双能CT鉴别卒中取栓术后造影剂外渗与脑出血的价值
2019-07-08朱凤英陈英敏马书敏
朱凤英 陈英敏 马书敏 李 玲
河北省人民医院影像科,河北 石家庄 050051
急性缺血性脑卒中是脑卒中最常见的类型,血管内卒中治疗(EVT)是近端颅内血管闭塞的首选方法,可以明显降低患者的致残率和致死率。然而,由于开放血管可能会直接造成血管损伤,有时会发生手术相关的并发症,尤其是颅内出血(ICH)[1-5]。颅内出血的发现对于EVT后抗血栓治疗的起始时间和强度、预后以及给予患者的临床指导意见非常重要。然而,EVT后行CT扫描,高密度的出血不易与高密度的血脑屏障破坏相区签别[6-10]。研究表明[11-12],80%的致命性出血发生在溶栓后12 h内,其余发生在24 h内。因此,取栓术后出血的早期检测可以间接限制出血的增加。自2005年引入双能CT以来,越来越多的人认识到,双能CT可以用来区分一些物质,如出血和碘对比剂,这是基于出血和碘的X射线密度下的光电和康普顿散射成分之间的差异[13-16]。本研究旨在探讨第三代双能CT虚拟平扫图像对机械取栓术后患者早期脑出血的诊断价值,以期对今后取栓术后患者早期影像学方法的选择有帮助。
1 资料与方法
1.1一般资料选取河北省人民医院2017-11-2018-10收治的急性缺血性脑卒中行机械取栓术后患者36例,男20例,女16例,年龄37~88(68.10±13.61)岁。术后立即行双能CT扫描检查且24 h后再次行常规CT平扫检查。排除标准:24 h后未行CT平扫检查者。本研究已获得我院伦理委员会批准。
1.2检查设备采用第三代双源CT(Siemens Healthcare,Forchheim,Germany)进行双能CT扫描,具体参数如下:管电压/管电流80 kV/310 mA和150 kV(Sn)/207 mA,层厚为4.0 mm,螺距为0.7。扫描范围自颅顶至枕骨大孔区,扫描定位线采用AC-PC线。将双能CT获得的原始图像传至西门子后处理工作站,经后处理得到去除对比剂的虚拟平扫图像和碘图。
1.3诊断标准由2名对中枢神经系统有丰富诊断经验的放射科医师对混合图像、后处理所得的VNC及IOM图像进行分析,得出初诊结论。当意见不一致时协商得出结论。双能CT的诊断标准:仅VNC图像上显示高密度者诊断为出血;仅IOM图像上显示为高密度者,诊断为血脑屏障破坏引起的造影剂外渗;二者图像均显示为高密度者,诊断为出血及造影剂外渗均有。
由于出血持续时间较长且可能会发生出血后转化,诊断的参考标准定为24 h后的随访CT结果,即仍由这2名诊断医师将随访CT图像与混合图像和虚拟平扫图像作对比,随访CT中高密度区持续存在或稍有变化者确诊为出血,高密度区明显变小或消失者确诊为造影剂外渗。采用画感兴趣区(region of interest,ROI)的方法测定CT值,所有的ROI勾画均由一名医师来完成,重复3次取平均值。
1.4统计学方法运用SPSS 23.0软件对数据进行分析,分别计算出混合图像及虚拟平扫图像的敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值,并将混合图像、双能CT结果分别与参考标准CT随访图像结果进行Kappa一致性检验。运用扫描后的混合图像及VNC图像高密度区的CT值绘制诊断为出血患者ROC曲线,分别得出曲线下面积。α=0.05为检验水准。
2 结果
2.1双能CT扫描及24h后随访结果分析36例病人中,混合图像的诊断结果:图像中未见异常高密度影显示6例,诊断为造影剂外渗23例,诊断为颅内出血和造影剂外渗均存在7例。双能CT诊断结果:图像中未见异常高密度影显示6例,IOM图像显示为高密度而VNC图像未显示为高密度区26例,初步诊断为造影剂外渗(图1A、B、C),VNC图像显示为高密度而IOM图像未显示为高密度区者3例,初步诊断为出血(图2A、B、C),VNC图像及IOM图像都显示有高密度区者1例,诊断为出血及造影剂外渗。
CT随访图像与混合图像对比结果:原诊断为造影剂外渗的23例病人中20例在随访中得到证实(图1D),3例确诊为出血(图2D);原诊断为出血及造影剂外渗都有7例,其中1例得到了证实,1例诊断为出血,其余5例经随访证实为仅有造影剂外渗。
CT随访图像与双能CT对比结果:原诊断为出血的3例病人中3例确诊为出血;原诊断为造影剂外渗的26例病人中25例确诊为造影剂外渗,1例经随访确诊为出血;原诊断为出血及造影剂外渗各1例,经随访确诊。
2.2双能CT平扫对AIS取栓术后脑出血诊断效能混合图像诊断颅内出血的敏感度为22.22%,特异度86.96%,阳性预测值40%,阴性预测值80%。虚拟平扫诊断颅内出血的敏感度100%,特异度96.15%,阳性预测值80%,阴性预测值100%。混合图像与CT随访图像的Kappa值为0.172,小于0.2,两种检查方式的诊断结果一致性较差;虚拟平扫与CT随访图像的Kappa值为0.870,大于0.8,两种检查方式的结果一致性很好。见表1。
2.3CT值在诊断AIS取栓术后脑出血的ROC分析混合图像CT值诊断出血的ROC曲线下面积为(Az)=0.472,小于0.5;VNC图像诊断出血的ROC曲线下面积为(Az)=0.900,大于0.5。提示在急性缺血性脑卒中机械取栓术后,仅利用普通CT图像的CT值进行诊断不可靠。
3 讨论
本研究显示,虚拟平扫图像及碘图诊断颅内出血的敏感度为100%,特异度为96.15%。虚拟平扫图像比混合图像在急性缺血性脑卒中动脉取栓术后脑出血及造影剂渗出诊断的敏感度、特异度上均有非常明显的优势,与相关文献结果一致[17-25]。
缺血性脑卒中发生机制主要是血栓栓子的脱落堵塞血管引起脑组织坏死的疾病,解决方法主要是恢复缺血区域的血供[26-28]。早期使用EVT和(或)抗凝治疗可预防再闭塞。但是这种治疗方法会使颅内出血转化的风险更高。术后及时区分造影剂外渗和出血对于后续抗凝药物的选择和治疗至关重要[29]。之前已有研究证实了术后CT上的高密度病变的影像表现和临床的相关性[30-33],却没有一种可重复性好且较为客观的方法来对出血和碘对比剂进行区分。双能CT可以定性或定量的对不同材料进行区分,通过从双能CT图像中减去碘图来产生虚拟平扫图像,VNC图像甚至可以代替普通平扫图像减少辐射。与真正的平扫图像相比,VNC图像可能会由于碘的去除不完全造成假阳性结果[34]。本研究可能由于病人数量较少,VNC图像未出现假阳性结果。
表1 混合图像及VNC图像诊断出血及造影剂外渗结果分析 (%)
图1 女性,AIS术后双能CT图像,初诊为造影剂外渗(A、B、C白箭头),随访图像无高密度影出现得到证实(D白箭头) A:CT 图像;B:IOM图像;C:VNC图像;D:随访图像Figure 1 Female,dual-energy CT image after AIS,newly diagnosed as contrast agent extravasation (Figures A,B,C,white arrow),no high-density images of follow-up images confirmed (Figure D white arrow) A:CT image;B:IOM image;C:VNC image;D:Follow-up image
尽管使用VNC图像检测出血的敏感度很高,仍有小部分并未检测出来,这可能是因为少量出血在24 h后已经吸收的原因,这种程度的神经系统损害对患者的预后影响是非常小的,即使未被检测出来,也不会造成严重的后果。4例最后确诊为出血的病人中,2例患者混合图像出现了点状极高密度影,这些区域甚至在虚拟平扫图像上也比周围组织密度更高,在后续的随访图像中表现为出血的进展。目前已有学者证实[35],双能CT中的斑点征是血肿扩张的定量标志,但其所研究患者均为普通患者,目前尚无研究证实斑点征对于取栓术后出血扩张预测是否有意义。本研究病例虽少,但却出现了斑点征,这可能可以作为预测血肿进展的征象。
图2 男性,AIS术后双能CT图像,初诊为脑出血(A、B、C白箭头),随访图像得到证实(D白箭头) A:CT图像;B:IOM图像;C:VNC图像;D:随访图像Figure 2 Male,dual-energy CT image after AIS,newly diagnosed with cerebral hemorrhage (Figures A,B,C white arrow),follow-up images confirmed (Figure D white arrow) A:CT image;B:IOM image;C:VNC image;D:Follow-up image
在双能CT未普及的区域,混合图像中CT值的应用对脑中风取栓术后病人脑出血的早期诊断是否有价值及多大价值仍存在争议。本研究利用混合图像上的CT值和随访CT结果绘制的ROC曲线下面积为0.472,即单纯应用CT值来进行脑卒中机械取栓术后出血的诊断是不可靠的,这一研究结果与KIM等[36]观点一致。但却与部分研究[37]的结果不同,这可能与不同医疗机构术中造影剂的使用浓度以及使用量不同有关。
与以往研究相比,本次研究的优势在于采用第三代双能CT,这不仅使出血的检出率得到了提高,还未使特异性降低,而且与普通CT相比,检测出血的敏感度和特异度达到了100%和96.15%,远高于混合图像的22.22%和86.96%,且双能CT的辐射剂量更低,扫描时间更短,给术后行动不便、需要休息的患者提供了有利条件,同时还减少了患者的电离辐射损害。其次,大部分研究并未进行混合图像CT值的分析[30-33],这就使虚拟平扫结果缺少了对比,混合图像的分析进一步显示了双能CT诊断优势。
本次研究尚有一些不足之处。首先,样本病例较少,这可能还需要通过进一步增大样本量来证实本文的观点。其次,有研究表明[38-40],出血的吸收速度与出血的大小有关,但是大小关系尚不明确,故本次未将点状病灶纳入研究,这可能也会对最后结果的得出造成影响。本研究在术后诊断标准中仅使用了随访CT,应用核磁的SWI序列可能会对出血更加敏感,结果更加可靠。最后,本研究未对高血压、抗凝治疗、脑室内出血及其他与预后相关的变量进行研究。
基于上述所见,机械取栓术后行双能CT扫描对于术后出血诊断是有重要价值的,斑点征或许可以提示后续出血的进展情况。