VPCTA与CTA诊断脑血管狭窄的对照研究
2017-02-07龙斌阳义宋少辉彭勇蒋鸿刘海峰张东友
龙斌,阳义,宋少辉,彭勇,蒋鸿,刘海峰,张东友
(湖北省武汉市第一医院放射科,湖北武汉430022)
VPCTA与CTA诊断脑血管狭窄的对照研究
龙斌,阳义,宋少辉,彭勇,蒋鸿,刘海峰,张东友
(湖北省武汉市第一医院放射科,湖北武汉430022)
目的探讨双源容积灌注计算机体层摄影血管造影法(VPCTA)检测脑血管狭窄的可行性。方法回顾性分析36例缺血性脑血管病的VPCTA与常规计算机体层摄影血管造影(CTA)图像,比较两种方法对颅内血管显示的图像质量和对血管狭窄的诊断效果。结果两者图像质量评分比较,差异无统计学意义(Z=-0.654,P=0.513),两者对颅内血管狭窄程度的诊断一致性较好(P<0.05)。结论VPCTA可以替代常规CTA检测缺血性脑血管病患者的脑血管狭窄病变。
缺血性脑血管病;灌注成像;体层摄影术,X线计算机;血管成像
脑容积灌注计算机体层摄影(volume perfusion computed tomography,VPCT)在评价全脑灌注血流动力学变化的同时,可重组脑容积灌注计算机体层摄影血管造影法图像(volume perfusion computed tomography angiography,VPCTA),用于检测颅内血管病变[1-3]。本研究通过VPCT原始数据重组VPCTA,对比VPCTA与常规计算机体层摄影血管造影(computed tomography angiography,CTA)的图像质量和对脑血管病变的检测结果,探讨VPCTA检测颅内血管病变的可行性。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2015年3月-2016年3月本院神经科收治的缺血性脑血管病患者36例,为了解脑组织血流动力学信息,进行VPCT检查。其中,男性21例,女性15例;年龄55~76岁,平均(58.2±8.6)岁;发病时间6~72 h;临床表现为一侧肢体无力、麻木、一过性言语障碍等症状。所有患者常规CT平扫后行VPCT检查,然后行常规头颈CTA。
1.2 VPCT成像技术
所有患者在第二代双源CT(德国Somatom Definition Flash公司)上进行扫描。VPCT扫描使用DynMulti 4D扫描模式,使用双筒高压注射器经肘前静脉18~20 G留置针注射碘海醇(370 mgI/ml,上海博莱信科公司)50 ml,随后以同样流速注射生理盐水40 ml。注射对比剂后延迟5 s启动扫描,共扫描24期,扫描时间44.81 s,覆盖范围100 mm。扫描参数:管电压80 kVp,管电流量120 mAs,准直128 mm× 0.6 mm,球管旋转时间0.28 s/Rot。自动重建层厚、层间距为1.0和0.8 mm薄层图像和层厚5 mm轴位图像。
1.3 常规头颈CTA扫描
VPCT成像后间隔5 min进行,对比剂及注射方案同VPCT,采用智能追踪触发技术,追踪平面为右肺动脉干水平降主动脉,当监测点CT值达120Hu时延时3 s启动扫描。扫描参数:足-头向扫描,扫描范围主动脉弓下方至头顶;管电压120 kVp,开启自动管电流模式,参考管电流140 mAs,准直128 mm× 0.6 mm,球管旋转时间0.28 s/rot,Pitch值1.2。重建层厚、层间距分别为0.7和0.4 mm。
1.4 图像后处理
选择VPCT血流灌注曲线峰值期及峰值后5期对应的VPCTA轴位图像及头颈CTA图像传送至MMWP工作站(德国西门子公司,工作站型号:Syngo MMWP,软件版本:VA 20A),挑选VPCTA显示Willi’s环最佳期相和常规CTA进行三维重组,处理方法为包括冠状位、轴位薄层最大密度投影,层厚35 mm,多平面重组、容积再现技术。
1.5 影像重组与分析
5分法评价VPCTA和常规CTA的图像质量[4]:5分,血管边缘平滑、清晰,分支与远端显示良好;4分,血管、分支及远端均显示良好;3分,血管主干显示良好,主要分支显示较好,分支与远端显示欠佳;2分,血管边缘毛糙,分支与远端显示差,但可用于诊断;1分,血管边缘毛糙,主干、分支及远端均显示不良,无法用于诊断。
SAMUELS标准[5]计算颅内血管狭窄率,<50%为轻度狭窄,50%~69%为中度狭窄,≥70%为重度狭窄(包括闭塞)。2位有经验的影像诊断医师分析图像,意见不一致时,协商达成共识。评价血管包括颈内动脉颅内段、大脑前动脉(A1、A2)、大脑中动脉(M1、M2)、大脑后动脉(P1、P2)、基底动脉。
1.6 统计学方法
数据分析采用SPSS 16.0统计软件,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,图像质量评分差异行非参数检验(Mann-WhitneyU);使用χ2检验或Mc-Nemar-Bowker检验并评价CTA和VPCTA检测血管狭窄的差异性,使用Kappa系数评估两种方法的一致性,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
表1 VPCTA和常规CTA影像质量的比较(n=36,例)
表2 VPCTA与常规CTA诊断颅内动脉中重度狭窄的对照分析(节段)例
2.1 图像质量评分
1例VPCTA图像质量评分为1分,为扫描过程中运动伪影,选择前一期原始图像重建VPCTA,最终图像质量评分为5分;1例CTA在扫描过程中出现躁动,1例触发平面血管壁钙化误触发导致颅内血管显影浅淡,质量评分为1分。两组常影像质量比较,差异无统计学意义(Z=-0.699,P=0.484)。见表1和附图。
2.2 血管病变检测结果
常规CTA图像2例扫描失败不能满足诊断;4例患者11个血管节段常规CTA显影不佳,不能评价(颈内动脉颅内段3节段,大脑前动脉A1段2节段、A2段1节段,大脑中动脉M1近端3节段,M2段2节段),为近端血管闭塞,远端充盈不佳所致,未纳入本研究。34例患者共499个节段被评价。CTA诊断重度狭窄142节段(89节段狭窄>50%,53节段闭塞),VPCTA诊断重度狭窄135节段(85节段狭窄>50%,50节段闭塞)。以常规CTA为标准,两种方法评价499个血管节段的结果比较,差异无统计学意义(χ2=8.187,P=0.225)。两种方法对颅内血管狭窄诊断的一致性较好(Kappa=0.888,P=0.000)。见表2和附图。
附图VPCTA与常规CTA图像质量和病变显示的比较
3 讨论
头颈部动脉发生狭窄、闭塞后,脑血流灌注储备能力耗竭时出现脑卒中[6]。脑CT灌注检查可发现局部脑血流异常改变,脑组织微循环状况[7]。VPCT能实现全脑容积灌注,全面评价梗死核心大小,用于溶栓前及其预后评估[8-9]。CTP结合CTA可全面评估颅脑缺血患者血流动力学及相应血管的狭窄程度,有助于制定个体化治疗方案[10-12]。
VPCTA扫描记录对比剂流入动脉到流出动脉的过程,对扫描时相相对不敏感,减少常规CTA扫描时机把握不准、触发点移位等扫描失败的机率。尤其适用对急性脑卒中的烦躁患者的检查。本研究中,常规CTA扫描1例出现运动伪影、1例触发点移位到主动脉管壁钙化误触发导致扫描失败,但2例患者的VPCTA图像却能满足临床诊断。VPCTA可提高对充盈慢、排空快的侧枝血管的显示率[13]。侧枝循环的好坏能预测急性脑缺血性卒中患者血管内溶栓的疗效和脑梗死出血性转化的风险[11,14]。常规CTA为颅内动脉峰值期采集数据,但侧枝循环的峰值与颅内动脉峰值并不一致。常规CTA扫描时右侧大脑中动脉闭塞远端血管明显充盈不佳,VPCTA可显示远端的分支血管,且可以显示开放的软脑膜侧枝血管。本研究中VPCTA对颅内血管狭窄的诊断与常规CTA一致性较好,常规CTA对于重度狭窄较VPCTA出现高估,是由于常规CTA扫描时间处于动脉峰值期,狭窄处或闭塞远端血流缓慢,充盈不全,导致常规CTA高估狭窄程度[13,15]。VPCTA扫描范围为100 mm,不能显示颈内动脉分叉病变,对于颈内动脉颅外段的闭塞显示不全,但能通过多期图像的观察,闭塞侧颈内动脉颅内段的缓慢充盈可间接判断为颈内动脉颅外段的闭塞[16]。
为减少数据量,VPCTA层厚、层间距分别为1.0和0.7 mm,较常规CTA层厚、层间距大,导致VPCTA图像质量的减低[17]。另一方面,VPCTA使用80 kV扫描,能减少辐射剂量。管电压的降低导致图像噪声增大,同时管电压的降低能够增加血管的强化程度,在一定程度上弥补图像噪声对图像质量的影响[18]。VPCTA前几期没有造影剂的期相可作为蒙片进行减影,得到颅内血管的减影图像,而头颈CTA减影需要增加平扫,额外增加48%的辐射剂量[19]。
本组患者的VPCT数据源于临床所需的脑灌注信信息,不是纯粹为了脑血管图像进行VPCTA检查。VPCT的辐射剂量高,对于降低辐射剂量后的脑血管成像质量还需进一步研究。
综上所述,本研究容积灌注CT在获得全脑灌注信息的同时,VPCTA图像质量能满足诊断需要,替代常规CTA可用于颅内血管病变的评估,减少一次颅脑CTA的辐射剂量和对比剂用量。
[1]杨伟,王波,汪春红,等.320排动态容积CT扫描技术在脑血管疾病中的应用[J].实用放射学杂志,2013,29(9):1391-1394.
[2]陈婷,郭大静,赵建农,等.320排容积CT全脑灌注成像在急性缺血性脑血管病中的应用[J].中国医学影像技术,2012,28(7):1290-1294.
[3]龙斌,阳义,宋少辉,等.双源CT容积脑灌注在急性脑梗死诊断中的应用价值[J].中国现代医学杂志,2016,26(10):107-110.
[4]毕纯龙,万霞,赵恒宇.头颈部256层CTA低剂量扫描的临床研究[J].临床放射学杂志,2015,34(3):463-466.
[5]SAMUELS O B,JOSEPH G J,LYNN MJ,et al.A standardized method for measuring intracranial arterial stenosis[J].AJNR Am J Neuroradiol, 2000,21(4):643-646.
[6]王金月,刘筠,张春生,等.CTP联合CTA对慢性脑缺血患者血流动力学的评价[J].放射学实践,2010,25(8):846-850.
[7]阮志兵,段庆红.急性脑梗死320排CT脑灌注成像分析[J].实用放射学杂志,2014,30(8):1259-1262.
[8]EMMER B J,RIJKEE M,NIESTEN J M,et al.Whole brain CT perfusion in acute anterior circulation ischemia:coverage size matters[J].Neuroradiology,2014,56(12):1121-1123.
[9]THIERFELDER K M,SOMMER W H,BAUMANN A B,et al. Whole-brain CT perfusion:reliability and reproducibility of volumetric perfusion deficit assessment in patients with acute ischemic stroke[J].Neuroradiology,2013,55(7):827-835.
[10]王宏,许建铭,李晓兵,等.CT脑灌注成像结合CTA对脑梗死前期诊断的研究[J].临床放射学杂志,2009,28(12):1593-1597.
[11]张苏明,邱占东.脑动脉狭窄血运重建策略选择的评价与思考[J].中华神经科杂志,2014,47(7):441-445.
[12]唐健,常军,侯海燕,等.256层CT全脑灌注成像联合CTA评估单侧颈动脉狭窄的脑血管储备能力的价值[J].实用放射学杂志, 2012,28(10):1517-1521.
[13]FROLICH A M,WOLFF S L,PSYCHOGIOS M N,etal. Time-resolved assessment of collateral flow using 4D CT angiography in large-vessel occlusion stroke[J].Eur Radiol,2014, 24(2):390-396.
[14]BANG OY,SAVER J L,KIM SJ,et al.Collateral flow predicts response to endovascular therapy for acute ischemic stroke[J]. Stroke,2011,42(3):693-699.
[15]FROLICH A M,SCHRADER D,KLOTZ E,et al.4D CT angiography more closely defines intracranial thrombus burden than single-phase CT angiography[J].AJNR Am J Neuroradiol, 2013,34(10):1908-1913.
[16]FROLICH A M,PSYCHOGIOS M N,KLOTZ E,et al.Angiographic reconstructions from whole-brain perfusion CT for the detection of large vessel occlusion in acute stroke[J].Stroke, 2012,43(1):97-102.
[17]胡春峰,徐凯,袁莹莹,等.双源CT不同重建间隔及层厚评价左心功能[J].中国医学影像学杂志,2013,21(3):206-209.
[18]陈国中,张龙江,周长圣,等.70kV管电压在头颅CT血管成像中的可行性[J].放射学实践,2014,29(6):585-588.
[19]刘昌盛,查云飞,李茂进,等.头颈部CTA两种扫描方式及其辐射剂量的比较分析[J].放射学实践,2009,24(12):1364-1366.
(童颖丹 编辑)
Comparison between cerebral VPCTA and conventional CTA in detection of cerebrovascular stenosis
Bin Long,Yi Yang,Shao-hui Song,Yong Peng,Hong Jiang,Hai-feng Liu,Dong-you Zhang
(Department of Radiology,the First Hospital of Wuhan,Wuhan,Hubei 430022,China)
ObjectiveTo discuss the feasibility of cerebral volume perfusion computed tomography angiography(VPCTA)with dual-source CT for detection of vascular stenosis.MethodsThe VPCTA and regular CTA images of 36 patients with ischemic cerebral vascular disease were retrospectively analyzed.The quality and effect of the two methods in diagnosis of vascular stenosis were compared.ResultsThe mean image quality score of the conventional CTA was higher than that of VPCTA,but there was no significant difference(Z=-0.654,P=0.513).The two methods were consistent in evaluating the degree of stenosis(Kappa=0.888>0.75,P<0.01).ConclusionsVPCTA can replace conventional CTA for detection of intracranial vascular stenosis in patients with ischemic cerebral vascular disease.
ischemia cerebrovascular disease;perfusion imaging;tomography;x-ray computed; angiography
R814.43;R743
B
10.3969/j.issn.1005-8982.2017.01.026
1005-8982(2017)01-0125-04
2016-08-02
阳义,E-mail:yy10001@163.com