最大的時間點重建三維圖像，則不僅可以滿足腦動脈的顯示，還可最大限度地減少腦靜脈的污染[13]。隨著血液循環，腦動脈強化峰值消退，而腦靜脈強化峰值逐漸出現，利用靜脈峰值點亦可得到較佳的靜脈顯示圖像，但此時動脈仍強化，圖像不可避免腦動脈的干擾[14]。而選擇靜脈時間-密度曲線下降支靜脈與動脈CT 差值最大的時間點，可最大限度地減少動脈的污染，獲得滿意的腦靜脈圖像。所以選擇在腦動靜脈CT 差值最大的時間點，可得到滿意的腦動脈或靜脈圖像。檢查中患者運動會導致圖像偽影。有效的護理措施可以取得患者良好配合性，消除患者的緊張恐懼心理，患者依順性好，有利于完成整個檢查[15]。本研究數據表明，組1 與組2 比較，腦動脈圖像質量顯示差異有統計學意義(Z=-5.68，P＜0.05)，說明選擇腦動靜脈CT 差值最大時間點重建腦動脈圖像比腦動脈CT 值為峰值點的重建圖像好，主要是腦靜脈顯影干擾造成的。組3 與組4 比較，腦靜脈圖像質量亦存在統計學差異（Z=-5.37，P＜0.05），說明選擇腦動靜脈CT 差值最大時間點重建腦靜脈比腦靜脈CT 值為峰值點的重建圖像好，主要是腦動脈殘留顯影造成的。

綜上所述，320排CT 腦灌注檢查時，選擇腦動-靜脈CT 差值最大的時間點進行腦血管三維重建，可以獲得滿意的血管圖像，為工作站重建腦血管提供便利的方法，具有一定的技術參考價值。