移动CT床旁头部检查技术专家共识2019
2019-01-03中国神经科学学会神经损伤与修复分会卫健委脑卒中防治工程委员会专家委员会
中国神经科学学会神经损伤与修复分会 卫健委脑卒中防治工程委员会专家委员会
移动CT床旁头部检查是一项新技术,将移动CT推至重症监护室(intensive care unit,ICU)、手术室、急诊室,为危重或术中患者在床边做头部检查,提供实时影像资料,解决颅脑重症患者救治的诊断技术难题。1972年CT的发明,是医学影像学发展史上的一次重大革命。CT的密度和空间分辨率高,对病灶定位和定性准确,为临床提供直观可靠的影像学诊断依据。移动CT的诞生是CT成像技术的又一创新发展,其与大型常规CT形成了临床应用互补,进一步拓展了CT的检查应用范围[1-4]。大型常规CT的整机体积和质量庞大,需要设置X射线屏蔽扫描室、操作控制室、大型电脑工作站及专用的电控扫描床,该CT可以进行头颈部及胸、腹部等全身各器官的平扫、增强、CT血管造影(computed tomography angiography,CTA)及CT灌注成像等检查,成像功能强大,应用范围广。但大型常规CT最大的局限是只能在固定的场地扫描,所有患者必须送至CT室才能进行检查,对于危重患者或术中患者,特别是正在使用呼吸机或进行多种生命功能监测的患者,或者术后体内放置引流导管患者,要将这些患者送去CT室做检查存在引发意外医疗事件的风险[5-7]。而移动CT的整机体积和质量小,不需要配备电动控制扫描床,借助可透X射线的碳纤维头托与普通病床或转运车对接即可进行床旁检查,建立了以患者为中心的移动诊疗服务新模式,提升了颅脑危重患者的救治水平[8-11]。由于无需搬动危重患者去放射科CT室做扫描,有效地规避了意外医疗风险及不良事件的发生[6,7,12,13]。
近年来,移动CT在中国医院的临床应用逐年增多,为了规范移动CT床旁头部检查技术,提升诊疗服务水平、使用效率和安全性,以CereTom 8排移动CT和国产16排移动CT的临床应用技术为基础,并参考国内外相关文献,组织专家撰写了移动CT床旁头部检查技术专家共识,以供参考。
一、移动CT的技术参数与性能
目前临床常用的头部断层成像移动CT有CereTom 8排移动CT和国产16排移动CT,其技术参数及性能特点如下。
(一)技术参数
CereTom 8排移动CT:由美国Neurologica公司生产,尺寸为1531 mm×729 mm×1338 mm(高×长×宽),质量为438 kg;探测器为8排,DICOM 3影像标准,扫描层厚1.25、2.50、5.00、10.00 mm,空间分辨率为7线对/cm;扫描矩阵512×512,扫描孔径318 mm,扫描野25 cm;X射线球管电压120 kV,球管电流7 mA。笔记本电脑工作站,Windows XP专业板,英特尔CoreTM2 3GA2双核处理器,2 GB内存,120 G硬盘,装有Voxar 3DT诊视软件包,可进行2D、3D和多平面重建 (multi-planar reconstruction,MPR)显示,兼容PACS系统[1,7-9]。CereTom 8排移动CT扫描板为碳纤维材质可透X线,临时装于普通病床头侧或担架车头侧,支撑头部进行扫描检查。
国产16排移动CT:中国自主研制,尺寸为1350 mm×1100 mm×980 mm(高×长×宽),质量为270 kg;探测器为16排,DICOM 3影像标准;扫描层厚1.1、2.2、4.4 mm,空间分辨率9线对/cm;扫描矩阵512×512,扫描孔径330 mm,扫描野30 cm;X线球管电压120 kV,球管电流8 mA;笔记本电脑工作站,Windows XP专业板,英特尔CoreTM2 3GA2双核处理器,2 GB内存,120 G硬盘,装有Voxar3DTM诊视软件包,可进行2D、3D和MPR显示,兼容PACS系统[2,13-15]。16排移动CT扫描板材质及使用方法与8排移动CT相同。
(二)使用时环境及电源要求
8排和16排移动CT扫描环境条件:温度为25℃±2℃,相对湿度20%~35%;电源为110V/220V交流电。
(三)辐射剂量与射线防护
CereTom 8排移动CT头部扫描辐射剂量[1,2]:轴面断层平扫为82.52 mGy,增强为70.728 mGy,CTA为29.3 mGy;16排移动CT头部扫描辐射剂量[2,13]:轴面断层平扫和增强扫描均为36.27 mGy,CTA为20.6 mGy。8排移动CT的外壳为铁质金属材料,16排移动CT外壳为新型工程塑料,具有防酸碱、防锈蚀的作用,硬度和脆性符合CT外壳设计要求。2种移动CT的内侧面均覆有1.0 mm铅皮,3个外置0.5 mm铅挂帘(扫描窗前方2块,后方1块),防止X射线散射。
(四)检查方法
8排和16排移动CT的检查方法:将移动CT推至病床前或转运车前,在手提电脑工作站上输入患者信息,将扫描板(头托)安装于病床或转运车头侧,将患者头部移至扫描板上,调整病床或转运车将患者头部置于扫描孔中间,以眼外眦-外耳道口的连线设定为扫描基线;在扫描仪液晶触屏或手提电脑上设定扫描参数,开始扫描,扫描完毕后,患者回位,完成扫描检查。扫描的图像数据通过无线方式自动传输到笔记本式电脑工作站,工作人员进行图像处理,图像通过PACS上传或保存于各种移动储存设备。
二、移动CT扫描前准备
(一)设备准备
(1)检查室按照各类型设备的要求提供适宜的温度和湿度;(2)依照CT设备开机的要求按步骤操作;(3)按设备要求预热X线管;(4)建议按设备要求进行空气校正;(5)建议确保有足够的存储空间,如果有PACS系统,需要确保数据传输通畅;(6)确保影像交付介质处于正常状态;(7)定期做好CT设备的预防性维护(设备状态维护);(8)CT室配备常用急救器械和药品;(9)特殊病例需要做增强检查时,需提前检查高压注射器及碘造影剂等。
(二)受检者准备
(1)如需要增强扫描,患者必需做碘过敏试验。医务人员必须在检查前将造影检查及造影剂的注意事项告诉患者和(或)患者家属,并让其在造影剂使用知情同意书上签字;(2)受检者检查前,去除头颈部的金属饰品或可能影响X线穿透力的物品;(3)不配合的受检者(如婴幼儿、躁动不安或意识障碍者),在CT扫描前给予镇静处理;(4)嘱咐受检者在扫描过程中保持体位不动,以免头部移动产生伪影,并要求闭眼、避免吞咽动作等。
(三)操作者准备
(1)掌握基本的影像诊断知识,能根据受检者的疾病特点和诊断的需要设置个性化的扫描流程与参数;(2)熟练掌握CT机的性能和特点;(3)落实“查对”制度;(4)向受检者做好解释工作,消除其顾虑和紧张情绪,检查时取得患者配合;(5)能够及时发现检查过程中受检者的异常情况,熟练掌握心肺复苏术,在受检者发生过敏等意外情况时能及进行抢救;(6)熟悉影像危急值的范围。
(四)图像质量控制
(1)检查部位符合临床诊断需求;(2)图像上无设备故障造成的伪影;(3)图像采集和重建参数符合影像诊断的需求;(4)预置合适的窗宽和窗位;(5)图像标识显示完整;(6)增强检查期达到相应的临床诊断要求。
(五)其他
(1)定期检查急救药品的有效期,并及时更新;(2)如果受检者发生过敏等不良事件,及时做好记录并按要求上报;(3)受检者登记时必须核对信息;发放检查报告时,必须再次核对受检者的相关信息。
三、移动CT扫描与临床应用
(一)适应证
急性颅脑创伤、脑出血、脑梗死、脑畸形、脑积水、颅内炎症、脑肿瘤以及脑实质变性和脑萎缩等疾病。
(二)检查技术
1.常规平扫:(1)体位:取仰卧位,头部置于检查床头架内,头部正中矢状面与正中定位线重合,使头部位于扫描野的中心,眼外眦-外耳道口连线垂直于检查床。常规以听眦线或听眶上线为扫描基线,扫描范围从颅底至颅顶。(2)参数:采用容积轴扫方式,管电压120 kV,有效管电流7~8 mAs,探测器组合8×1.250 mm,一般行逐层扫描,层厚2.5~5.0 mm,层间距5 mm。
2.增强扫描:(1)常规增强扫描:扫描参数与常规平扫相同。采用高压注射器经静脉团注对比剂,流率为1.5~2.0 mL/s(观察动脉瘤、动静脉畸形等血管病变时,流率可达3.0~4.0 mL/s),对比剂用量为50~70 mL。根据病变的性质设置头部增强的延迟扫描时间,血管性病变延迟25 s,其他病变50~55 s。(2)颅脑CTA:采用对比剂(流率为4.0~5.0 mL/s,用量为60~80 mL)+生理盐水(流率为4.0 mL/s,用量为30 mL)的注射方式。体弱或体质量指数<18 kg/m2的受检者,对比剂用量要根据药品说明书酌减[16]。
(三)图像处理
1.预置窗宽、窗位:软组织窗的窗宽80~100 HU,窗位35~45 HU;骨窗的窗宽3500~4000 HU,窗位500~700 HU。
2.常规三维图像重建:用薄层横断面数据进行MPR,可获得脑组织的冠状面、矢状面、斜面图像。运用表面遮盖法(shade surface displayment,SSD)显示颅骨的骨折线、病变与周围解剖结构的关系等。
3.CTA三维图像重组:头部血管图像后处理常包括MPR(曲面重建)、最大强度投影、容积重组及SSD。
(四)影像质量标准
1.脑组织窗:能够清晰显示眼球及视神经、脑灰白质边界、基底神经节、脑室系统、中脑周围的脑脊液腔隙、静脉注射对比剂后的大血管和脑室脉络丛。
2.骨窗:显示颅骨的内板、外板和板障。
3.CTA:通过对比剂可以显示颅内动脉血管,包括颈内动脉颅内段、大脑中、大脑前、脑底动脉环、基底动脉、大脑后动脉等。静脉系统显示上矢状窦、下矢状窦、直窦及乙状窦等。
四、临床应用结果分析
(一)移动CT扫描结果判定
1.CT平扫:CT平扫主要用于颅脑损伤诊断,可以清晰显示颅内血肿、脑组织挫裂伤、急性脑水肿、脑积水及脑组织受压移位等影像学改变。CT平扫可以甄别出血性或缺血性脑卒中[4,6,17]。急性出血性脑卒中CT影像多表现为高密度血肿影和(或)脑室、脑池出血、脑组织受压征象。急性缺血性脑卒中(acuteischemic stroke,AIS)患者在发病最初6 h内CT扫描见不到脑组织低密度改变,但依据病史和体征可以做出AIS的诊断。
2.CT增强扫描:急性颅脑损伤患者不需要进行CT增强检查,急性脑卒中患者CT增强检查的应用价值不大。CT增强扫描主要用于检查血管损伤、动脉瘤、动静脉畸形、海绵状血管瘤等疾病引起的脑出血,以显示血管病变的部位和结构征象。
3.CTA成像:CTA检查为创伤性血管破裂出血、高血压脑出血、动脉瘤破裂出血等提供可靠的诊断依据。闭塞性脑血管病可以酌情选择脑血管CTA成像检查。
(二)CereTom 8排移动CT临床应用
移动CT床旁头部扫描为颅脑重症患者的救治提供了新的技术手段。神经外科ICU中的危重患者或颅脑术后意识障碍的患者,需要进行头部CT检查,但是在转运患者去放射科进行CT室检查时,常常不得已需暂时停止生理监测和一些抢救设备的运行,易加重患者病情或引发意外医疗事件的发生[10,11]。国外学者研究报道,患者在病情无明显差异的情况下,常规CT检查时高、中度危险的患者并发症发生率分别为25%和20%,但是在转送患者的过程中,出现有害事件的发生率上升至71%,而进行床旁移动CT检查时,有害事件的发生率显著下降至4.3%或0.0%[12,13]。Carlson等[11]报道,2007~2010年应用移动CT术中扫描50例患者,记录脑肿瘤、脑血管病、脑池引流和脑脊液分流等手术时间、诊断价值、操作步骤、CT检查的作用及手术计划改变的比例,结果显示50例患者手术平均时间121 min(31~563 min),其中脑池引流手术平均54 min,术中CT扫描使手术计划改变16例(32%),提示术中CT检查对手术计划修正有重要参考作用,可提高手术的安全性。国外还有学者报道,在3年期间应用CereTom移动CT进行3421例患者头部床旁扫描,其中神经科ICU检查3278例(95.8%),其他重症ICU检查97例,手术室检查53例,急诊室检查1例,血管造影室检查2例,结果显示移动CT性能可靠、成像一致性良好,显著降低了患者转运相关的并发症,提升了诊断的效率[18]。
颅脑急症的医疗诊断决策通常需要影像学检查,但是CT在广大农村地区仍然少见。加拿大Hay[19]报道,在阿尔伯特省启动的多中心卒中行动计划中,总计有2个高级卒中中心、5个区域中心医院、4个初级社区卒中中心共同参与,专门配置了CereTom 8排移动CT,在2年的研究期间,为35 000例的卒中患者提供了快捷的移动CT影像诊断,并通过PACS系统和互联网实现各中心之间的影像信息联通,使所有的社区卒中患者在4.5 h内得到8排移动CT扫描诊断和静脉溶栓治疗,有效解决了AIS溶栓治疗的时间窗问题。近年来,国外已兴起了将移动CT装配在救护车上,构建移动卒中单元,在救护车上进行AIS的快速检查、CT诊断和溶栓治疗,取得了显著效果[20,21]。
2010年8月中国引进了CereTom 8层移动CT,在急诊室、ICU和手术室进行了头部床旁扫描,截止2017年7月,总计床旁检查49 068例,扫描78 771例次,其中急诊室检查44 433例,ICU检查4549例,手术室检查86例,结果显示总阳性率为80.35%,在ICU和手术室检查诊断阳性率为100%[1,8,9,22]。2016年,国内有学者对比分析了8排移动CT(1917例)和常规大型CT(593例)的扫描频次、继发性脑损害发生率和治疗效果,结果显示,移动CT床旁扫描与大型常规CT相比较,移动CT组接受头部扫描的频次分别为:GCS 3~5分平均5.12次,GCS 6~8分平均4.88次;大型常规CT组的扫描频次分别为:GCS 3~5分平均3.53次,GCS 6~8分平均4.08次,2组差异有统计学意义;移动CT组脑继发性损害(包括颅内血肿、脑水肿、外伤性脑梗死、创伤性蛛网膜下腔出血等)的发生率、死亡率及重残率显著低于大型常规CT组。还有文献对比分析重型颅脑损伤患者分别应用移动CT(50例)和大型常规CT(50例),结果显示移动CT组扫描耗时(23.56±5.71)min,转运时间(3.18±1.28)min,而大型常规CT组扫 描耗时(41.98±8.23)min,转运时间(16.91±4.38)min,2组比较差异有统计学意义;移动CT组的并发症(脑出血、颅内感染、脑积水等)为8.33%,而大型常规CT组为30.00%,2组比较差异有统计学意义;移动CT组的治疗总有效率为91.67%,而大型常规CT组为68.33%,2组间比较差异有统计学意义[23]。
移动CT数字化成像,诊断精准、使用便捷,显著提升了颅脑损伤、脑出血、脑梗死等危重患者的诊疗水平。但是,无论是平扫或增强扫描,8层移动CT的图像分辨率、图像重建速度与大型常规CT相比,尚存在一定的差距[1,6,24]。8排移动CT在技术上存在问题如下:(1)该移动CT体积和质量偏大(438 kg),推动较为困难;(2)该移动CT依赖其底座的两条橡胶履带直接在地面轴向移动扫描,容易受地面条件的限制,产生运动伪影;(3)扫描辐射剂量偏大(82.52 mGy),在开放的环境下应用可能存在一定的辐射危害性。Abdullah等[25]对移动CT和常规CT成像质量进行了对比研究,通过对空气、水和骨质的检测分析,结果显示虽然8排移动CT的成像质量与常规CT相比较存在一定的差距,而且辐射剂量高于常规CT,但是其成像质量和辐射剂量符合美国放射学院的指南标准。
(三)国产16排移动CT临床应用
国产16排移动CT于2017年3月开始在医院进行临床试验,3个月时间内,头部扫描391例,其中急诊室131例,ICU 156例,手术室69例,应用救护车载移动CT头部扫描35例;疾病分类:颅脑外伤68例,脑出血122例,脑梗死120例,脑肿瘤59例,面肌痉挛22例。分别从16排移动CT检查组和8排移动CT组各选取35例,进行成像分辨率、辐射剂量和单次头部扫描功耗的对比分析。结果显示16排和8排移动CT组的空间分辨率分别为9和7 LP/cm,辐射剂量分别为40.43和82.52 mGy,单次头部扫描功耗分别为0.29和0.47 kW·h,2组检测数据比较,差异均具有统计学意义[14,15]。截止2018年8月已经完成头部检查1469例(1604例次),其中在急诊抢救室1043例,ICU 21例,手术室16例,救护车载扫描389例。临床应用结果显示:1469例次头部扫描总的诊断阳性率为81.21%。
16排移动CT与CereTom 8排移动CT相比较,有如下技术创新和优势[2,14,15]:(1)整机体积和质量小,推送移动时更轻便;(2)16排移动CT的辐射剂量显著低于8排移动CT,临床应用的辐射危害性低;(3)16排移动CT的分辨率高于8排移动CT,成像质量优良;(4)16排移动CT设计了直线精密机械导轨和减振器,其龙门架部分在直线导轨上轴向滑动扫描,与地面不直接接触,有效地消除了振动干扰,提高了车载运行的安全性、稳定性和成像质量。
综上所述,与大型常规CT相比较,移动CT的体积和质量小,可以在急诊室、ICU、手术室为颅脑创伤、脑出血、脑梗死等重症患者进行床旁扫描检查,及时提供精准诊断依据,挽救患者生命,也可以利用救护车载移动CT,为颅脑急症患者在疾病发生的现场提供头部扫描检查,建立移动医疗救治新模式,提高救治时效性[26-30]。移动CT性能稳定、成像质量符合临床神经影像学诊断标准。移动CT床旁头部检查技术专家共识的制定,对规范技术操作和扩大临床应用,具有重要指导意义。