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探讨SPS-DE在CTA诊断颅内动脉瘤中的应用价值

来源:未知 作者:傻傻地鱼
发布于:2014-08-27 共3654字
论文摘要

  颅内动脉瘤是指颅内动脉壁的囊性膨出,是自发性蛛网膜下腔出血的主要原因,有较高的致残率,因此早期诊断对患者预后极为重要。目前三维数字减影血管造影 (three dimensional digital subtractionangiography,3D-DSA) 仍然是诊断颅内动脉瘤的金标准。3D-DSA 是一种有创的检查方法,患者不易接受,且并发症较多,其临床应用受到一定限制。随着多层螺旋 CT 的发展,CT 血管造影 (computedtomography angiography,CTA) 逐渐被广泛应用于颅内动脉瘤的诊断。以往的常规减影 CTA 及非能谱纯化技术的双能量 CTA 由于易受颅底骨质的干扰,容易导致颅底血管的动脉瘤被漏诊或误诊的情况。具有选择性能谱纯化技术(selective photon shield,SPS)的双能量扫描技术(dual energy,DE)是双源 CT 一种新的双能量成像技术,能提高对被扫物质的识别能力,更好地消除颅底伪影,优化图像质量,提高诊断准确率。

  目前,SPS-DE 技术在颅内动脉瘤诊断中的应用研究较少,本研究旨在探讨 SPS-DE 在 CTA 诊断颅内动脉瘤中的应用价值。

  1、 对象与方法

  1. 1 研究对象

  2013 年 5—11 月在昆明医科大学第一附属医院行脑 CTA 检查的自发性蛛网膜下腔出血并怀疑动脉瘤患者共 70 例,其中男 38 例,女 32 例,平均年龄(55. 7 ± 12. 4) 岁。所有患者在 SPS-DE-CTA 检查1 周后进行 3D-DSA 检查。检查前均签署知情同意书。

  1. 2 SPS-DE-CTA 检查

  采用 Somatom Definition Flash 双源 CT (Siemens,德国);扫描范围从下颌骨至颅顶,所有患者均行增强双能量扫描模式且均采用 SPS。对比剂采用碘普罗胺注射液 (370 mgI/mL),流率 4 ~ 5 mL/s,总量60 mL,注射完毕后跟注 40 mL 生理盐水注射液冲洗。应用对比剂团注跟踪软件(Bolus Tracking),监测平面或感兴趣区(region of interest,ROI)选择颈总动脉分叉部,触发阈值 100 HU,延迟 5 s 扫描,由足侧向头侧方向扫描。扫描参数:管电压分别为 80 kV和 sn140 kV,管电流分别为 200 mAs 和 100 mAs,矩阵 512 × 512,准直器 64 mm × 0. 6 mm,层厚 0. 75mm,层间距 0. 5 mm,螺距 0. 8,旋转时间 0. 6 s / 转。

  辐射剂量的计算:CTDIvol (mGy)和 DLP(mGy·cm)均为计算机自动给出,分别为 13. 59 和 259. 41;单位有效剂量(ED) = DLP × K (K 值参照欧洲 CT 质量标准指南,头部 K = 0. 023 mSv·mGy- 1·cm- 1),ED(mSv)为 0. 54。

  1. 3 图像后处理及评估

  扫描完成后,将重建后的图像数据传输至相匹配的后处理工作站 Siemens Syngo Multi ModalityWorkplace(MMWP),采用双能量自动减影去骨,利用3D 软件在容积再现(volume rendering) 图像上进行血管及动脉瘤的分析和测量。由 2 名高年资主治医师独立分析图像,观察动脉瘤的有无、部位及数目,测量瘤长径、短径和瘤颈宽度。若有分歧请上级医师参与分析达成一致。颅内血管评分标准如下。

  5 分:血管边缘形态锐利,小动脉细节显示好,静脉干扰小,整体图像质量好。4 分:血管边缘形态较锐利,小动脉细节显示较好,静脉干扰较小,整体图像质量较好。3 分:血管边缘形态较毛糙,小动脉细节显示一般,静脉干扰一般,整体图像质量一般。2 分:血管边缘形态毛糙,小动脉细节显示较差,静脉干扰较大,整体图像质量差。1 分:血管边缘形态模糊,小动脉细节显示差,静脉干扰大,图像整体质量差。

  1. 4 3D-DSA 检查及图像后处理

  利用 Philips A1lura XperFd 20 数字减影血管造影机对患者进行 3D-DSA 检查。采用 Seldinger 技术对 70 例患者进行股动脉穿刺,先行常规正、侧位颈内动脉和椎动脉造影,注射非离子型造影剂碘海醇(300 mgI/mL):颈总动脉 5 mL/s,总量 10 mL;椎动脉 3 mL/s,总量 5 mL。以人体长轴为核心行旋转数字血管造影(旋转 DSA),造影剂注射量:颈总动脉5 mL / s,总量 25 mL;椎动脉 3 mL/s,总量 12 mL。将旋转 DSA 图像数据传输至 Philips Intergirs 3D RARelease 4. 3 工作站进行重建,由 2 名高年资主治以上影像医师对颅内血管及动脉瘤检出情况进行分析,若有分歧请上级医师参与分析达成一致。

  1. 5 统计学方法

  采用 SPSS 17. 0 软件包进行统计学处理。两种检查方法对动脉瘤大小的比较采用配对 t 检验;SPS-DE-CTA 检测动脉瘤的敏感度、特异度、准确度、阳性预测值和阴性预测值采用四格表计算;两种检查方法对动脉瘤长径、短径和瘤颈宽度测量结果的相关性采用 Spearman 相关分析。P <0. 05 为差异有统计学意义。

  2、 结 果

  2. 1 SPS-DE-CTA 图像质量主观评分

  70 例患者 SPS-DE-CTA 图像质量主观评分均在4 分以上,能满足临床诊断需求。 病例 1: 女性,53 岁,CT 发现蛛网膜下腔出血 1 d。图像主观评分为 4 分,SPS-DE-CTA 可清楚显示位于颈内动脉 C2可见一囊状动脉瘤,瘤颈宽度约 0. 37 cm,瘤长约0. 33 cm,瘤短颈约 0. 32 cm;3D-DSA 显示在相同位置可见一囊状动脉瘤,瘤颈约 0. 36 cm,瘤长径约0. 32 cm,瘤短径约 0. 33 cm (图 1A、B) 。病例 2:男性,37 岁,突发头痛 3 d。图像主观评分为 5 分,SPS-DE-CTA 显示位于大脑前动脉可见一囊状动脉瘤,瘤颈宽度约 0. 36 cm,瘤长径约 0. 82 cm,瘤短径约 0. 63 cm,;3D-DSA 显示在相同位置可见一囊状动脉瘤,瘤颈约 0. 35 cm,瘤长径约 0. 84 cm,瘤短径约0. 67 cm(图 1C、D)。

  2. 2 SPS-DE-CTA 检出颅内动脉瘤的部位和个数与3D-DSA 检查的符合率

  SPS-DE-CTA 和 3D-DSA 对动脉瘤的观察分析均按照以下 8 个标准部位进行:大脑前动脉、大脑中动脉、大脑后动脉、前交通动脉、后交通动脉、颈内动脉颅内段、椎动脉颅内段和基底动脉。70 例经 SPS-DE-CTA 检查的病例中,经 3D-DSA 证实为颅内动脉瘤患者58 例,共检出动脉瘤 63 个,其中53 例为单发动脉瘤,5 例为多发动脉瘤(均为 2 个);动脉瘤直径最小 2. 3 mm,最大 46 mm,平均约 5. 63 mm。SPS-DE-CTA 检出动脉瘤的个数和部位与 3D-DSA 诊断符合率为 100%(表 1)。

  2. 3 SPS-DE-CTA 检测颅内动脉瘤的诊断效能

  无论是检出阳性患者例数还是动脉瘤个数,与3D-DSA 相比,SPS-DE-CTA 诊断动脉瘤均有很好的诊断效能,SPS-DE-CTA 检测动脉瘤的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和准确度均为 100%。

  2. 4 SPS-DE-CTA 与 3D-CTA 对颅内动脉瘤的测量结果

  SPS-DE-CTA 清晰显示动脉瘤大小、形态、与载瘤动脉关系、瘤颈和瘤轴指向,与 3D-DSA 的测量结果比较,差异均无统计学意义(P >0. 05);两种方法对动脉瘤的瘤长径、短径和瘤颈宽度的测量结果具有良好的相关性(表 2)。

论文摘要
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  3、 讨 论

  随着 CT 技术的发展,CTA 已经成为诊断脑动脉瘤常用的检查方法。目前多项研究都在试图将 CTA作为惟一的筛查颅内动脉瘤的检查方法。以往头颅 CTA 主要为常规减影 CTA 与没有采用 SPS 技术的 DE-CTA。常规减影 CTA 是利用增强和平扫 2 次扫描相减后得到的,对患者及图像空间配准的要求较高。而 SPS-DE-CTA 则克服了以往常规减影 CTA的不足,SPS-DE-CTA 无需平扫,一次增强即可获得80 kV、140 kV 及双期融合三期数据进行能量减影,从而有效避免了因患者配合欠佳,层面配准不良而导致减影失败的缺陷,尤其适用于烦躁患者的评价。

  由于 SPS-DE-CTA 减少了一次平扫,因此患者接受的辐射剂量大大降低。研究证明,SPS-DE-CTA 的辐射剂量较常规减影 CTA 减少约 59% 和 64%。但由于颅底血管部分迂曲穿颅骨走行,尤其是岩段和虹吸段与颅底复杂的骨性结构接触紧密,DE-CTA 难以充分显示瘤体全貌及瘤颈,易漏诊,这提示在去除颅骨方面没有采用 SPS 技术的 DE-CTA 扫描成像技术存在不足,而且对于直径 <3 mm 的动脉瘤容易出现敏感性及特异性降低的情况。

  SPS-DE 法对 2 个球管分别采用高低千伏曝光时发出的 X 射线辐射能量频谱中重叠的低频能量的 X射线光子进行选择性滤过,从而使得 SPS-DE-CTA 在实际曝光过程中患者所接受的辐射剂量降低。

  另外,SPS-DE-CTA 技术能提高被扫描物质的识别能力。即以数学识别算法效能不变为前提,在没有使用 SPS 技术之前,在二维能量空间内识别碘和骨(钙)的能力是碘到直线(数学识别算法)的距离之和。而在使用了能谱纯化技术之后,在二维能量空间内碘和骨(钙)的空间位置都发生了水平左移,而碘的原子序数(53)大于骨(钙)(20),所以碘水平左移的距离大于骨(钙),因此在新的能量空间内碘和骨(钙)更容易被识别和显示。研究证实,使用能谱纯化技术后能使被扫描物质的识别能力最大可提高 80%。

  本研究根据检查目的使用了 80 kV 和 Sn140 kV的 SPS 技术,病例图像主观评分均在 4 分以上,颅底骨质减影满意,颅内血管及动脉瘤均显示清晰,无明显伪影,且均能进行诊断。瘤长径、短径和瘤颈宽度的测量结果与 3D-DSA 的测量结果相比差异均无统计学意义,具有很好的相关性,证实了使用 SPS-DE技术后增加了双能量对高密度物质的识别能力,克服了以往传统能量减影(140 kV;80 kV)由于颈内动脉岩段和虹吸段与颅底复杂的骨性结构接触紧密,颅底骨质难以彻底清除而导致部分动脉被瘤漏诊或误诊的缺陷。

  综上所述,SPS-DE-CTA 诊断颅内动脉瘤与 3D-DSA 相比有较好的优势,它既能同时显示血管与颅底结构,又能减掉颅骨,同时对颅内动脉瘤的检出及测量均有很高的敏感性和特异性,因此可代替 3D-DSA 作为一种无创性的颅内动脉瘤常规筛查方法。

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