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探討SPS-DE在CTA診斷顱內動脈瘤中的應用價值

時間:2014-08-27 來源:未知 作者:傻傻地魚 本文字數:3654字
論文摘要

  顱內動脈瘤是指顱內動脈壁的囊性膨出,是自發性蛛網膜下腔出血的主要原因,有較高的致殘率,因此早期診斷對患者預后極為重要。目前三維數字減影血管造影 (three dimensional digital subtractionangiography,3D-DSA) 仍然是診斷顱內動脈瘤的金標準。3D-DSA 是一種有創的檢查方法,患者不易接受,且并發癥較多,其臨床應用受到一定限制。隨著多層螺旋 CT 的發展,CT 血管造影 (computedtomography angiography,CTA) 逐漸被廣泛應用于顱內動脈瘤的診斷。以往的常規減影 CTA 及非能譜純化技術的雙能量 CTA 由于易受顱底骨質的干擾,容易導致顱底血管的動脈瘤被漏診或誤診的情況。具有選擇性能譜純化技術(selective photon shield,SPS)的雙能量掃描技術(dual energy,DE)是雙源 CT 一種新的雙能量成像技術,能提高對被掃物質的識別能力,更好地消除顱底偽影,優化圖像質量,提高診斷準確率。

  目前,SPS-DE 技術在顱內動脈瘤診斷中的應用研究較少,本研究旨在探討 SPS-DE 在 CTA 診斷顱內動脈瘤中的應用價值。

  1、 對象與方法

  1. 1 研究對象

  2013 年 5—11 月在昆明醫科大學第一附屬醫院行腦 CTA 檢查的自發性蛛網膜下腔出血并懷疑動脈瘤患者共 70 例,其中男 38 例,女 32 例,平均年齡(55. 7 ± 12. 4) 歲。所有患者在 SPS-DE-CTA 檢查1 周后進行 3D-DSA 檢查。檢查前均簽署知情同意書。

  1. 2 SPS-DE-CTA 檢查

  采用 Somatom Definition Flash 雙源 CT (Siemens,德國);掃描范圍從下頜骨至顱頂,所有患者均行增強雙能量掃描模式且均采用 SPS。對比劑采用碘普羅胺注射液 (370 mgI/mL),流率 4 ~ 5 mL/s,總量60 mL,注射完畢后跟注 40 mL 生理鹽水注射液沖洗。應用對比劑團注跟蹤軟件(Bolus Tracking),監測平面或感興趣區(region of interest,ROI)選擇頸總動脈分叉部,觸發閾值 100 HU,延遲 5 s 掃描,由足側向頭側方向掃描。掃描參數:管電壓分別為 80 kV和 sn140 kV,管電流分別為 200 mAs 和 100 mAs,矩陣 512 × 512,準直器 64 mm × 0. 6 mm,層厚 0. 75mm,層間距 0. 5 mm,螺距 0. 8,旋轉時間 0. 6 s / 轉。

  輻射劑量的計算:CTDIvol (mGy)和 DLP(mGy·cm)均為計算機自動給出,分別為 13. 59 和 259. 41;單位有效劑量(ED) = DLP × K (K 值參照歐洲 CT 質量標準指南,頭部 K = 0. 023 mSv·mGy- 1·cm- 1),ED(mSv)為 0. 54。

  1. 3 圖像后處理及評估

  掃描完成后,將重建后的圖像數據傳輸至相匹配的后處理工作站 Siemens Syngo Multi ModalityWorkplace(MMWP),采用雙能量自動減影去骨,利用3D 軟件在容積再現(volume rendering) 圖像上進行血管及動脈瘤的分析和測量。由 2 名高年資主治醫師獨立分析圖像,觀察動脈瘤的有無、部位及數目,測量瘤長徑、短徑和瘤頸寬度。若有分歧請上級醫師參與分析達成一致。顱內血管評分標準如下。

  5 分:血管邊緣形態銳利,小動脈細節顯示好,靜脈干擾小,整體圖像質量好。4 分:血管邊緣形態較銳利,小動脈細節顯示較好,靜脈干擾較小,整體圖像質量較好。3 分:血管邊緣形態較毛糙,小動脈細節顯示一般,靜脈干擾一般,整體圖像質量一般。2 分:血管邊緣形態毛糙,小動脈細節顯示較差,靜脈干擾較大,整體圖像質量差。1 分:血管邊緣形態模糊,小動脈細節顯示差,靜脈干擾大,圖像整體質量差。

  1. 4 3D-DSA 檢查及圖像后處理

  利用 Philips A1lura XperFd 20 數字減影血管造影機對患者進行 3D-DSA 檢查。采用 Seldinger 技術對 70 例患者進行股動脈穿刺,先行常規正、側位頸內動脈和椎動脈造影,注射非離子型造影劑碘海醇(300 mgI/mL):頸總動脈 5 mL/s,總量 10 mL;椎動脈 3 mL/s,總量 5 mL。以人體長軸為核心行旋轉數字血管造影(旋轉 DSA),造影劑注射量:頸總動脈5 mL / s,總量 25 mL;椎動脈 3 mL/s,總量 12 mL。將旋轉 DSA 圖像數據傳輸至 Philips Intergirs 3D RARelease 4. 3 工作站進行重建,由 2 名高年資主治以上影像醫師對顱內血管及動脈瘤檢出情況進行分析,若有分歧請上級醫師參與分析達成一致。

  1. 5 統計學方法

  采用 SPSS 17. 0 軟件包進行統計學處理。兩種檢查方法對動脈瘤大小的比較采用配對 t 檢驗;SPS-DE-CTA 檢測動脈瘤的敏感度、特異度、準確度、陽性預測值和陰性預測值采用四格表計算;兩種檢查方法對動脈瘤長徑、短徑和瘤頸寬度測量結果的相關性采用 Spearman 相關分析。P <0. 05 為差異有統計學意義。

  2、 結 果

  2. 1 SPS-DE-CTA 圖像質量主觀評分

  70 例患者 SPS-DE-CTA 圖像質量主觀評分均在4 分以上,能滿足臨床診斷需求。 病例 1: 女性,53 歲,CT 發現蛛網膜下腔出血 1 d。圖像主觀評分為 4 分,SPS-DE-CTA 可清楚顯示位于頸內動脈 C2可見一囊狀動脈瘤,瘤頸寬度約 0. 37 cm,瘤長約0. 33 cm,瘤短頸約 0. 32 cm;3D-DSA 顯示在相同位置可見一囊狀動脈瘤,瘤頸約 0. 36 cm,瘤長徑約0. 32 cm,瘤短徑約 0. 33 cm (圖 1A、B) 。病例 2:男性,37 歲,突發頭痛 3 d。圖像主觀評分為 5 分,SPS-DE-CTA 顯示位于大腦前動脈可見一囊狀動脈瘤,瘤頸寬度約 0. 36 cm,瘤長徑約 0. 82 cm,瘤短徑約 0. 63 cm,;3D-DSA 顯示在相同位置可見一囊狀動脈瘤,瘤頸約 0. 35 cm,瘤長徑約 0. 84 cm,瘤短徑約0. 67 cm(圖 1C、D)。

  2. 2 SPS-DE-CTA 檢出顱內動脈瘤的部位和個數與3D-DSA 檢查的符合率

  SPS-DE-CTA 和 3D-DSA 對動脈瘤的觀察分析均按照以下 8 個標準部位進行:大腦前動脈、大腦中動脈、大腦后動脈、前交通動脈、后交通動脈、頸內動脈顱內段、椎動脈顱內段和基底動脈。70 例經 SPS-DE-CTA 檢查的病例中,經 3D-DSA 證實為顱內動脈瘤患者58 例,共檢出動脈瘤 63 個,其中53 例為單發動脈瘤,5 例為多發動脈瘤(均為 2 個);動脈瘤直徑最小 2. 3 mm,最大 46 mm,平均約 5. 63 mm。SPS-DE-CTA 檢出動脈瘤的個數和部位與 3D-DSA 診斷符合率為 100%(表 1)。

  2. 3 SPS-DE-CTA 檢測顱內動脈瘤的診斷效能

  無論是檢出陽性患者例數還是動脈瘤個數,與3D-DSA 相比,SPS-DE-CTA 診斷動脈瘤均有很好的診斷效能,SPS-DE-CTA 檢測動脈瘤的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和準確度均為 100%。

  2. 4 SPS-DE-CTA 與 3D-CTA 對顱內動脈瘤的測量結果

  SPS-DE-CTA 清晰顯示動脈瘤大小、形態、與載瘤動脈關系、瘤頸和瘤軸指向,與 3D-DSA 的測量結果比較,差異均無統計學意義(P >0. 05);兩種方法對動脈瘤的瘤長徑、短徑和瘤頸寬度的測量結果具有良好的相關性(表 2)。

論文摘要
論文摘要

  3、 討 論

  隨著 CT 技術的發展,CTA 已經成為診斷腦動脈瘤常用的檢查方法。目前多項研究都在試圖將 CTA作為惟一的篩查顱內動脈瘤的檢查方法。以往頭顱 CTA 主要為常規減影 CTA 與沒有采用 SPS 技術的 DE-CTA。常規減影 CTA 是利用增強和平掃 2 次掃描相減后得到的,對患者及圖像空間配準的要求較高。而 SPS-DE-CTA 則克服了以往常規減影 CTA的不足,SPS-DE-CTA 無需平掃,一次增強即可獲得80 kV、140 kV 及雙期融合三期數據進行能量減影,從而有效避免了因患者配合欠佳,層面配準不良而導致減影失敗的缺陷,尤其適用于煩躁患者的評價。

  由于 SPS-DE-CTA 減少了一次平掃,因此患者接受的輻射劑量大大降低。研究證明,SPS-DE-CTA 的輻射劑量較常規減影 CTA 減少約 59% 和 64%。但由于顱底血管部分迂曲穿顱骨走行,尤其是巖段和虹吸段與顱底復雜的骨性結構接觸緊密,DE-CTA 難以充分顯示瘤體全貌及瘤頸,易漏診,這提示在去除顱骨方面沒有采用 SPS 技術的 DE-CTA 掃描成像技術存在不足,而且對于直徑 <3 mm 的動脈瘤容易出現敏感性及特異性降低的情況。

  SPS-DE 法對 2 個球管分別采用高低千伏曝光時發出的 X 射線輻射能量頻譜中重疊的低頻能量的 X射線光子進行選擇性濾過,從而使得 SPS-DE-CTA 在實際曝光過程中患者所接受的輻射劑量降低。

  另外,SPS-DE-CTA 技術能提高被掃描物質的識別能力。即以數學識別算法效能不變為前提,在沒有使用 SPS 技術之前,在二維能量空間內識別碘和骨(鈣)的能力是碘到直線(數學識別算法)的距離之和。而在使用了能譜純化技術之后,在二維能量空間內碘和骨(鈣)的空間位置都發生了水平左移,而碘的原子序數(53)大于骨(鈣)(20),所以碘水平左移的距離大于骨(鈣),因此在新的能量空間內碘和骨(鈣)更容易被識別和顯示。研究證實,使用能譜純化技術后能使被掃描物質的識別能力最大可提高 80%。

  本研究根據檢查目的使用了 80 kV 和 Sn140 kV的 SPS 技術,病例圖像主觀評分均在 4 分以上,顱底骨質減影滿意,顱內血管及動脈瘤均顯示清晰,無明顯偽影,且均能進行診斷。瘤長徑、短徑和瘤頸寬度的測量結果與 3D-DSA 的測量結果相比差異均無統計學意義,具有很好的相關性,證實了使用 SPS-DE技術后增加了雙能量對高密度物質的識別能力,克服了以往傳統能量減影(140 kV;80 kV)由于頸內動脈巖段和虹吸段與顱底復雜的骨性結構接觸緊密,顱底骨質難以徹底清除而導致部分動脈被瘤漏診或誤診的缺陷。

  綜上所述,SPS-DE-CTA 診斷顱內動脈瘤與 3D-DSA 相比有較好的優勢,它既能同時顯示血管與顱底結構,又能減掉顱骨,同時對顱內動脈瘤的檢出及測量均有很高的敏感性和特異性,因此可代替 3D-DSA 作為一種無創性的顱內動脈瘤常規篩查方法。

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