螺旋CT脑血管造影及其临床应用
作者：柳健 董其龙 丁耀军
单位：中国人民解放军第九四医院放射科，江西 南昌 330002
关键词：螺旋CT；脑血管造影；最大强度投影法；表面遮盖显示法
现代诊断与治疗
现代诊断与治疗
MODERN DIAGNOSIS & TREATMENT
2000 Vol.12 No.2 P.101-102
分类号：R814.42 文献标识码：B
, http://www.100md.com
文章编号：1001-8174(2000)02-0101-01
三维CT血管造影(Three-dimensionalCTangiography,3D-CTA)是指经静脉注入造影剂后,利用螺旋CT对包括靶血管在内的受检层面进行连续不间断的簿层立体容积扫描,然后运用计算机进行图像后处理,最终使靶血管立体显影的血管成像技术。本文报道1999年4月～11月我院所进行的螺旋CT脑血管造影20例，就其CT脑血管造影的临床应用价值进行探讨。
1 材料和方法
1.1 一般资料 本组20例，男13例，女7例，年龄15～55(平均38)岁。CT扫描采用PQ—5000V型CT机。10例患者以突然头痛、呕吐，甚至昏迷而就诊，其余患者因经常头痛而就诊。其中10例CT平扫为自发性蛛网膜下腔出血，CTA重建后5例诊断为动脉瘤(AN)，后经X刀精确定位治疗，效果显著；1例左侧颈内动脉海绵窦瘘；1例右侧前交通动脉狭窄；4例CTA未见异常。6例CT平扫为自发性脑实质出血，CTA重建后诊断为动静脉畸形(AVM)。3例CT增强扫描及CTA诊断为颅内肿瘤，后经手术病理确诊，均为胶质瘤。
, 百拇医药
1.2 方法 先常规平扫以确定病种及扫描范围，再采用螺旋方式进行CTA增强扫描，扫描参数如下：120KV，250mAs,距阵512×512，视野(FOV)18mm,螺距(pitch)为1.0,进床速度2mm/s,扫描层厚2mm,重建间隔1mm。造影剂用高压注射泵经套管针由肘前静脉注入，速度3.0ml/s,总量80～100ml,扫描延迟时间15～20s。造影剂使用65%Angiografin(广州先灵公司)，其碘浓度为306mg/ml。将平滑重建后的数据传送到计算机工作站后，图像经计算机工作站处理，采用表面遮盖显示法(Shadedsurfacedisplay;SSD)和最大强度投影法(Maximumintensityprojection;MIP)分别重建。
2 结果
2.1 脑动脉瘤 共5例，CT平扫均表现为蛛网膜下腔出血。1例位于前交通动脉，表现为透明隔出血；2例位于左侧大脑中动脉，表现为外侧裂池积血；2例位于后交通动脉，表现为环池积血及颞叶出血。直径为3.21～7.49mm。5例AN，CTA不仅显示了AN的部位、形态、轮廓、大小、脑血管痉挛、瘤颈与载瘤动脉的关系，并可显示AN与毗邻血管及颅底的三维结构(图1、2，见封底)。
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图1 SSD显示动脉瘤位于双侧大脑前动脉之间的前交通动脉处,动脉瘤向后方生长(见标志线)
图2 SSD显示动脉瘤位于左侧大脑中动脉起始部,动脉瘤体部,颈部及载瘤动脉可清晰显示(见标志线)
2.2 脑动静脉畸形 共6例,CT平扫均为脑实质血肿。6例AVM者，CTA显示出主要供血动脉、畸形血管团以及引流静脉的空间毗邻关系。其中2例X刀治疗，效果良好(图3，见封底)。
图3 动静脉畸形位于右侧大脑前动脉供血区范围,呈不规则团块状,可明确与周围颅骨的关系(见标志线)
2.3 颅内肿瘤 共3例，除了CT平扫及增强扫描可见脑肿瘤征象外，CTA可见“肿瘤染色”及毗邻的颅内大血管和颅骨结构的改变，如血管的受压移位及颅骨的增生破坏。
, 百拇医药
2.4 其它 有4例自发性蛛网膜下腔出血者，CTA阴性，考虑为微小动脉瘤或隐匿性血管畸形。1例显示为右侧前交通动脉狭窄。1例为左侧颈内动脉海绵窦瘘。
3 讨论
螺旋CT进入临床应用后，由于具有高X线管热容量以及可以立体容积扫描和相关软件的开发及应用，使螺旋CT图像在保持原常规CT图像X、Y轴高分辨率的同时显著提高了Z轴分辩率，从而使三维图像开始应用于临床。其中所谓的“立体容积扫描”奠定了CTA的基础。CTA应用于临床的时间并不长，但其应用及诊断价值已引起人们的极大关注[1，2]。CTA三维重建图像后处理方式主要有两种：表面遮盖显示法(Shaded surface display;SSD)和最大强度投影法(Maximum intensity projection;MIP)。SSD法是通过计算被扫描物表面所有相关像素数学模式的方法产生的，当设定某一CT阈值后可清晰显示感兴趣区内血管的三维空间结构，但其局限性在于其信息的取得依赖于所选组织体素的单一阈值及受部分容积效应和小血管造影充盈不均匀的影响，因而对血管腔和动脉瘤内径的测量不准确，不能显示血管壁钙化和细小血管。MIP法是通过计算沿着穿过被扫描物体的每条射线上所遇到的最大像素强度而产生的，因而能显示细小血管及血管壁钙化，从而产生类似于DSA血管造影的图像，但其局限性在于计算机无法鉴别密度值近似的骨骼和血管影像的不同。总之，不同后处理方式使用不同的计算模式，各种方式互相补充，可弥补单纯轴位图像有空间及角度上的局限性，从而产生一个更为直观的空间立体效果[1，2]。
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CTA的成像基础在于使靶血管最大程度强化。而这与造影剂剂量及注射速度、扫描延迟时间、扫描层厚、重建间隔等密切相关。因此，CTA检查参数的正确选用极为重要，这直接影响到脑血管及病变的显示效果。因个体体重、心率、血压等差异较大，Willis环的延迟时间存在较大差异。Nicholas等[3]建议CTA前采用个体化小剂量试验，来预测所需延迟扫描时间，此法只需检查前多花几分钟，注射少量(18～20ml)造影剂,但可确保在Willis环充盈造影剂峰值时进行扫描。笔者认为如条件允许，应在检查前进行个体化小剂量试验。Rubin等[4]认为注射速度越快，其峰值CT值越高，增强的动脉与周围组织的密度差别越大。因此，在不过分增加造影剂用量和满足一定扫描范围的前提下，应选用较高的注射速度，以提高密度分辨力。造影剂总量取决于注速和扫描时间。重建间隔一般为扫描层厚的一半。笔者考虑到患者放射线耐受量及经济条件，本组采用造影剂总量80～100ml，注射速度3.0ml/s，延迟时间为15～20s，以2mm层厚扫描，1mm间隔重建，完全可以得到满意的重建图像。
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本组病例资料表明，CTA可显示1～4级血管结构，有时则可显示5级脑血管结构。本组5例直径在3.21～7.49mm的动脉瘤及6例脑动静脉畸形均经CTA满意地予以显示。Schwartz等[5]研究结果认为，CTA对诊断3mm以上的动脉瘤检出率高，能较好地显示Willis环周围的动脉瘤。本组研究结果支持上述观点。在电视显示屏上可对CTA图像进行任意角度旋转，从而能很好的从各个角度及最佳方向观察脑动脉的走向、分布及相互之间的关系。尤其在诊断脑动脉瘤方面，采用SSD+伪彩色技术，使不同CT值的组织之间以不同的颜色显示，使动脉瘤与颅骨之间产生良好的对比，从而易于显示接近颅底的动脉瘤[6，7]，并且在最佳显示情况下对动脉瘤进行“锁定”，以对动脉瘤的发生部位、大小、形状、动脉瘤瘤体与载瘤动脉的关系以及与Willis环的关系作出较为准确的评价。此外，CTA检查安全可靠，无损伤性，患者易于接受，而且一次CTA可同时显示全脑血管。更重要的是，CTA检测出动脉瘤、动静脉畸形及可行X刀治疗的脑肿瘤病例，可与X刀装置连接配套，直接执行X刀治疗计划，这点优于DSA。
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值得注意的是，在诊断中，充分利用和仔细分析CTA原始图像对诊断极为重要。因为CTA重建图像是基于CTA原始图像基础之上的，重建三维图像后再回顾性分析CTA原始图像，可提供许多细微且有价值的诊断信息，如动脉瘤内与造影剂相衬托的部分血栓等。另外，CTA平扫图像可以了解血管之外的脑内结构及局部病灶的情况，尤其是伴有脑出血等并发症时，对临床治疗至关重要。此外，平扫CT图像对CTA成像范围的选择及确定起关键作用。而三维彩色图像给人以新的视觉，能从三维立体解剖方面对病变进行定位；三维重建电影(Cine)能作动态观察；应用CT仿真血管内窥镜图像可观察血管内部形态。此外，在计算机上对病变进行模拟手术(Cut)则可以在术前制定手术入路。然而，3D-CTA目前尚存在不足之处：(1)对细小血管的空间分辨率不及DSA，对于小于3mm的动脉瘤可能不显示。(2)与DSA相比，不能显示脑循环由动脉至静脉的血液动力学改变[8]，目前主要用于动脉性病变的诊断。(3)CTA重建图像的质量与扫描参数及阈值的选择相关，若选择不当，会使信息丢失，造成血管显示失真。(4)进行三维重建后处理时，需操作者具备良好的影像学、血管解剖学和一定的神经病理学知识。(5)与MRA相比，仍具有放射性，且需静脉注射碘造影剂。(6)图像后处理时间较长(约30分钟)。
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综上所述，CTA目前虽尚不能取代DSA，但作为一种相对无创伤性、安全可靠的血管检查手段，可与DSA互补，起到筛选性作用。作者认为，对于部分CTA即可确诊，达到相当于DSA检查效果的病例，大多无须再进行DSA检查，可直接进行相应治疗。随着螺旋CT和电子束CT的发展，以及计算机软件、硬件的不断开发完善，CTA在诊断血管疾病方面有着广泛的应用前景。
邱运荣教授 审
参考文献：
[1]杜湘珂,朱锡旭,沈复兴,等.螺旋CT血管造影(综述)[J].中华放 射学杂志,1995,29(3):202-203.
[2]张 蓓,周康荣.CT血管成像的基本原理及临床应用[J].国外医学临床放射 学分册,1995,18(5):270-273.
[3]Nicholas WC,Dorsch Young N.Early experience with spiral CT in the d iagnosis of intracranial aneurysms[J].Neurosurg,1995,36:230.
, 百拇医药
[4]Rubin GD,Dake MD,Napel SA, et al.Three-dimensional spiral CT angio graphy of the abdomen:initial clinical experience[J].Radiology,1993,186(1):14 7-152.
[5]Schwartz RB,Tice HM,Hooten SM,et al.Evaluation of intracranial aneu rysms with helical CT:correlation with conventional angiography and MR angiograp hy[J].Radiology,1994,192:717-722.
[6]Brown JH,Lustrin ES,Lev MH,et al.Characterization of intracranial a neurysms using CT angiography[J].AJR,1997,169(3):889-893.
, http://www.100md.com
[7]Viceo PT,Maurin EE,Gross CE,et al.Vertebrobasilar delichoectasia:ev aluation with CT angiography.AJNR,1997,18:1385-1388.
[8]Anderson GB,Findlay JM,Steinke DE,et al.Experience with computed tom ographic angiography for the detection of intracranial aneurysms in the setting of acute subarachnoid hemorrhage[J].Neurosurgery,1997,4(3):522.
收稿日期：1999-12-03, http://www.100md.com
单位：中国人民解放军第九四医院放射科，江西 南昌 330002
关键词：螺旋CT；脑血管造影；最大强度投影法；表面遮盖显示法
现代诊断与治疗
现代诊断与治疗
MODERN DIAGNOSIS & TREATMENT
2000 Vol.12 No.2 P.101-102
分类号：R814.42 文献标识码：B
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文章编号：1001-8174(2000)02-0101-01
三维CT血管造影(Three-dimensionalCTangiography,3D-CTA)是指经静脉注入造影剂后,利用螺旋CT对包括靶血管在内的受检层面进行连续不间断的簿层立体容积扫描,然后运用计算机进行图像后处理,最终使靶血管立体显影的血管成像技术。本文报道1999年4月～11月我院所进行的螺旋CT脑血管造影20例，就其CT脑血管造影的临床应用价值进行探讨。
1 材料和方法
1.1 一般资料 本组20例，男13例，女7例，年龄15～55(平均38)岁。CT扫描采用PQ—5000V型CT机。10例患者以突然头痛、呕吐，甚至昏迷而就诊，其余患者因经常头痛而就诊。其中10例CT平扫为自发性蛛网膜下腔出血，CTA重建后5例诊断为动脉瘤(AN)，后经X刀精确定位治疗，效果显著；1例左侧颈内动脉海绵窦瘘；1例右侧前交通动脉狭窄；4例CTA未见异常。6例CT平扫为自发性脑实质出血，CTA重建后诊断为动静脉畸形(AVM)。3例CT增强扫描及CTA诊断为颅内肿瘤，后经手术病理确诊，均为胶质瘤。
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1.2 方法 先常规平扫以确定病种及扫描范围，再采用螺旋方式进行CTA增强扫描，扫描参数如下：120KV，250mAs,距阵512×512，视野(FOV)18mm,螺距(pitch)为1.0,进床速度2mm/s,扫描层厚2mm,重建间隔1mm。造影剂用高压注射泵经套管针由肘前静脉注入，速度3.0ml/s,总量80～100ml,扫描延迟时间15～20s。造影剂使用65%Angiografin(广州先灵公司)，其碘浓度为306mg/ml。将平滑重建后的数据传送到计算机工作站后，图像经计算机工作站处理，采用表面遮盖显示法(Shadedsurfacedisplay;SSD)和最大强度投影法(Maximumintensityprojection;MIP)分别重建。
2 结果
2.1 脑动脉瘤 共5例，CT平扫均表现为蛛网膜下腔出血。1例位于前交通动脉，表现为透明隔出血；2例位于左侧大脑中动脉，表现为外侧裂池积血；2例位于后交通动脉，表现为环池积血及颞叶出血。直径为3.21～7.49mm。5例AN，CTA不仅显示了AN的部位、形态、轮廓、大小、脑血管痉挛、瘤颈与载瘤动脉的关系，并可显示AN与毗邻血管及颅底的三维结构(图1、2，见封底)。
, http://www.100md.com
图1 SSD显示动脉瘤位于双侧大脑前动脉之间的前交通动脉处,动脉瘤向后方生长(见标志线)
图2 SSD显示动脉瘤位于左侧大脑中动脉起始部,动脉瘤体部,颈部及载瘤动脉可清晰显示(见标志线)
2.2 脑动静脉畸形 共6例,CT平扫均为脑实质血肿。6例AVM者，CTA显示出主要供血动脉、畸形血管团以及引流静脉的空间毗邻关系。其中2例X刀治疗，效果良好(图3，见封底)。
图3 动静脉畸形位于右侧大脑前动脉供血区范围,呈不规则团块状,可明确与周围颅骨的关系(见标志线)
2.3 颅内肿瘤 共3例，除了CT平扫及增强扫描可见脑肿瘤征象外，CTA可见“肿瘤染色”及毗邻的颅内大血管和颅骨结构的改变，如血管的受压移位及颅骨的增生破坏。
, 百拇医药
2.4 其它 有4例自发性蛛网膜下腔出血者，CTA阴性，考虑为微小动脉瘤或隐匿性血管畸形。1例显示为右侧前交通动脉狭窄。1例为左侧颈内动脉海绵窦瘘。
3 讨论
螺旋CT进入临床应用后，由于具有高X线管热容量以及可以立体容积扫描和相关软件的开发及应用，使螺旋CT图像在保持原常规CT图像X、Y轴高分辨率的同时显著提高了Z轴分辩率，从而使三维图像开始应用于临床。其中所谓的“立体容积扫描”奠定了CTA的基础。CTA应用于临床的时间并不长，但其应用及诊断价值已引起人们的极大关注[1，2]。CTA三维重建图像后处理方式主要有两种：表面遮盖显示法(Shaded surface display;SSD)和最大强度投影法(Maximum intensity projection;MIP)。SSD法是通过计算被扫描物表面所有相关像素数学模式的方法产生的，当设定某一CT阈值后可清晰显示感兴趣区内血管的三维空间结构，但其局限性在于其信息的取得依赖于所选组织体素的单一阈值及受部分容积效应和小血管造影充盈不均匀的影响，因而对血管腔和动脉瘤内径的测量不准确，不能显示血管壁钙化和细小血管。MIP法是通过计算沿着穿过被扫描物体的每条射线上所遇到的最大像素强度而产生的，因而能显示细小血管及血管壁钙化，从而产生类似于DSA血管造影的图像，但其局限性在于计算机无法鉴别密度值近似的骨骼和血管影像的不同。总之，不同后处理方式使用不同的计算模式，各种方式互相补充，可弥补单纯轴位图像有空间及角度上的局限性，从而产生一个更为直观的空间立体效果[1，2]。
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CTA的成像基础在于使靶血管最大程度强化。而这与造影剂剂量及注射速度、扫描延迟时间、扫描层厚、重建间隔等密切相关。因此，CTA检查参数的正确选用极为重要，这直接影响到脑血管及病变的显示效果。因个体体重、心率、血压等差异较大，Willis环的延迟时间存在较大差异。Nicholas等[3]建议CTA前采用个体化小剂量试验，来预测所需延迟扫描时间，此法只需检查前多花几分钟，注射少量(18～20ml)造影剂,但可确保在Willis环充盈造影剂峰值时进行扫描。笔者认为如条件允许，应在检查前进行个体化小剂量试验。Rubin等[4]认为注射速度越快，其峰值CT值越高，增强的动脉与周围组织的密度差别越大。因此，在不过分增加造影剂用量和满足一定扫描范围的前提下，应选用较高的注射速度，以提高密度分辨力。造影剂总量取决于注速和扫描时间。重建间隔一般为扫描层厚的一半。笔者考虑到患者放射线耐受量及经济条件，本组采用造影剂总量80～100ml，注射速度3.0ml/s，延迟时间为15～20s，以2mm层厚扫描，1mm间隔重建，完全可以得到满意的重建图像。
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本组病例资料表明，CTA可显示1～4级血管结构，有时则可显示5级脑血管结构。本组5例直径在3.21～7.49mm的动脉瘤及6例脑动静脉畸形均经CTA满意地予以显示。Schwartz等[5]研究结果认为，CTA对诊断3mm以上的动脉瘤检出率高，能较好地显示Willis环周围的动脉瘤。本组研究结果支持上述观点。在电视显示屏上可对CTA图像进行任意角度旋转，从而能很好的从各个角度及最佳方向观察脑动脉的走向、分布及相互之间的关系。尤其在诊断脑动脉瘤方面，采用SSD+伪彩色技术，使不同CT值的组织之间以不同的颜色显示，使动脉瘤与颅骨之间产生良好的对比，从而易于显示接近颅底的动脉瘤[6，7]，并且在最佳显示情况下对动脉瘤进行“锁定”，以对动脉瘤的发生部位、大小、形状、动脉瘤瘤体与载瘤动脉的关系以及与Willis环的关系作出较为准确的评价。此外，CTA检查安全可靠，无损伤性，患者易于接受，而且一次CTA可同时显示全脑血管。更重要的是，CTA检测出动脉瘤、动静脉畸形及可行X刀治疗的脑肿瘤病例，可与X刀装置连接配套，直接执行X刀治疗计划，这点优于DSA。
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值得注意的是，在诊断中，充分利用和仔细分析CTA原始图像对诊断极为重要。因为CTA重建图像是基于CTA原始图像基础之上的，重建三维图像后再回顾性分析CTA原始图像，可提供许多细微且有价值的诊断信息，如动脉瘤内与造影剂相衬托的部分血栓等。另外，CTA平扫图像可以了解血管之外的脑内结构及局部病灶的情况，尤其是伴有脑出血等并发症时，对临床治疗至关重要。此外，平扫CT图像对CTA成像范围的选择及确定起关键作用。而三维彩色图像给人以新的视觉，能从三维立体解剖方面对病变进行定位；三维重建电影(Cine)能作动态观察；应用CT仿真血管内窥镜图像可观察血管内部形态。此外，在计算机上对病变进行模拟手术(Cut)则可以在术前制定手术入路。然而，3D-CTA目前尚存在不足之处：(1)对细小血管的空间分辨率不及DSA，对于小于3mm的动脉瘤可能不显示。(2)与DSA相比，不能显示脑循环由动脉至静脉的血液动力学改变[8]，目前主要用于动脉性病变的诊断。(3)CTA重建图像的质量与扫描参数及阈值的选择相关，若选择不当，会使信息丢失，造成血管显示失真。(4)进行三维重建后处理时，需操作者具备良好的影像学、血管解剖学和一定的神经病理学知识。(5)与MRA相比，仍具有放射性，且需静脉注射碘造影剂。(6)图像后处理时间较长(约30分钟)。
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综上所述，CTA目前虽尚不能取代DSA，但作为一种相对无创伤性、安全可靠的血管检查手段，可与DSA互补，起到筛选性作用。作者认为，对于部分CTA即可确诊，达到相当于DSA检查效果的病例，大多无须再进行DSA检查，可直接进行相应治疗。随着螺旋CT和电子束CT的发展，以及计算机软件、硬件的不断开发完善，CTA在诊断血管疾病方面有着广泛的应用前景。
邱运荣教授 审
参考文献：
[1]杜湘珂,朱锡旭,沈复兴,等.螺旋CT血管造影(综述)[J].中华放 射学杂志,1995,29(3):202-203.
[2]张 蓓,周康荣.CT血管成像的基本原理及临床应用[J].国外医学临床放射 学分册,1995,18(5):270-273.
[3]Nicholas WC,Dorsch Young N.Early experience with spiral CT in the d iagnosis of intracranial aneurysms[J].Neurosurg,1995,36:230.
, 百拇医药
[4]Rubin GD,Dake MD,Napel SA, et al.Three-dimensional spiral CT angio graphy of the abdomen:initial clinical experience[J].Radiology,1993,186(1):14 7-152.
[5]Schwartz RB,Tice HM,Hooten SM,et al.Evaluation of intracranial aneu rysms with helical CT:correlation with conventional angiography and MR angiograp hy[J].Radiology,1994,192:717-722.
[6]Brown JH,Lustrin ES,Lev MH,et al.Characterization of intracranial a neurysms using CT angiography[J].AJR,1997,169(3):889-893.
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[7]Viceo PT,Maurin EE,Gross CE,et al.Vertebrobasilar delichoectasia:ev aluation with CT angiography.AJNR,1997,18:1385-1388.
[8]Anderson GB,Findlay JM,Steinke DE,et al.Experience with computed tom ographic angiography for the detection of intracranial aneurysms in the setting of acute subarachnoid hemorrhage[J].Neurosurgery,1997,4(3):522.
收稿日期：1999-12-03, http://www.100md.com