头颅双能CTA及其虚拟平扫诊断颅内出血的初步探讨

1.武汉市第一人民医院放射科（湖北 武汉 460022）

2.江苏省徐州医学院附属医院放射科（江苏 徐州 221002）

龙 斌1 徐 凯2 胡春峰2 孙小伶2

头颅CT平扫是诊断颅内出血的常用方法，出血的部位对寻找出血的病因和性质非常重要[1]。颅内动脉瘤是导致蛛网膜下腔出血常见病因，头颅CTA检查方便的优势是近年来检查颅内动脉瘤的首选方法[2, 3]。本研究的目的是评价双能量头颅CTA（Dual energy CTA，DE-CTA）显示血管病变的同时，其虚拟平扫（Virtual non-enhanced CT，VNCT）与常规头颅CT平扫（Conventional non-enhanced CT，CNCT）诊断颅内出血的一致性，并比较常规CTA与DE-CTA检查时病人接受的辐射剂量。

材料和方法

1.1 一般资料 收集2008年5月-2009年3月我院临床怀疑颅内出血做头颅DE-CTA扫描病例60例作研究组，男36例，女24例，年龄6-86岁，平均47.8±19.1岁。病例均经头颅CT平扫或随访证实有无颅内出血，头颅CT平扫与DE-CTA时间<24小时。另随机取60例病例通过头颅常规CTA扫描病例做对照组，男36例，女24例，年龄7-81岁，平均50.3±17.6岁。排除标准：（1）对比剂过敏及孕妇；（2）严重心、肾功能不全。

1.2 检查方法 CTA检查前患者均签署知情同意书。扫描设备为Siemens双源CT（Somatom Definition）。常规CT平扫：使用序列扫描方式，扫描参数：管电流300mAs，管电压120kV，准直24×1.2mm，

图1-3为同一患者，女55岁，图1：CNCT显示蛛网膜下腔出血（箭）。图2，3：为6h后VNCT显示颅内出血与CNCT一致，DE-CTA显示右侧大脑中动脉M2段动脉瘤。图4-6 为同一患者，男86岁，图4：CNCT显示显示双侧脑室枕角积血。图5，6：18小时前VNCT显示右侧脑室积血，DE-CTA显示右侧额部血管畸形，供血动脉为右侧大脑中动脉、引流至上矢状窦和横窦。重建层厚4.8mm，重建间隔4.8mm，卷积核（kernel值）H45，扫描范围枕骨大孔下缘至颅顶部。DE-CTA扫描：用双能量模式，A/B球管管电压及管电流分别为140kV/80kV，45-60mAs/188-250mAs；准直2×（32×0.6mm），pitch值0.7，球管旋转时间0.33s，重建层厚0.75mm，层间隔0.4mm，卷积核B20f。常规CTA扫描参数：100kV，175-200mAs，pitch值为1.4，球管旋转时间0.5s，余同DE-CTA扫描参数。CTA扫描时选用非离子型对比剂碘海醇（350mgI/ml），应用高压注射器以5ml/s的流率经肘正中静脉注入65ml-75ml对比剂和相同流率50ml生理盐水。应用对比剂示踪法（bolus tracking），在主动脉根部层面选择ROI监测CT值，当ROI内CT值达到120HU时，延迟3-5s自动触发扫描，扫描方向：足-头向。所有扫描均开启实时曝光剂量调节CARE DOSE 4D。

1.3 图像处理及评价 将DE-CTA数据（140Kv、80kV数据）导入双能量分析软件，选择VNC选项重建出虚拟平扫图像，生成层厚、平面、窗宽窗位与常规平扫均相同-图像系列。有两位主治以上医师采用3级评分法评价VNCT图像质量，分别记为1-3分，图像质量良好为1级，能很好的判定出血部位，且脑灰白质分界清晰；能分辨出血部位但脑灰白质分界模糊的图像质量为2级；不能确定是否有颅内出血且脑灰白质分界不清晰-图像质量为3级图像。并计算两种方法CTA时病人接受的辐射剂量。

本研究统计的辐射剂量仅为两种方法CTA时的辐射剂量，不包括定位像和触发扫描的辐射剂量。通过CT自动计算得到剂量长度乘积（dose length product，DLP），由DLP乘以特定的转换系数k来估计出有效剂量（effective dose，ED），转换系数k值参考欧盟委员会关于CT的质量标准指南[4]，k=0.017mSv·mGy-1·cm-1。

用kappa检验比较两评价者对图像质量评分的一致性；VNCT和常规头颅CT平扫对颅内出血诊断结果的比较采用x2检验（Mc-Nemar检验）；常规CTA和DE-CTA的辐射剂量采用独立样本t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

表1 两评价者对图像质量评价结果（例）

表2 头颅CNCT和VNCT诊断颅内出血的结果比较（例）

结 果

两评价者对图像质量评分结果的一致性强（kappa=0.857，P=0.000），图像质量结果如下：1级的47例（50/60），2级的13例（8/60），无一例图像质量为3级。两种方法检测颅内出血的结果：研究组中17例为单纯性蛛网膜下腔出血（SAH），10例SAH伴有脑室积血，16例为脑实质出血，4例为脑实质出血破入脑室。60例病例中，2例为脑肿瘤并出血，2例为外伤后出血，检测动脉瘤共17例，血管畸形并出血14例，12例为动脉硬化致颅内出血，无颅内出血且CTA血管无异常病例13例。CNCT和VNCT诊断颅内出血病灶的McNemar检验结果为P=0.687。两种诊断方法的吻合系数为P=0.000，两种方法较对检测颅内出血的吻合度差异有统计学意义。（图1-2，表1）。辐射剂量研究组为(2.36±0.28mSv，对照组为（4.20±0.53)mSv，两组辐射剂量比较差异有统计学意义（t=-23.65，P=0.00）。以常规CT平扫为标准VNCT诊断颅内出血的灵敏度为95.6%（43/45），特异度为73.3%（11/15），阳性预测者为91.5%（43/47），阴性预测值为84.6%（11/13）。

讨 论

CT平扫有助于鉴别高密度结构，特别是钙化灶和含高蛋白成分的组织，并可以定量评估出血灶，初步推断出血的性质。在鉴别病变的性质上常用来与增强后图像作比较，根据病变的强化特点判断病变的性质和作出鉴别诊断。头颅CT平扫对颅内出血的急诊病人的治疗、手术引流及血管造影的选择具有很大的参考价值[5]。双源CT双能量扫描的虚拟平扫图像能排除造影剂的影像，产生类似于平扫的图像，在胸部、腹部等器官的应用已得到证实[6-8]。本研究中虚拟平扫图像质量虽不如常规头颅CT平扫，但虚拟平扫与常规头颅平扫诊断颅内出血McNemar检验结果为P=0.687，两种诊断方法的吻合系数为P=0.000,两种方法对颅内出血的吻合度差异有统计学意义，说明虚拟平扫并不影响颅内出血病灶的诊断，能用于寻找出血病因和寻找出血发生位置。

蛛网膜下腔出血是临床常见疾病，其常见病因动脉瘤、血管畸形和动脉硬化等血管性，颅内血管性病变诊断金标准是DSA，为有创性检查，CTA以其无创性及检查方便、快速等特点已成为目前临床用来判断出血病因的首选方法[9-11]。研究结果表明头颅DE-CTA与常规CTA对颅内血管病变诊断上无显著差异[12]。

国际放射防护委员会（IRCP）在关于辐射效应的危险程度中指出：在受到小剂量辐射的人群中，引起的辐射危害主要是随机效应即辐射诱发的各种致死性癌症。且这些随机效应的发生与辐射剂量密切相关。世界卫生组织（WHO）和国际放射委员会（IRCP）以及国际医学物理组织（IOMP）制定的医疗照射质量保证和质量控制标准，要求以最小的辐射剂量获得最佳的诊断效果。头部CT扫描时，晶状体对射线相当敏感，过量照射会导致透明度下降，甚至引起白内障，因此既要尽量减少辐射剂量，又要减少辐射的次数，避免不必要的损害[13,14]。本研究中，DE-CTA的虚拟平扫与常规平扫诊断颅内出血的一致性较强，说明VNCT可用于诊断颅内出血，DE-CTA的辐射剂量(2.36±0.28）mSv较常规CTA辐射剂量(4.20±0.53)mSv明显减少，低于头颅CT容积扫描诊断剂量参考标准9.25mSv[4]，既做到了减少辐射剂量，又减少了辐射次数。

本研究仅针对虚拟平扫对颅内出血的诊断价值进行了探讨，对于颅内其他病变的应用未作比较，所以虚拟平扫取代常规平扫还需进一步研究。本研究诊断的前提是颅内出血的检测，所以在图像的判断时主观的因素会影响研究的整体结果，可能会高估虚拟平扫对颅内出血检出率的敏感性，且所有病例没有做阴性对照。在将来的研究中，我们将进一步研究虚拟平扫在颅内其他病变中的应用，进一步探讨双能CTA虚拟平扫的临床意义。

1.U-King-Im JM, Koo B, Trivedi RA, et al. Current diagnostic approaches to subarachnoid haemorrhage[J]. Eur Radiol, 2005, 15(6): 1135-1147.

2.张修凤，黄志鹏，陈松青.16层螺旋CTA在颅内血管性病变的诊断应用[J].中国CT和MRI杂志，2007,5（1）：13-14.

3. 郭岳霖，刘国瑞，郑文斌，等. 64层螺旋CT数字减影CTA诊断脑动脉瘤研究[J]. 中国CT和MRI杂志，2008, 6（3）：13-16.

4.Tsapaki V, Aldrich JE, Sharma R, et al. Dose reduction in CT while maintaining diagnostic confidence:diagnostic reference levels at routine head, chest, and abdominal CT--IAEA-coordinated research project[J]. Radiology, 2006, 240(3):828-834.

5.李廷, 范宝瑜, 赵欣春, 等. 自发性蛛网膜下腔出血1000例的CT诊断[J]. 中华放射学杂志, 1999, 33: 94-96.

6.Stolzmann P, Frauenfelder T,Pfammatter T, et al. Endoleaks after endovascular abdominal aortic aneurysm repair: detection with dualenergy dual-source CT[J]. Radiology,2008, 249(2): 682-691.

7.Thieme SF, Becker CR, Hacker M, et al. Dual energy CT for the assessment of lung perfusion- correlation to scintigraphy[J]. Eur J Radiol, 2008,68(3): 369-374.

8.Graser A, Johnson TR, Hecht EM, et al. Dual-energy CT in patients suspected of having renal masses:can virtual nonenhanced images replace true nonenhanced images[J].Radiology, 2009, 252(2): 433-440.

9.Chae EJ, Song JW, Seo JB, et al.Clinical utility of dual-energy CT in the evaluation of solitary pulmonary nodules: initial experience[J].Radiology,2008, 249(2): 671-681.

10.曹强, 郭启勇, 姜军, 等. 多层CTA三维重建技术评价脑动脉瘤的临床应用:与DSA对比研究[J]. 中国医学影像技术, 2004, 20(7): 1024-1027.

11.朱玉森, 李松柏, 韩敏, 等. 多层螺旋CT三维血管造影诊断脑动脉瘤临床价值的初步探讨[J].中华放射学杂志,2001, 35(10): 755-758.

12.Zhang LJ, Wu SY, Niu JB, et al.Dual-energy CT angiography in the evaluation of intracranial aneurysms:image quality, radiation dose, and comparison with 3D rotational digital subtraction angiography[J]. AJR Am J Roentgenol, 2010, 194(1): 23-30.

13.Brenner DJ, Hall EJ. Computed tomography: an increasing source of radiation exposure[J]. N Engl J Med,2007, 357: 2277-2284.

14.刘昌盛, 魏文洲, 郑晓华, 等. 低剂量扫描对婴幼儿颅脑病变检查的防护价值[J].中华放射医学与防护杂志,2004, 24(3): 270-271.