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1、双源双源CT脑血管成像脑血管成像宜宾市第二人民医院影像科宜宾市第二人民医院影像科陈洪亮陈洪亮双源双源CT脑血管成像脑血管成像多层螺旋多层螺旋 CT 成像技术的飞速进步推动了全成像技术的飞速进步推动了全身各个系统无创性血管成像的发展。身各个系统无创性血管成像的发展。在头颅的血管成像中，由于受颅底骨骼的在头颅的血管成像中，由于受颅底骨骼的影响，影响，CTA 技术显示颈内动脉虹吸段、技术显示颈内动脉虹吸段、颈颈内动脉床突下动脉瘤效果欠佳。内动脉床突下动脉瘤效果欠佳。如何有效去除颅底复杂骨性结构、消除颅如何有效去除颅底复杂骨性结构、消除颅骨对颅底血管观察时的干扰是当前头颅骨对颅底血管观察时的干扰是当前
2、头颅 CTA 研究的重点和难点。研究的重点和难点。双源双源CT脑血管成像脑血管成像常用的方法是数字减影常用的方法是数字减影 CTA（DSCTA），），而西门子公司推出的双源螺旋而西门子公司推出的双源螺旋 CT（DSCT）为我们提供了一个双能量减）为我们提供了一个双能量减影的技术平台，影的技术平台，其全新的设计理念可以说其全新的设计理念可以说是是 CT 发展史上的又一次革新。发展史上的又一次革新。比较比较 2 种减影方法在头颅血管成像中的质种减影方法在头颅血管成像中的质量和血管分支的显示率，量和血管分支的显示率，初步探讨双源螺初步探讨双源螺旋旋 CT在头颅血管成像中的应用价值。在头颅血管成像中的
3、应用价值。双源双源CT脑血管成像脑血管成像扫描技术扫描技术两组患者均采用两组患者均采用 Siemens 公司生产的双源螺旋公司生产的双源螺旋 CT（DualSource CT，DSCT）进行扫描。）进行扫描。A 组患者采用单球管单能量模式扫描，行常规数组患者采用单球管单能量模式扫描，行常规数字减影字减影 CTA。患者仰卧于扫描床上，头颅固定，患者仰卧于扫描床上，头颅固定，先行头颅定位像（先行头颅定位像（Top）像扫描，确定扫描范围。）像扫描，确定扫描范围。扫描范围为枕骨大孔下缘至颅顶，先于注药前行扫描范围为枕骨大孔下缘至颅顶，先于注药前行头颅螺旋头颅螺旋 CT 平扫。平扫。扫描参数：管电压扫描
4、参数：管电压 100 kV，管电流，管电流 90 mAs，准准直器宽度直器宽度 64 0.6 mm，螺距，螺距 1.2 mm，层厚，层厚 0.6 mm，重叠重建，重叠重建 0.4 mm。双源双源CT脑血管成像脑血管成像扫描技术扫描技术经肘静脉用高压注射器团注非离子型对比经肘静脉用高压注射器团注非离子型对比剂，流率剂，流率 45 ml/s延时扫描使用延时扫描使用 Test bolus 自动触发技术，自动触发技术，将颈动脉设为靶血管，当颈动脉内造影剂将颈动脉设为靶血管，当颈动脉内造影剂浓度达到设定阈值（浓度达到设定阈值（100 Hu）时机器将自）时机器将自动开始扫描。动开始扫描。扫描参数：管电压扫
5、描参数：管电压 100 kV，管电流，管电流 175 mAs，其余参数与注药前相同。，其余参数与注药前相同。双源双源CT脑血管成像脑血管成像B 组患者采用双球管双能量模式扫描，行组患者采用双球管双能量模式扫描，行双能量减影双能量减影 CTA。扫描参数：扫描参数：A 球管管电压球管管电压 140 kV，管电流，管电流51 mAs；B 球管管电压球管管电压 80 kV，管电流，管电流 213 mAs。螺距螺距 0.7mm，准直器宽度、层，准直器宽度、层厚以及对比剂流速同厚以及对比剂流速同 A 组患者。组患者。双源双源CT脑血管成像脑血管成像图像后处理方法图像后处理方法 A组图像先后将患者注药后和注
6、药前的组图像先后将患者注药后和注药前的 CT 薄层横断面图像装载入工作站中的薄层横断面图像装载入工作站中的 Neuro DSA 卡中，计算机会自动进行去骨运算并卡中，计算机会自动进行去骨运算并生成生成 2 组数据：组数据：slim 和和 wide，利用这利用这 2 组数据可分别生成去骨的头颅组数据可分别生成去骨的头颅 CTA 图像。图像。双源双源CT脑血管成像脑血管成像图像后处理方法图像后处理方法B组图像将患者注药后组图像将患者注药后 2 组能量下生成的组能量下生成的 2 组组 CT 薄层横断面图像同时装载入工作站中薄层横断面图像同时装载入工作站中的的 Dual Energy 卡中，卡中，计算
7、机会根据预设计算机会根据预设值进行能量去骨运算；同时，我们还可以值进行能量去骨运算；同时，我们还可以根据需要，利用软件通过改变能量阈值的根据需要，利用软件通过改变能量阈值的设定来对图像进行微调，可分别生成若干设定来对图像进行微调，可分别生成若干组不同减影效果的头颅组不同减影效果的头颅 CTA 图像。图像。双源双源CT脑血管成像脑血管成像将上述将上述 A、B 2 组患者减影后重建得到的组患者减影后重建得到的 VR 及及 MIP 图像图像进行对比分析。进行对比分析。观察有无残余骨影、血管分支的显示情况观察有无残余骨影、血管分支的显示情况、血管的连续性以及血管边缘的光滑程度。、血管的连续性以及血管边
8、缘的光滑程度。根据上述观察根据上述观察的内容将图像质量分为的内容将图像质量分为 5 级级级：级：无残余骨影，血管分支显示良好，无残余骨影，血管分支显示良好，血管连续以及血管连续以及血管边缘光滑锐利；血管边缘光滑锐利；级：级：无残余骨影，血管分支显示良好，但血管连续性无残余骨影，血管分支显示良好，但血管连续性欠佳，血管边缘呈锯齿状欠光滑；欠佳，血管边缘呈锯齿状欠光滑；级：少许残余骨影，余同级：少许残余骨影，余同级；级；级：少许残余骨影，级：少许残余骨影，余同余同级级级：较多残余骨影，影响血管观察。级：较多残余骨影，影响血管观察。其中，其中，级为减影级为减影成功，图像质量优；成功，图像质量优；、级
9、图像质量依次降低；级图像质量依次降低；级为减影失败。级为减影失败。双源双源CT脑血管成像脑血管成像双源双源CT脑血管成像脑血管成像数字减影数字减影 CTA 的基本原理是：的基本原理是：通过同时获通过同时获取空间位置相同的平扫和增强，取空间位置相同的平扫和增强，薄层重建薄层重建后，后，用减影软件在像素水平行增强后数据用减影软件在像素水平行增强后数据减去平扫的数据，减去平扫的数据，得到去除骨和其它无增得到去除骨和其它无增强组织的纯血管图像。强组织的纯血管图像。双源双源CT脑血管成像脑血管成像能量减影能量减影 CTA 的基本原理是：的基本原理是：CT 对物质的辨别是基于物对物质的辨别是基于物质对质对
10、 X 线的吸收和衰减为基础，其量化单位为线的吸收和衰减为基础，其量化单位为 CT 值。衰值。衰减是由于被扫描物质对射线的吸收和散射造成的，康普顿减是由于被扫描物质对射线的吸收和散射造成的，康普顿效应和光电效应是其中最主要的两种效应，但它们对不同效应和光电效应是其中最主要的两种效应，但它们对不同物质的衰减作用是不一样的，其差别主要取决于物质的衰减作用是不一样的，其差别主要取决于 X 线光子线光子能量的大小。能量的大小。受受 X 线能量大小影响的主要是光电效应。对软组织而言，线能量大小影响的主要是光电效应。对软组织而言，CT 值不会随着射线能量的变化发生明显的变化值不会随着射线能量的变化发生明显的
11、变化；而对于而对于高原子序数的物质而言，高原子序数的物质而言，CT 值会随着射线能量的变化发值会随着射线能量的变化发生较为明显的变化。生较为明显的变化。而且，不同能量的而且，不同能量的 X 线其光谱特征线其光谱特征曲线是不同的。曲线是不同的。因此，我们应用不同能量的因此，我们应用不同能量的 X 线光谱和分析不同物质的线光谱和分析不同物质的 X 线衰减值，就能将含钙的物质（如骨骼）与其他软组织线衰减值，就能将含钙的物质（如骨骼）与其他软组织 物质区分开来。物质区分开来。双源双源CT脑血管成像脑血管成像常规数字减影常规数字减影 CTA 头颅血管成像技术较为成熟，原理较头颅血管成像技术较为成熟，原理
12、较 为简单。为简单。首先要保证患者不能移动，首先要保证患者不能移动，否则减影效果较差，成功率相否则减影效果较差，成功率相对较低；对较低；其次，设定扫描起始位置要一致，才能使采集的数据空间其次，设定扫描起始位置要一致，才能使采集的数据空间位置相同，达到减影目的。位置相同，达到减影目的。扫描起始位置若有移动则可导扫描起始位置若有移动则可导致减影失败。致减影失败。第三，扫描时间必须是球管转数的整数倍，才可使球管在第三，扫描时间必须是球管转数的整数倍，才可使球管在同一点采集，确保减影效果。同一点采集，确保减影效果。第四，需要在注药前后进行第四，需要在注药前后进行 2 次扫描，病人次扫描，病人 X 线吸
13、收剂线吸收剂量相对较多。量相对较多。双源双源CT脑血管成像脑血管成像双能量减影双能量减影 CTA 技术是一种全新的减影模式技术是一种全新的减影模式 首先，首先，DSCT 在同一个在同一个 CT 机架内安装了机架内安装了 2 套套 X 线球管和采集系统，线球管和采集系统，互成互成 90，时间分辨率及空时间分辨率及空间分辨率都大大提高，间分辨率都大大提高，2 套套 X线球管能同时独立线球管能同时独立的发射的发射 2 种不同能量的种不同能量的 X 线，分别生成线，分别生成 2组不同组不同能量的能量的 CT 图像且能够完全匹配，图像且能够完全匹配，可以完全避免可以完全避免由于病人体位移动，呼吸运动造成
14、的影响，真正由于病人体位移动，呼吸运动造成的影响，真正意义上实现了双能量扫描和能量减影。意义上实现了双能量扫描和能量减影。其次，由于能量减影只需注药后一次扫描，因此其次，由于能量减影只需注药后一次扫描，因此病人的辐射剂量将低于数字减影病人的辐射剂量将低于数字减影 CTA双源双源CT脑血管成像脑血管成像第三，可以通过软件对图像进行细微调整，第三，可以通过软件对图像进行细微调整，弥补减影不足弥补减影不足或过度减影。或过度减影。第四，由于注药后骨骼（钙）和对比剂（碘）均为高原子第四，由于注药后骨骼（钙）和对比剂（碘）均为高原子序数的物质，当两者序数的物质，当两者 CT 值非常接近的时候，在计算机去值
15、非常接近的时候，在计算机去骨运算的时有可能将两者同时去掉或同时保留，这将导致骨运算的时有可能将两者同时去掉或同时保留，这将导致当颅底骨骼去除干净时，颅底血管及远端细小分支会出现当颅底骨骼去除干净时，颅底血管及远端细小分支会出现截断现象，边缘出现阶梯状伪影；当远端血管连续显示，截断现象，边缘出现阶梯状伪影；当远端血管连续显示，边缘光滑时，颅底又会残留少量骨影，这个问题目前尚未边缘光滑时，颅底又会残留少量骨影，这个问题目前尚未解决。虽然双能量减影解决。虽然双能量减影 CTA 图像质量不如数字减影图像质量不如数字减影 CTA，但它仍以一些特有的优势吸引着众多学者去不断探索，但它仍以一些特有的优势吸引
16、着众多学者去不断探索，相信随着双源相信随着双源 CT 软件和硬件的飞速发展，在不久的将来，软件和硬件的飞速发展，在不久的将来，能量减影将会在临床上发挥着巨大的作用。能量减影将会在临床上发挥着巨大的作用。双源双源CT脑血管成像脑血管成像在颅内动脉瘤诊治中的应用在颅内动脉瘤诊治中的应用近年来双源近年来双源 CT 利用利用 DS-BR-CTA 和和 DE-CTA 技术，能够技术，能够更清晰地显示颈内动脉虹吸段动脉瘤，显著提高了动脉瘤更清晰地显示颈内动脉虹吸段动脉瘤，显著提高了动脉瘤的检出率。的检出率。张龙江等对张龙江等对 264 例患者以常规例患者以常规 DSA 和和 3D-DSA 为标准，为标准，
17、同时行双源同时行双源 CT 的的DS-BR-CTA 和和 DE-CTA 检查，结果检查，结果DS-BR-CTA 诊断直径为诊断直径为 3.1 5.0 mm 的动脉瘤的敏感的动脉瘤的敏感性和特异性分别为性和特异性分别为 98.2%、100%;诊断直径诊断直径 3 mm 动动脉瘤的敏感性、特异性为脉瘤的敏感性、特异性为 88.9%、98.4%。DE-CTA 诊诊断直径为断直径为3.1 5.0 mm 动脉瘤的敏感性和特异性分别为动脉瘤的敏感性和特异性分别为 96.7%、100%;诊断直径诊断直径 3 mm 动脉瘤的敏感性、特动脉瘤的敏感性、特 异性为异性为 90.9%、100%。DS-BR-CTA
18、与与 DE-CTA 诊断颅诊断颅内动脉瘤的准确性相当，堪与内动脉瘤的准确性相当，堪与 DSA 媲美。媲美。双源双源CT脑血管成像脑血管成像常规 CTA，显示右侧后交通动脉瘤样扩张。能量减影CTA，载瘤动脉靶血管 VR 重组影像，可清晰显示动脉瘤的形态、大小及瘤颈。双源双源CT脑血管成像脑血管成像在脑动静脉畸形诊治中的应用在脑动静脉畸形诊治中的应用脑脑 动动 静静 脉脉 畸畸 形形(arteriovenous malformation，AVM)是胚胎时期形成的先天性是胚胎时期形成的先天性脑血管异常。它是由供血动脉、畸形血管团及引脑血管异常。它是由供血动脉、畸形血管团及引流静脉组成。因存在动静脉的
19、直接交通，血流由流静脉组成。因存在动静脉的直接交通，血流由动脉直接流入静脉，阻力减小，血流量大，使动动脉直接流入静脉，阻力减小，血流量大，使动脉管壁变薄，内膜增生，弹性消失脉管壁变薄，内膜增生，弹性消失;静脉因纤维静脉因纤维性变或玻璃样变而增厚性变或玻璃样变而增厚通过强大的后处理技术，能清晰地显示细小的供通过强大的后处理技术，能清晰地显示细小的供血动脉、畸形血管团及引流静脉，通过减影法去血动脉、畸形血管团及引流静脉，通过减影法去除颅骨骨质的干扰，显示邻近颅骨的畸形血管。除颅骨骨质的干扰，显示邻近颅骨的畸形血管。双源双源CT脑血管成像脑血管成像双源双源CT脑血管成像脑血管成像在烟雾病诊治中的应用
20、在烟雾病诊治中的应用应用双源应用双源 CTA 不仅能显示非常细小的烟雾血管，不仅能显示非常细小的烟雾血管，还能利用先进的还能利用先进的 Neuro DSA 软件去骨技术去除软件去骨技术去除颅底骨质，更好地显示颅底的血管结构。颅底骨质，更好地显示颅底的血管结构。双源双源CT脑血管成像脑血管成像 显示左侧颈内动脉C1-7段闭塞，双侧大脑前动脉A1-2段和左侧A3-5段、左侧大脑中动脉M1段细小，脑底异常血管网 双源双源CT脑血管成像脑血管成像在颈内动脉海绵窦瘘诊治中的应用在颈内动脉海绵窦瘘诊治中的应用颈内动脉海绵窦的优点可总结为颈内动脉海绵窦的优点可总结为:清晰显示海清晰显示海绵窦的大小、形状及位
21、置。绵窦的大小、形状及位置。直接显示瘘口的位直接显示瘘口的位置、大小及数目。置、大小及数目。清楚显示颈内、外动脉及主清楚显示颈内、外动脉及主要分支的行程、管腔大小、管壁厚度、与海绵窦要分支的行程、管腔大小、管壁厚度、与海绵窦的关系及其他供血动脉。的关系及其他供血动脉。全面了解眼眶、颌面全面了解眼眶、颌面部骨骼和软组织与异常血管的关部骨骼和软组织与异常血管的关双源双源CT脑血管成像脑血管成像 头面部外伤后，双源头面部外伤后，双源CT双能量血管成像（双能量血管成像（DE-CTA）显示左侧颈内动脉海绵窦瘘）显示左侧颈内动脉海绵窦瘘双源双源CT脑血管成像脑血管成像在脑缺血诊治中的应用在脑缺血诊治中的应
22、用双源双源 CTA 联合三维全脑灌注血容量成像技术联合三维全脑灌注血容量成像技术(perfused blood volume，PBV)，评价蛛网膜，评价蛛网膜下腔出血患者或其它对动脉粥样硬化的血管形态下腔出血患者或其它对动脉粥样硬化的血管形态及血容量的改变。及血容量的改变。双源双源CT 不仅能利用先进的不仅能利用先进的 Neuro DSA 软件去骨软件去骨技术去除颅底骨质，更好地显示动脉瘤或其它血技术去除颅底骨质，更好地显示动脉瘤或其它血管畸形，还能全脑的管畸形，还能全脑的 CT 灌注成像，显示脑实质灌注成像，显示脑实质的不均质灌注异常。的不均质灌注异常。双源双源CT脑血管成像脑血管成像左侧大脑半球PBV略下降左侧大脑中动脉变窄双源双源CT脑血管成像脑血管成像1a蛛网膜下腔出血，1b显示右侧大脑中动脉动脉瘤，1c显示右侧大脑半球PBV下降双源双源CT脑血管成像脑血管成像 炫速扫描炫速扫描 微量辐射微量辐射 纯谱双能纯谱双能 全面关爱全面关爱 宜宾二医院新双源宜宾二医院新双源CT