探讨SPS-DE在CTA诊断颅内动脉瘤中的应用价值

　　颅内动脉瘤是指颅内动脉壁的囊性膨出，是自发性蛛网膜下腔出血的主要原因，有较高的致残率，因此早期诊断对患者预后极为重要。目前三维数字减影血管造影 (three dimensional digital subtractionangiography，3D-DSA) 仍然是诊断颅内动脉瘤的金标准。3D-DSA 是一种有创的检查方法，患者不易接受，且并发症较多，其临床应用受到一定限制。随着多层螺旋 CT 的发展，CT 血管造影 (computedtomography angiography，CTA) 逐渐被广泛应用于颅内动脉瘤的诊断。以往的常规减影 CTA 及非能谱纯化技术的双能量 CTA 由于易受颅底骨质的干扰，容易导致颅底血管的动脉瘤被漏诊或误诊的情况。具有选择性能谱纯化技术(selective photon shield，SPS)的双能量扫描技术(dual energy，DE)是双源 CT 一种新的双能量成像技术，能提高对被扫物质的识别能力，更好地消除颅底伪影，优化图像质量，提高诊断准确率。

　　目前，SPS-DE 技术在颅内动脉瘤诊断中的应用研究较少，本研究旨在探讨 SPS-DE 在 CTA 诊断颅内动脉瘤中的应用价值。

　　1、 对象与方法

　　1． 1 研究对象

　　2013 年 5—11 月在昆明医科大学第一附属医院行脑 CTA 检查的自发性蛛网膜下腔出血并怀疑动脉瘤患者共 70 例，其中男 38 例，女 32 例，平均年龄(55． 7 ± 12． 4) 岁。所有患者在 SPS-DE-CTA 检查1 周后进行 3D-DSA 检查。检查前均签署知情同意书。

　　1． 2 SPS-DE-CTA 检查

　　采用 Somatom Definition Flash 双源 CT (Siemens，德国);扫描范围从下颌骨至颅顶，所有患者均行增强双能量扫描模式且均采用 SPS。对比剂采用碘普罗胺注射液 (370 mgI/mL)，流率 4 ～ 5 mL/s，总量60 mL，注射完毕后跟注 40 mL 生理盐水注射液冲洗。应用对比剂团注跟踪软件(Bolus Tracking)，监测平面或感兴趣区(region of interest，ROI)选择颈总动脉分叉部，触发阈值 100 HU，延迟 5 s 扫描，由足侧向头侧方向扫描。扫描参数:管电压分别为 80 kV和 sn140 kV，管电流分别为 200 mAs 和 100 mAs，矩阵 512 × 512，准直器 64 mm × 0. 6 mm，层厚 0. 75mm，层间距 0. 5 mm，螺距 0. 8，旋转时间 0. 6 s / 转。

　　辐射剂量的计算:CTDIvol (mGy)和 DLP(mGy·cm)均为计算机自动给出，分别为 13. 59 和 259. 41;单位有效剂量(ED) = DLP × K (K 值参照欧洲 CT 质量标准指南，头部 K = 0. 023 mSv·mGy－ 1·cm－ 1)，ED(mSv)为 0. 54。

　　1． 3 图像后处理及评估

　　扫描完成后，将重建后的图像数据传输至相匹配的后处理工作站 Siemens Syngo Multi ModalityWorkplace(MMWP)，采用双能量自动减影去骨，利用3D 软件在容积再现(volume rendering) 图像上进行血管及动脉瘤的分析和测量。由 2 名高年资主治医师独立分析图像，观察动脉瘤的有无、部位及数目，测量瘤长径、短径和瘤颈宽度。若有分歧请上级医师参与分析达成一致。颅内血管评分标准如下。

　　5 分:血管边缘形态锐利，小动脉细节显示好，静脉干扰小，整体图像质量好。4 分:血管边缘形态较锐利，小动脉细节显示较好，静脉干扰较小，整体图像质量较好。3 分:血管边缘形态较毛糙，小动脉细节显示一般，静脉干扰一般，整体图像质量一般。2 分:血管边缘形态毛糙，小动脉细节显示较差，静脉干扰较大，整体图像质量差。1 分:血管边缘形态模糊，小动脉细节显示差，静脉干扰大，图像整体质量差。

　　1． 4 3D-DSA 检查及图像后处理

　　利用 Philips A1lura XperFd 20 数字减影血管造影机对患者进行 3D-DSA 检查。采用 Seldinger 技术对 70 例患者进行股动脉穿刺，先行常规正、侧位颈内动脉和椎动脉造影，注射非离子型造影剂碘海醇(300 mgI/mL):颈总动脉 5 mL/s，总量 10 mL;椎动脉 3 mL/s，总量 5 mL。以人体长轴为核心行旋转数字血管造影(旋转 DSA)，造影剂注射量:颈总动脉5 mL / s，总量 25 mL;椎动脉 3 mL/s，总量 12 mL。将旋转 DSA 图像数据传输至 Philips　Intergirs 3D RARelease 4． 3 工作站进行重建，由 2 名高年资主治以上影像医师对颅内血管及动脉瘤检出情况进行分析，若有分歧请上级医师参与分析达成一致。

　　1． 5 统计学方法

　　采用 SPSS 17． 0 软件包进行统计学处理。两种检查方法对动脉瘤大小的比较采用配对 t 检验;SPS-DE-CTA 检测动脉瘤的敏感度、特异度、准确度、阳性预测值和阴性预测值采用四格表计算;两种检查方法对动脉瘤长径、短径和瘤颈宽度测量结果的相关性采用 Spearman 相关分析。P ＜0. 05 为差异有统计学意义。

　　2、 结 果

　　2． 1 SPS-DE-CTA 图像质量主观评分

　　70 例患者 SPS-DE-CTA 图像质量主观评分均在4 分以上，能满足临床诊断需求。 病例 1: 女性，53 岁，CT 发现蛛网膜下腔出血 1 d。图像主观评分为 4 分，SPS-DE-CTA 可清楚显示位于颈内动脉 C2可见一囊状动脉瘤，瘤颈宽度约 0. 37 cm，瘤长约0. 33 cm，瘤短颈约 0. 32 cm;3D-DSA 显示在相同位置可见一囊状动脉瘤，瘤颈约 0. 36 cm，瘤长径约0. 32 cm，瘤短径约 0. 33 cm (图 1A、B) 。病例 2:男性，37 岁，突发头痛 3 d。图像主观评分为 5 分，SPS-DE-CTA 显示位于大脑前动脉可见一囊状动脉瘤，瘤颈宽度约 0. 36 cm，瘤长径约 0. 82 cm，瘤短径约 0. 63 cm，;3D-DSA 显示在相同位置可见一囊状动脉瘤，瘤颈约 0. 35 cm，瘤长径约 0. 84 cm，瘤短径约0. 67 cm(图 1C、D)。

　　2． 2 SPS-DE-CTA 检出颅内动脉瘤的部位和个数与3D-DSA 检查的符合率

　　SPS-DE-CTA 和 3D-DSA 对动脉瘤的观察分析均按照以下 8 个标准部位进行:大脑前动脉、大脑中动脉、大脑后动脉、前交通动脉、后交通动脉、颈内动脉颅内段、椎动脉颅内段和基底动脉。70 例经 SPS-DE-CTA 检查的病例中，经 3D-DSA 证实为颅内动脉瘤患者58 例，共检出动脉瘤 63 个，其中53 例为单发动脉瘤，5 例为多发动脉瘤(均为 2 个);动脉瘤直径最小 2． 3 mm，最大 46 mm，平均约 5． 63 mm。SPS-DE-CTA 检出动脉瘤的个数和部位与 3D-DSA 诊断符合率为 100%(表 1)。

　　2． 3 SPS-DE-CTA 检测颅内动脉瘤的诊断效能

　　无论是检出阳性患者例数还是动脉瘤个数，与3D-DSA 相比，SPS-DE-CTA 诊断动脉瘤均有很好的诊断效能，SPS-DE-CTA 检测动脉瘤的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和准确度均为 100%。

　　2． 4 SPS-DE-CTA 与 3D-CTA 对颅内动脉瘤的测量结果

　　SPS-DE-CTA 清晰显示动脉瘤大小、形态、与载瘤动脉关系、瘤颈和瘤轴指向，与 3D-DSA 的测量结果比较，差异均无统计学意义(P ＞0． 05);两种方法对动脉瘤的瘤长径、短径和瘤颈宽度的测量结果具有良好的相关性(表 2)。

　　3、 讨 论

　　随着 CT 技术的发展，CTA 已经成为诊断脑动脉瘤常用的检查方法。目前多项研究都在试图将 CTA作为惟一的筛查颅内动脉瘤的检查方法。以往头颅 CTA 主要为常规减影 CTA 与没有采用 SPS 技术的 DE-CTA。常规减影 CTA 是利用增强和平扫 2 次扫描相减后得到的，对患者及图像空间配准的要求较高。而 SPS-DE-CTA 则克服了以往常规减影 CTA的不足，SPS-DE-CTA 无需平扫，一次增强即可获得80 kV、140 kV 及双期融合三期数据进行能量减影，从而有效避免了因患者配合欠佳，层面配准不良而导致减影失败的缺陷，尤其适用于烦躁患者的评价。

　　由于 SPS-DE-CTA 减少了一次平扫，因此患者接受的辐射剂量大大降低。研究证明，SPS-DE-CTA 的辐射剂量较常规减影 CTA 减少约 59% 和 64%。但由于颅底血管部分迂曲穿颅骨走行，尤其是岩段和虹吸段与颅底复杂的骨性结构接触紧密，DE-CTA 难以充分显示瘤体全貌及瘤颈，易漏诊，这提示在去除颅骨方面没有采用 SPS 技术的 DE-CTA 扫描成像技术存在不足，而且对于直径 ＜3 mm 的动脉瘤容易出现敏感性及特异性降低的情况。

　　SPS-DE 法对 2 个球管分别采用高低千伏曝光时发出的 X 射线辐射能量频谱中重叠的低频能量的 X射线光子进行选择性滤过，从而使得 SPS-DE-CTA 在实际曝光过程中患者所接受的辐射剂量降低。

　　另外，SPS-DE-CTA 技术能提高被扫描物质的识别能力。即以数学识别算法效能不变为前提，在没有使用 SPS 技术之前，在二维能量空间内识别碘和骨(钙)的能力是碘到直线(数学识别算法)的距离之和。而在使用了能谱纯化技术之后，在二维能量空间内碘和骨(钙)的空间位置都发生了水平左移，而碘的原子序数(53)大于骨(钙)(20)，所以碘水平左移的距离大于骨(钙)，因此在新的能量空间内碘和骨(钙)更容易被识别和显示。研究证实，使用能谱纯化技术后能使被扫描物质的识别能力最大可提高 80%。

　　本研究根据检查目的使用了 80 kV 和 Sn140 kV的 SPS 技术，病例图像主观评分均在 4 分以上，颅底骨质减影满意，颅内血管及动脉瘤均显示清晰，无明显伪影，且均能进行诊断。瘤长径、短径和瘤颈宽度的测量结果与 3D-DSA 的测量结果相比差异均无统计学意义，具有很好的相关性，证实了使用 SPS-DE技术后增加了双能量对高密度物质的识别能力，克服了以往传统能量减影(140 kV;80 kV)由于颈内动脉岩段和虹吸段与颅底复杂的骨性结构接触紧密，颅底骨质难以彻底清除而导致部分动脉被瘤漏诊或误诊的缺陷。

　　综上所述，SPS-DE-CTA 诊断颅内动脉瘤与 3D-DSA 相比有较好的优势，它既能同时显示血管与颅底结构，又能减掉颅骨，同时对颅内动脉瘤的检出及测量均有很高的敏感性和特异性，因此可代替 3D-DSA 作为一种无创性的颅内动脉瘤常规筛查方法。