【摘要】 目的 探讨64层螺旋CT数字减影CTA诊断脑动脉瘤的价值及局限性。 方法 自发性蛛网膜下腔出血患者32例完成64层螺旋CT模板扫描和CTA增强扫描后进行数字减影，将减影和常规CTA原始图像分为2组（DSCTA组和常规CTA组），比较2组后处理时间，图像质量及诊断结果的差异。结果 DSCTA组较常规CTA组后处理时间明显缩短;2组对Willis动脉环及其远段脑动脉的重建图像质量及动脉瘤诊断的特异性和敏感性无显著性差异；而对Willis动脉环近段动脉的重建图像质量及动脉瘤诊断的敏感性，DSCTA明显优于常规CTA；常规CTA对血管外病灶显示清楚，而DSCTA与DSA均未能显示。 结论 64层螺旋CT数字减影CTA简单、无创、去骨效果良好，综合常规CTA 与数字减影CTA全面分析脑血管情况，效果优于DSA检查，是脑动脉瘤诊断的首选方法。
【关键词】 CT数字减影 动脉瘤 体层摄影术 X 线计算机
[Abstract] Objective To study the value and limits of 64-row multisection CT digital subtraction angiography (DSCTA) in the diagnosis of intracranial aneurysms. Methods 32 Patients with spontaneous subarachnoid hemorrhage were underwent two same protocols of 64-row multisection CT， unenhanced CT scan and enhanced CTA. DSCTA data was got to the subtract of enhanced CTA and unenhanced CT scan. Data of DSCTA and normal CTA were pided into 2 groups. Statisticcal difference of reconstruction time， image quality， diagnosis specificity and sensitivity within 2 groups were researched in this study. Results Reconstruction time was significantly reduced and image quality of internal carotid artery， vertebral artery， basilar artery were significant improved using DSCTA. Diagnosis specificity was no significant difference in 2 groups but diagnosis sensitivity of DSCTA in aneurysms below Willis'circle was better than normal CTA. But intracranial focus outside vessel was subtracted in DSCTA and DSA and only showed by normal CTA. Conclusion 64-row multisection CT DSCTA was more effective to eliminate skull and made the diagnosis of intracranial aneurysms below Willis'circle easier， but normal CTA was also important.
[Key words] computed tomography digital subtraction; aneurysm; tomography; X-ray computed
CTA检查经济、快速、无创，是颅内动脉瘤早期诊断的首选影像学方法，但颅底骨骼的影响限制了其对床突下的动脉瘤的诊断。近年来数字减影CTA(Subtraction CT Angiography， DSCTA)技术的研究取得很大进展，能基本去除大部分病例颅底骨骼对CTA的影响，但研究大多集中在16层螺旋CT而且以回顾性研究为主。64层螺旋CT拥有更快的扫描速度和真正的各向同性，结合数字减影CTA技术，理论上可得到与DSA相媲美的脑血管图像，本文将以常规CTA检查为对照，前瞻性研究64层螺旋CT数字减影CTA诊断脑动脉瘤的优越性及其存在问题。
材料与方法
1. 影像资料搜集 搜集2007年5月～2008年2月自发性蛛网膜下腔出血患者32例，男21例，女11例，年龄42～65岁。所有患者严格固定头部，采用GE Lightspeed 64层螺旋CT扫描仪，容积扫描，探测器宽20mm，电压120kV，电流250mA，扫描层厚0.625mm，球管环周时间0.4s/r，矩阵512×512；增强扫描使用Ulrich medical（XD2001）高压注射器，BDIntima-Ⅱ20G-22G密闭式静脉留置针，经前臂静脉团注碘帕醇(370mgI/ml，20ml，5ml/s)作小剂量团注试验以计算扫描延迟时间，调整延迟时间为球管环周时间（0.4s）的整数倍，之后团注碘帕醇(370mgI/ml，65ml，5ml/s)，在造影剂注射初始及之前计算的延迟时间设定两个完全相同的扫描序列，分别得到模板（即平扫）和动脉期的常规CTA原始图像，扫描范围由第1颈椎至颅顶。
2. 影像资料分组与后处理 扫描结束，模板和CTA原始图像传至ADW4.3工作站，使用Add/Sub减影软件将常规CTA原始图像减去模板原始图像得到一组去骨的减影原始图像。将减影原始图像和常规CTA原始图像分别提供给2研究小组，DSCTA组和常规CTA组，每组由2名中级职称影像科医师进行图像后处理，后处理技术包括多平面重建（MPR）、容积再现(VR)及最大密度投影(M IP)，组间采用盲法。研究指标包括：后处理时间，图像质量及诊断结果。
3. 数据分析 后处理时间由取得CTA原始图像开始至重建出第1颈椎以上全脑动脉的VR图像并得出诊断结束。图像质量评分采用5分制，采用盲法，由2名高级职称影像科医师同时对两组后处理所得的64组脑动脉VR图像进行评分（Willis动脉环及其远段脑动脉和Willis动脉环近段动脉分别评分，最高5分，最低0分）。所有病例结果均经DSA或手术证实（详见结果部分），统计两组诊断脑动脉瘤的敏感性和特异性（AVM等其他血管性病变不作研究内容，予以剔除）。2组后处理时间和图像质量评分结果录入SPSS10.0做配对样本t检验。
结 果
1. 后处理时间 DSCTA组2名医师后处理32组DSCTA原始图像，由取得CTA原始图像开始至重建出第1颈椎以上全脑动脉的VR图像并得出诊断每例所需平均时间为14.72±1.80s，常规CTA组2名医师后处理32组常规CTA原始图像每例所需平均时间为34.13±3.01s，两者具有显著性统计学差异（t=-30.20，p&<0.001），DSCTA组后处理时间比常规CTA组明显缩短。
2. 图像质量 Willis动脉环及其远段脑动脉（包括大脑前、中、后动脉及其分支）的重建，DSCTA组的图像质量稍逊于常规CTA组，但评分无显著性统计学差异（t=-1.00，p&>0.05）；而Willis动脉环近段动脉（包括颈内动脉及椎基底动脉）的重建，DSCTA组的图像质量明显优于常规CTA组，评分有显著性统计学差异（t=42.14，p&<0.001）。2组CTA重建图像质量见图1，评分结果见表1。
3. 诊断结果 32例患者经手术或/和DSA共发现脑动脉瘤28个，其中Willis动脉环及其远段脑动脉发现动脉瘤21个，Willis动脉环近段动脉发现动脉瘤7个，DSA检查未有阳性发现或发现非脑动脉瘤性蛛网膜下腔出血患者5例。DSCTA组诊断Willis动脉环及其远段脑动脉瘤21个，Willis动脉环近段动脉瘤7个，特异性和敏感性均为100%；常规CTA组诊断Willis动脉环及其远段脑动脉瘤21个，特异性和敏感性亦均为100%；而常规CTA组诊断Willis动脉环近段动脉瘤5个，特异性和敏感性分别为100%和71.4%，漏诊2个。但值得一提的是，本研究28个脑动脉瘤中，常规CTA的MIP和MPR图像发现3个动脉瘤壁存在钙化斑，而DSCTA与DSA图像未能显示瘤壁钙化斑存在；32例患者颅内出血的情况常规CTA的MPR图像显示良好，而DSCTA与DSA图像均未能显示。
讨 论
1. 64层螺旋CT脑动脉CTA的优势 脑动脉CTA有两大难题，一是脑血流循环时间短，脑动脉CTA容易产生静脉污染；二是颅底骨质难以彻底清除，Willis动脉环近段动脉（包括颈内动脉及椎基底动脉）重建效果欠佳，血管性病变漏诊率高[1～3]。
64层螺旋CT拥有目前最快0.35s/r的环周时间及最大40mm的探测器覆盖宽度，扫描速度已超越动脉血流速度，研究表明选择0.4s/r的环周时间加上准确的延迟时间已足以捕捉纯粹的脑动脉期图像，消除静脉显影的干扰。目前无论是小剂量造影剂团注测试技术还是增强扫描智能触发技术配合64层螺旋CT扫描仪0.4s/r的环周时间，纯粹的脑动脉期图像的获取已不再是难题[4]。本研究32例CTA扫描只有一例因人为启动扫描与高压注射器启动不同步导致扫描延迟，脑静脉系统显影外，其余31例脑动脉显影良好，脑静脉系统均无显影。
脑动脉CTA颅底骨质去除的问题是该领域研究的另一重大难题，也是近年来影像学者们研究的热点之一。国外学者，Jayakrishnan，Venema等[5～6]先后开发多种软件力求将平扫数据与增强数据匹配，以去除CTA原始数据中骨和/或脑组织的像素而保留血管内造影剂的像素，效果不尽人意，个体差异大，受操作者主观因素影响大，而且需专门的后处理软件，重建时间长，难以在临床推广应用。去年国内学者吕发金等[7]利用颅底骨血管模型研究16层螺旋CT数字减影CTA取得重大进展，研究表明球管曝光起始位置是影响DSCTA图像质量的重要因素，控制球管重复曝光间隔时间为球管转速的整数倍可确保球管曝光起始位置相同。临床应用时只需控制模板扫描（即平扫）和CTA扫描的起始、终末位置及其他参数绝对一致，还有两次扫描起始点球管的位置绝对一致（即起始扫描时间点为球管换周时间的整数倍），然后利用ADW4.3工作站的Add/Sub软件，自动将增强数据逐层减去平扫数据，即两组数据像素一对一的CT值相减即可获取只剩血管内造影剂像素的数据，该方法简单易行，效果良好，而且不需专门的后处理软件，易于在临床推广应用。
另外64层螺旋CT尚拥有0.625mm的最薄层厚及真正的各向同性，超薄的扫描层厚使得其能最大限度消除常规头部CT扫描时颅底骨质伪影，显著提高Willis动脉环近段动脉CTA图像质量；真正的各向同性使得其3D及2D后处理图像（包括VR、MIP及MPR等）绝对无变形、失真，能最真实地显示脑血管病变及其与邻近结构的解剖关系，图像质量媲美DSA，提供诊断信息量超越DSA[4]。本研究表明，DSCTA对脑动脉瘤诊断的特异性和敏感性与DSA一致，常规CTA组诊断Willis动脉环及其远段脑动脉瘤的特异性和敏感性亦与DSA一致，但对Willis动脉环近段动脉瘤有漏诊的情况，敏感性仅71.4%。
2.64层螺旋CT数字减影CTA在临床的合理应用 DSCTA上述的种种优点使其成为临床脑动脉瘤诊断的首选方法，但其同样存在一定局限性，如基础病变被减影导致漏诊、轻微运动可致减影失败，患者照射剂量增加及图像噪声增加等[5～8]，下面就DSCTA的局限性探讨其在临床的合理应用问题。
成功的DSCTA将颅骨、脑组织及病灶统统减影掉是必然的，目的是为了更好地显示脑血管的情况，因为即使是病灶，如血肿、钙化等均会对脑血管成像形成干扰。本研究常规CTA图像很好显示动脉瘤壁钙化斑及颅内出血情况，而DSCTA图像上述病灶均被减影而未能显示。研究表明，抛开常规CTA而单独分析DSCTA极其容易损失部分有用信息，如血肿、钙化、动脉支架及动脉银夹等，造成漏诊，是不科学的；常规CTA及平扫的MPR图像包含大量有用信息，其价值不容忽视。
本研究采用的数字减影方法是增强和平扫两组数据像素一对一的CT 值相减，轻微的头部运动即可导致减影失败或减影不彻底。64层螺旋CT的高速扫描使得平扫和增强的数据能在最短的间隔时间内（&<20s）获取，以最大限度地降低因头部运动导致的减影失败或减影不彻底。另外，扫描前患者头部的严格固定及适当药物镇定等措施对提高数字减影成功率也是必须的。若发生减影不彻底，工作站各种后处理软件（如阈值调整、手动去骨/去组织及剪切工具等）的综合应用可去除部分残留骨质，提高CTA图像质量。若发生减影失败，尚有常规CTA图像可用，多种后处理方法（VR、MIP及MPR等）的综合应用是降低常规CTA漏诊率的必须而有效的方法。
DSCTA的其他局限性，如患者照射剂量增加，可以将螺旋平扫代替常规的头颅轴扫，减少患者扫描次数；个体化的扫描毫安量的调节亦是降低患者，特别是儿童患者照射剂量的有效措施。DSCTA图像噪声增加会轻微降低DSCTA原始图像分辨率，但数字减影后的血管影像对比度大幅提高足以弥补噪声增加对图像的影响，并不会对血管分析造成任何影响。
综上所述，DSCTA技术简单、无创，配合64层螺旋CT扫描仪使用，去骨效果良好，能有效解决常规CTA颅底段脑动脉重建困难这一难题。综合常规CTA 与DSCTA能全面反映脑部血管性病变的情况，效果优于DSA检查，是脑动脉瘤诊断的首选方法。
参考文献
1. Romijn M， van Andel HA， van Walderveen MA， et al. Diagnostic Accuracy of CT Angiography with Matched Mask Bone Elimination for Detection of Intracranial Aneurysms: Comparison with Digital Subtraction Angiography and 3D Rotational Angiography. AJNR Am J Neuroradiol，2008，29(1):134-139.
2. 张修凤，黄志鹏，陈松清. 16层螺旋CTA在颅内血管性病变的诊断应用.中国CT和MRI杂志， 2007， (5)1:13-14.
3.周全红，温智勇，毕冬梅，等.GE Lightspeed 64排128层螺旋VCT颅、颈联合(CTA)成像技术探讨.中国CT和MRI杂志，2007，(5)3:1-4.
4. Lubicz B， Levivier M， Fran ois O， et al. Sixty-four-row multisection CT angiography for detection and evaluation of ruptured intracranial aneurysms:interobserver and intertechnique reproducibility. AJNR， 2007，28(10):1949-1955.
5. Venema HW， Hulsmans FJ， den Heeten GJ. CT angiography of the circle of Willis and int racranial internal carotid arteries : maximum intensity projection with matched mask bone elimination feasibility study[J]. Radiology，2001，218(3): 893-898.
6. J ayakrishnan V K， White PM， Ait ken D，et al.Subtraction helical CT angiography of intra-and extracranial vessels: technical considerations and preliminary experience [J]. AJNR， 2003， 24(7): 451-455.
7. 吕发金，罗天友，谢鹏，等. 数字减影CTA 图像质量影响因素探讨. 重庆医科大学学报， 2007， 32(3): 271-274.
8. Tomandl BF， Hammen T， Klotz E， et al. Bone-subtraction CT angiography for the evaluation of intracranial aneurysms.AJNR，2006，27(1):55-59.