双源CT三期双能量扫描双期脑血管减影成像的初步应用

暨南大学附属珠海医院(珠海市人民医院)放射科(广东 珠海 519000)

毛 俊 王建明 陈海东 肖万宏 王艳萍 陈 敏杜中立 何 虹 罗云辉

CT脑血管减影成像已成为临床脑血管病变检查首选，脑血管急诊病例一般难以配合头部制动，文献报道第一代双源CT双能量减影易有颈内动脉管腔缺损，数字减影易有运动所致的去骨不全[1-4,10]。第二代双源CT双能量利用率显著提高[5,6]，本研究采用低剂量平扫及常规剂量动静脉期双能量扫描行双期脑血管成像，每例均能同时双能量减影与100KV Neuro DSA减影，自身对比2种减影图像质量的差异及互补性，探讨第二代双源CT三期双能量扫描模式在临床脑血管急诊检查的初步应用。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集本院2012/11～2013/11双源CT急诊行3期双能量扫描的双期脑血管检查共20例，男15例，女5例，年龄30～85岁，平均(59.7±13.6)岁。按减影法分成A组(双能量减影)与B组(100kv Neuro DSA减影)行自身对比。临床症状主要为头痛，呕吐，昏迷，蛛网膜下腔出血或脑出血。

表1 2组减影时间及动脉期图像质量数据比较

表2 2组静脉期图像质量数据比较

表3 2组动静脉期图像质量评分比较

1.2 脑血管扫描 第二代双源CT(Siemens Somatom Definition Flash)及双筒高压注射器(MEDRAD stellant D)，45ml对比剂(优维显370mgI/ml)+40ml生理盐水，右肘静脉注射，速率5ml/s。1)头架摆位不制动，C2-3平面行Test-Bolus测试(15ml对比剂+20ml生理盐水)，注射10秒后启动扫描(100kv，45mAS)，测颈内动、静脉强化峰值时间为双期延时时间。2)双能量扫描参数：低压100KV，高压140KV，平扫用低剂量(45mAs，不开启CARE dose 4D自动调节)，动、静脉期mAs高限为150mAs，开启CARE dose 4D自动调节。3)三期扫描范围一致，从头往足全颅扫描时间为3.2s。64×0.6mm采集，螺距0.9，D20f平滑重建，层厚0.6mm，间隔0.4mm。记录机器自动生成的总剂量长度乘积(dose length product,DLP)。

1.3 减影方法 薄层图像传入Syngo MultiModality Workplace工作站(VE40A版本)，分别用Neuro DSA(100kv数据)及Dual-energy的head bone removal(双能量数据)行动静脉期减影。保存减影薄层图像。从调入图像集至双期减影完成时间为减影时间，由1名约1年左右CTA经验的技师操作并记录时间。

1.4 图像质量评价 1)客观评价方法：计算图像噪声(SD)、信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)：重建20mmMIP血管图，绘制感兴趣区(ROI大且不包管壁)；测动脉期颈内动脉终末段及大脑中动脉M1段CT值及SD，静脉期上矢状窦顶部及窦汇CT值及SD，额颞叶无血管区脑组织CT值(ROI平均为100mm2)及SD(背景噪声)，计算公式：SNR=血管平均CT值/血管噪声；CNR=血管平均CT值一脑组织CT值/背景噪声。2)主观评价方法：以颅骨残留程度，血管分支显示及管腔切割程度分别对减影MIP图评分；由2名5年CTA诊断经验医师用双盲法对同一图像评分，不一致者讨论后得出评分。去骨评分标准：5分：颅骨基本完全去除；4分：颅骨少许斑点片样残留；3分：颅骨小片或带样残留；2分：颅骨大片扇形残留；1分：颅骨大部分残留。血管评分标准：5分：动或静脉各级血管显示清晰，血管边缘切割不明显；4分：各级血管显示清晰，少许血管切割轻微锯齿状；3分：各级血管显示清晰，少许血管管腔局部缺损；2分：各级血管显示清晰，少许血管节段性缺损；1分：血管各级分支淡薄不清或血管切割呈连续多节段缺损。

2 结 果

低剂量平扫DLP平均39.79±1.53mGy·cm，三期双能量扫描DLP平均416.21±26.10 mGy·cm，辐射剂量较双期扫描增加约10%。减影时间A组短于B组(表1)。B组图像动、静脉强化值，动、静脉噪声，脑组织强化值，背景噪声均高于A组，B组动静脉期SNR均低于A组，差异有统计学意义。2组动静脉期CNR差异不显著(表1、2)。B组9个期相减影见骨残留，主要为下颌支区或上段颈椎条带样残留(评3分)，同期相双能量减影去骨基本完全(图1、4)，A组去骨评分均为4分及以上，有4个期相去骨效果稍逊于B组(图2)。但2组动、静脉期减影图像去骨评分差异不显著(表3)。2组动脉期血管评分A组较低且差异显著，主要为颈内动脉岩段及虹吸段局部或节段缺损，同期相B组血管完整(图3)。B组静脉血管评分高于A组，有4个期相显示浅静脉分支略多于A组(图4)，但差异不显著。

3 讨 论

CT双期脑血管减影成像，能获得类似DSA动静脉期图像，无颅骨干扰及血管污染，利于临床诊断。CT双能量减影是利用碘与骨的X线衰减率不同来去除骨结构。与常规减影比较，第一代双源CT双能量减影有去骨完全的优点及颅底颈内动脉管腔欠完整的缺点，以岩段及虹吸段明显[1-4]。第二代双源CT有选择性能谱纯化技术，100kv较80kv能减少硬化线伪影，双能量区分能力较前代显著提高，辐射剂量更低[5-6]。临床脑血管急诊检查，患者一般难以配合制动。双源CT双期双能量扫描前增加一期低剂量双能量平扫，则一次检查数据能同时行双能量及100kv Neuro DSA减影，通过自身对比差异，探讨急诊检查中同时利用2种减影法相互弥补诊断的可行性，目前国内未见详细报道。

图1-2 同一动脉期2组减影图像相互补充：图1：双能量减影，颈内动脉管腔局部缺损，去骨完全。图2：Neuro DSA减影，颈内动脉管腔完整，颈椎小条带状骨残留(3分)。图3-4 同一动脉期2组减影颈内动脉管腔完整，Neuro DSA减影去骨更完全。图3：双能量减影。图4：Neuro DSA减影。图5-8 动脉期Neuro DSA减影图能弥补双能量减影缺点，2组静脉期减影图差别不明显。图5：双能量减影，颈内动脉管腔多节段缺损(1分)。图6：Neuro DSA减影，颈内动脉管腔完整(5分)。图7：双能量减影。图8：Neuro DSA减影。图9-10 同一静脉期2组减影图相互补充：图9：双能量减影：小斑片残留伪影，浅静脉分支显示略少。图10：Neuro DSA减影：下颌区条带状残留伪影，浅静脉分支显示略多。

本研究显示，100kv Neuro DSA减影双期图像血管及脑组织强化值与各噪声值均高于双能量减影，与文献一致，CT低能量扫描以光电效应为主，能增加物质尤其是高原子序数(如碘)的CT值，同时也增加图像噪声[7,8]。文献报道140kv与80kv双能量减影图像的SNR、CNR与120kv数字减影无显著差别[9]。本研究示100kv数字减影的SNR 低于双能量组，而CNR无差别，可能为只用一个球管(100kv)的射线，即射线剂量减半有关。双能量减影动脉期血管评分较低，部分颈内动脉管腔欠完整，同期相Neuro DSA减影管腔完整。双能量减影的缺点第二代双源CT仍存在[6]。2组静脉期血管评分差异不显著，因自身对比，发现双能量减影4个静脉期上组浅静脉分支显示略少，这以往未见报道，可能如颈内动脉管腔切割一样，浅静脉切割更轻微。

双能量减影同一时间采集数据可消除前后图像不匹配,去骨更完全，但扫描时轻微运动也能致骨残留[10]。本研究9个期相Neuro DSA减影见骨残留(3分)，而双能量减影去除。4个期相双能量减影见轻微骨残留(4分)，而Neuro DSA减影去除。这可能为本研究扫描长约3秒且为急诊病例，扫描期间轻微运动可影响双能量减影，而Neuro DSA减影能自动调整轻微体位变换。Neuro DSA减影去骨评分较低，但2组差异不显著。双能量减影后处理时间更短。文献报道比率(ratio)及幅度(range)是平衡双能量减影去骨程度与血管完整性的主要参数。不同物质双能量下CT值不同，由此绘制其在双能量光谱图表中的位置斜线，比率代表能谱图表中区分骨与碘的斜率，幅度代表滤过强度。幅度一定，比率越高去骨越彻底，而血管完整性越差，比率越低则相反[6]。单纯双能量减影能否调整参数消除去骨与血管完整性对病变显示的影响，以及双能量减影较双能量联合Neuro DSA减影显示脑血管病变的差异性如何，将待下一步与DSA对比研究。

第二代双源CT双能量减影图像的缺点仍存在，联合常规数字减影图像补充显示及验证血管病变，尤其对急诊病例是有必要的。本研究结果表明，双期脑血管减影成像的三期双能量扫描模式总辐射剂量较双期模式仅增加约10%，可同时利用双能量减影及数字减影的优点来相互弥补诊断，可推荐为临床脑血管急诊检查方法。

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