Revolution CT低剂量头颈部CTA联合颅脑CTP一站式检查的价值

刘海燕 章辉庆 邱晓晖 高建磊 吴志军

缺血性脑卒中是常见的脑血管疾病[1]，我国脑卒中近70%为缺血性脑卒中，而短暂性脑缺血发作(transient ischemic attack ，TIA)与缺血性脑卒中有紧密联系，是缺血性脑卒中的危险信号，故对缺血性脑血管病患者应尽早启动有效的临床预防干预。新TIA定义认为有无梗死病灶是鉴别TIA和脑梗死的唯一依据，强调“组织学损害”，因此把神经影像学检查如CT血管造影(CT angiography，CTA)、CT灌注(CT perfusion，CTP)的重要性提到了新的高度。以往一些报道颈部CTA、颅脑CTP检查是单独扫描完成的[2-4]，存在X线辐射剂量过大、碘对比剂用量过多以及扫描范围不足的缺陷。本研究利用Revolution CT颅脑灌注轴扫联合头颈部CTA螺旋扫描，一次性完成检查，以进一步降低X线辐射剂量及造影剂用量；并与扫描完成的同时，对不同时期脑缺血程度的TMax测量值做初步的定量研究。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2019年2～5月在亳州市人民医院因怀疑脑缺血性疾病住院患者50例，年龄41～93岁，平均年龄(64.10±11.43)岁，其中男性34例，女性16例。入院时临床表现：头晕35例，肢体无力14例，言语不清4例，意识不清1例，发病时间2 h至数天。CTP检查前行CT平扫排除颅内出血患者，同时排除碘过敏、肾功能不全患者以及不能完成CT检查的患者。所有纳入的患者，完成CTA、CTP检查后1周内完成CT或MRI检查，明确有无急性脑梗死的发生。检查前所有患者或其家属均被告知碘对比剂及X线辐射的危害，知情同意检查并签字。本研究获医院医学伦理委员会批准。

1.2 检查方法 采用GE Revolution 256层多排螺旋CT，受检者仰卧于检查床上，于肘静脉经双筒高压注射器注射非离子造影剂(碘克沙醇320 mgI/mL)70 mL，灌注CTP轴位扫描范围设置为140 mm，头颈CTA扫描范围自主动脉弓水平至头顶部(头顶部范围与CTP保持一致)，扫描参数：100 kV、自动mAS技术、注射速率为4.0 mL/s。采用对比剂追踪Smart程序，先进行脑灌注轴扫，当血管达到峰值自动触发头颈部CTA螺旋扫描，后继续进行脑灌注轴扫描，脑灌注图像共计20期，CTA扫描层厚0.625 mm，重建厚度1 mm；颅脑灌注扫描层厚5 mm，重建层厚5 mm。

1.3 图像处理与评价 将4D容积数据传到Revolution GE AW6工作站进行血管减影，利用CTA后处理技术，获取头颈血管容积再现(volume rendering，VR)彩图，最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)及多平面重建(multi-plane reconstruction，MPR) 图像等，并根据北美症状性颈内动脉内膜切除术实验协作组标准[5]，将动脉狭窄程度分4级(轻度、中度、重度狭窄及闭塞)。由2名从事CTA、CTP诊断3年以上的主治医师对TMax灌注伪彩图进行有无异常判读，存在意见不一致时，由1名高级职称医师共同协商确定。利用4D-Revolution软件，选择合适脑流入动脉及流出静脉生成相应脑血流量 (cerebral blood flow，CBF)、脑血容量(cerebral blood volume，CBV)、残余功能达峰时间(time to maximum of residual function，TMax)、达峰时间(time to peak，TTP)及平均通过时间(mean transit time，MTT)灌注伪彩图像，在确定TMax伪彩图异常区域后，同时测量相应区域的CBF、CBV、TMax、TTP及MTT的数值，根据高培毅[6]的方法对异常灌注区进行缺血程度分期，分Ⅰ期和Ⅱ期(Ⅰ1期、Ⅰ2期、Ⅱ1期、Ⅱ2期)，以及结合复查CT或MRI确定梗死期，得出各期相应的TMax值，并进行统计学分析。同时对TMax图像没有发现明确异常低灌注区进行CBF、CBV、TMax、TTP及MTT的测量，对有无低灌注进行判定，以判断TMax图的敏感性。

1.4 辐射剂量评价 通过Revolution CT设备自动计算容积CT剂量指数(volume CT dose index，CTDIvol)和剂量长度乘积(dose lengthproduct，DLP)，以DLP乘以转换因子k估计有效辐射剂量(effective dose，ED)。头颈部转换因子[7]的平均值k=0.0023 mSv/(mGy·cm)。

2 结果

2.1 辐射剂量 颅脑灌注有效辐射剂量为(2.27±0.10)mSv，头颈部CTA及颅脑CTP总辐射剂量为(3.21±0.17)mSv。

2.2 头颈部CTA 50例患者头颈部CTA图像清晰，完全满足临床诊断需要(见图1)，椎-基底动脉系统(后循环)狭窄共计58处，包括轻度狭窄34处，中度狭窄17处，重度狭窄7处。颈动脉系统(前循环)共计狭窄125处，包括轻度狭窄76处，中度狭窄28处，重度狭窄(包括闭塞)21 处。

2.3 颅脑CTP 50例患者颅脑CTP伪彩图显示清晰(见图2～6)，3例Ⅰ1期低灌注区显示不明显，TMax伪彩图提示异常灌注区敏感性为95.16%(59/62)。测量正常区域TMax伪彩图50处，TMax值为1.22(0.83，1.59)s；Ⅰ期低灌注32处，TMax值为2.99(2.53，3.56)s；Ⅱ期低灌注30处，TMax值4.26(3.25，4.65)s；急性脑梗死22处，TMax值为6.34(5.97，6.98)s。统计分析显示，正常区域、Ⅰ期、Ⅱ期及急性脑梗死期的TMax值差异有统计学意义(H=107.658，P<0.001)；其中正常区域与Ⅰ期、Ⅱ期及急性脑梗死期比较,以及Ⅰ期与急性脑梗死期比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。诊断Ⅰ期的临界值为2.99 s，曲线下面积54.7%，敏感性96.9%，特异性47.1%(见图7)；诊断Ⅱ期的临界值为4.26 s，曲线下面积75.1%，敏感性100%，特异性55.8%(见图8)；诊断急性脑梗死的临界值为6.34 s，曲线下面积95.3%，敏感性86.4%，特异性99.1%(见图9)。

图1 头颈部CTA血管VR重建图注：男，61岁，临床诊断脑缺血，VR 图像清晰，完全满足临床诊断

图2 灌注CBF伪彩图注：CBF显示无明显异常改变，右侧枕顶叶值为35.04 mL/(100mL·min)

图3 CBV伪彩图注：CBV显示无明显异常改变，右侧枕顶叶值为 2.16 mL/100mL

图4 TTP伪彩图注：TTP显示右侧枕顶叶稍微异常，时间延长，值为17.07 s

图5 MTT伪彩图注：MTT显示右侧枕顶叶稍微异常，值为2.47 s

图6 TMax伪彩图注：TMax显示右侧枕顶叶异常明显，值为5.07 s，低灌注处于梗死前期Ⅱ 1期

图7 TMax诊断Ⅰ期ROC曲线

图8 TMax诊断Ⅱ期ROC曲线

图9 TMax诊断急性脑梗死期ROC曲线

3 讨论

3.1 Revolution CT的临床应用 Revolution CT以其扫描速度快、宽探测器及能谱扫描在临床上得到很好的应用。如在冠状动脉、头颈部血管、肿瘤、去金属伪影等方面都有一定的优势。由于其扫描速度快、轴扫与螺旋扫快速切换，能够对多部位一次完成扫描，减少辐射剂量。本研究利用Revolution CT的特点，先早期进行全脑灌注轴扫描，当颈动脉血管内碘对比剂浓度达到阈值自动切换触发头颈部CTA螺旋扫描，后继续进行全脑灌注轴位扫描，以达到头颈部CTA联合颅脑CTP的一站式检查。由于头颈部CTA扫描采用血管内碘对比剂峰值时的螺旋扫描，与以往单独头颈部CTA扫描方法一样，所以得到的头颈部CTA图像完全满足临床诊断[2-3]。本研究颅脑灌注的有效辐射剂量为(2.27±0.10)mSv，头颈部CTA及颅脑CTP总辐射剂量为(3.21±0.17)mSv，比以往一些单独颅脑CTP、头颈部CTA及头颈部CTA联合颅脑CTP检查的辐射剂量都要低[8-10]。同时碘对比剂的用量为70 mL，明显少于以前CTA联合CTP的碘对比剂100～160 mL的用量[11-12]。

3.2 Revolution CT颅脑CTP灌注参数TMax的意义 TMax是直接反映残余脑组织功能的参数，较TTP、MTT更稳定。但TMax的具体定量测量及意义以往报道较少[13]，而且主要是在磁共振颅脑灌注及其他器官灌注方面[11]的报道。本研究灌注TMax伪彩图能够比较敏感地反映低灌注区域，准确率为95.16%，其他部位灌注也反映TMax的准确性高[11]，也有相关报道[14]低灌注区是在TMax反映异常上测量的，而且TMax异常区域体积的大小与脑缺血患者的预后存在相关性，体积小的预后好。以CBV伪彩图判断较小面积的急性期脑梗死敏感性较低，结合TMax更有意义[15]。颅脑CTP的灌注参数CBF、CBV、TTP、MTT的数值以前有测量报道[12]，本研究通过对低灌注各期的测量，得出Ⅰ期、Ⅱ期及急性脑梗死期的TMax值组间差异有统计学意义，诊断Ⅰ期、Ⅱ期、急性脑梗死的临界值分别为2.99 s、4.26 s、6.34 s，得出当TMax>2 s时提示存在低灌注，TMax>6 s时提示存在脑梗死(一些报道也有以TMax>6 s对脑梗死进行研究的[16])，所以本研究得出脑灌注异常的TMax值对脑缺血临床分期及诊治有一定指导意义。

3.3 本研究的不足 本研究中急性梗死期的样本量偏少；本研究中未对入选病例的NIHSS评分情况、患者预后情况与CTP异常的相关性做进一步探讨，需要以后大样本的研究。

综上所述，Revolution CT头颈部CTA联合颅脑CTP一站式检查辐射剂量低，能够同时发现血管狭窄及灌注异常，以TMax伪彩图发现灌注异常敏感性高，TMax值的测定对脑缺血低灌注程度有定性的诊断价值，对临床治疗有一定指导意义。