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256层螺旋CT动态容积扫描在烟雾病诊断中的应用价值

2015-06-01高青崔慧贾慧娟史朴军高伟

中国医疗设备 2015年7期
关键词:病组烟雾容积

高青,崔慧,贾慧娟,史朴军,高伟

聊城市人民医院 a.CT室;b.设备科;c.检验科,山东 聊城 252000

256层螺旋CT动态容积扫描在烟雾病诊断中的应用价值

高青a,崔慧a,贾慧娟a,史朴军b,高伟c

聊城市人民医院 a.CT室;b.设备科;c.检验科,山东 聊城 252000

目的探讨256层螺旋CT动态容积扫描在烟雾病诊断中的应用价值。方法 选取23例烟雾病患者(烟雾病组)和18例血管无异常的志愿者(对照组),均对其行256层螺旋CT动态容积扫描,将动脉达峰序列作为原始图像,进行容积再现(VR)、最大密度投影(MIP)等后处理。将原始数据导入灌注分析软件,得到脑血容量(CBV)、脑血流量(CBF)、平均通过时间(MTT)、达峰时间(TTP),比较大脑前、中、后动脉分布区的CT灌注参数,并进行统计分析。结果 与对照组比较,烟雾病组患者大脑前、中动脉分布区TTP、MTT延长,CBV增高,差异有统计学意义(P<0.01),CBF比较差异无统计学意义(P>0.05);两组患者大脑后动脉分布区的脑CT灌注参数比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 256层螺旋CT动态容积扫描能很好地显示病变血管部位、狭窄程度及颅底异常血管网改变,对烟雾病诊断有重要的指导意义。

多层螺旋CT;动态容积扫描;烟雾病

烟雾病(Moyamoya Disease,MMD),又称脑底异常血管网症,是一种慢性进行性颅底动脉血管闭塞性疾病,以颈内动脉颅内段、大脑前动脉及大脑中动脉起始部狭窄或闭塞,伴脑底部willis环周围烟雾状毛细血管网形成为特征,因其在脑血管造影片上形似喷出的烟雾,故称其为烟雾病。有研究表明,多层螺旋CT(MSCT)动态容积扫描可通过注射一次造影剂,同时获得脑动脉及全脑灌注图像,不仅可大幅度降低辐射剂量,而且还可以对患者的脑血管情况进行综合评价。本研究对23例烟雾病患者及18例血管无异常的志愿者进行MSCT动态容积扫描,旨在探讨MSCT动态容积扫描在烟雾病诊断中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选择2012年1月~2014年1月于我院确诊的23例烟雾病患者作为烟雾病组,其中男9例,女14例;年龄15~52岁,平均(35.5±13.2)岁。短暂性脑缺血发作11例,脑出血7例(其中脑室出血3例),无症状5例。选取标准:① 排除合并糖尿病或甲状腺、心血管、肾脏、肝脏等疾病;② 心率55~91 bpm,平均(66±7)bpm;③ 身高150~185cm,平均(163±8)cm;④ 体重53~82 kg,平均(65±11)kg,体重指数(Body Mass Index,BMI)为(18.5~25)kg/m2。

按上述标准选择18例同期脑血管无异常的志愿者作为对照组,其中男8例,女10例;年龄27~52岁,平均(39.5±12.1)岁。无临床症状11例,头痛、头晕7例。本研究通过医院伦理委员会批准,患者及志愿者均被告之并签署知情同意书。

1.2 仪器与方法

采用Philips 256层螺旋CT进行脑CT灌注成像(CT Perfusion,CTP),扫描范围从颅底至颅顶,扫描前去除头部异物,嘱患者扫描时勿动,经肘静脉注入50mL碘普罗胺(370mgI/mL),注射速率5mL/s,对比剂注射后5 s开始第一次扫描,对比剂注射后6 s进行第2次扫描,间隔时间为1 s,共扫描15次,然后以20mL生理盐水冲洗。扫描一次覆盖范围16cm,单圈旋转时间为0.4 s,管电压80 kV,管电流125mA,准直64×1.25mm,层厚5mm,层间距5mm。

1.3 图像后处理

将采集的容积数据传输至EBW后处理工作站,在所得容积数据中选择一组动脉达峰数据重建出容积再现(Volume Rending,VR)、最大密度投影(Maximum Intensity Projection,MIP)图像,观察血管外观。并利用灌注分析软件进行脑灌注图像的处理,得到所扫的每个层面的脑血容量(Cerebral Blood Volume,CBV)、脑血流量(Cerebral Blood Flow,CBF)、平均通过时间(Mean Transit Time,MTT)、对比剂达峰时间(Time to Peak,TTP)。

1.4 统计学方法

采用SPSS 17.0软件进行统计分析,计量资料以均值±标准差(x_±s)表示,组间比较采用t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 脑CT血管成像表现

VR、MIP图像可显示病变血管部位、狭窄程度、颅底异常血管网及侧支血管等(图1~2)。23例烟雾病患者的动态容积扫描图像情况如下:

(1)狭窄、闭塞:所有患者均可清晰显示发生狭窄、闭塞的血管,其中双侧颈内动脉颅内段狭窄、闭塞18例,发生狭窄的位置位于C1或C2段,多同时伴大脑前动脉及大脑中动脉狭窄、闭塞;单侧颈内动脉狭窄、闭塞4例,发生狭窄的位置位于C1或C2段,均伴有大脑中动脉M1狭窄、闭塞,伴或不伴有大脑前动脉近端狭窄;单侧大脑中动脉近端狭窄1例。

(2)脑底部异常增生血管网:所有患者均可显示脑底部动脉环周围有密集成束的不规则小血管网,多分布在发生狭窄、闭塞的大血管周围。

(3)软脑膜侧支循环:10例患者在大脑后动脉与大脑前动脉之间、大脑后动脉与大脑中动脉之间的终末支有广泛的软脑膜侧支循环形成,双侧椎动脉颅内段及基底动脉代偿性增粗,另外2例患者颈外动脉形成侧支供血。

图1 MIP及VR图像

图2 MIP及VR图像

2.2 脑CTP参数分析

与对照组比较,烟雾病组大脑前、中动脉分布区CBV增大、TTP及MTT延长,差异有统计学意义(P<0.01),但CBF比较差异无统计学意义(P>0.05);大脑后动脉分布区两组CBF、CBV、MTT、TTP比较差异无统计学意义(P>0.05),见表1。烟雾病组患者的脑灌注图像,见图3。

表1 两组患者大脑前、中、后动脉分布区脑CT灌注参数比较(_± s)

表1 两组患者大脑前、中、后动脉分布区脑CT灌注参数比较(_± s)

组别CBF[mL/(min·100g)]CBV(mL/100g)MTT(s)TTP(s)对照组(18例)ACA25.66±4.542.92±0.725.45±0.9924.83±4.07 MCA97.74±7.916.08±0.563.83±0.8325.83±2.34 PCA25.77±3.522.77±0.536.28±0.6925.33±4.06烟雾病组(23例)ACA26.30±5.288.46±0.916.89±0.4330.27±5.02 MCA99.61±10.828.06±1.056.34±1.0132.06±2.55 PCA26.39±3.872.88±0.466.18±0.6626.44±4.11

图3 脑灌注图像

3 讨论

1967年,Suzuki教授首次使用了烟雾病的概念,为脑底动脉环的自发性阻塞性疾病,可能与家族遗传、感染、自身免疫性疾病有关[1-2]。MMD在全世界各国均有发现,但其发病存在显著的地区及种族差异,亚洲地区是本病集中区域,日本的发病率最高,其次为韩国及中国,欧美发病率较低,这提示着遗传因素在其发病过程中起着非常重要的作用。MMD多认为是继发于某种病因所致的双侧颈内动脉颅内段、大脑前动脉、大脑中动脉近端狭窄或闭塞后大脑底部侧支血管逐渐代偿,从而形成丰富密集的、不规则的细小侧支循环网。以往诊断烟雾病主要依靠脑血管造影(Digital Subtraction Angiography,DSA),但急性期患者症状危重,不适合DSA检查,而且DSA属于有创检查,存在并发症的危险。磁共振血管成像(Magnetic Resonance Angiography,MRA)可显示烟雾病受累动脉的异常改变,但对远端分支和侧支血管的显示欠佳。多层螺旋CT具有覆盖范围大、成像速度快、操作简单、无创伤等优点,以往常规脑灌注成像由于扫描覆盖范围的限制,对于扫描覆盖范围以外的病变容易漏诊,难以显示全脑血流动力学信息,随着CT技术的不断进展,全脑灌注再次成为临床及学术上关注的热点[3]。常规模式下进行脑灌注主要以观察willis环为主,难以覆盖全脑,对脑干、小脑、半卵圆中心及额顶叶皮层难以显示。256层螺旋CT可以实现大范围动态容积扫描,能够得到从颅底至颅顶的全脑灌注、脑动脉、脑静脉图像,简化了扫描过程,缩短了患者的检查时间,从而可对病情进行综合评价。

本研究采用VR、MIP技术,可清晰显示颈内动脉颅内段、大脑前动脉及大脑中动脉起始处的病变。VR重建图像具有较强的立体感,通过旋转可显示观察病灶的最佳位置,由于软脑膜动脉侧支循环紧贴颅骨,可以通过多角度旋转清晰地显示侧支血管的来源,但VR不能清晰显示脑底部细小侧支循环。MIP重建图像可作为VR的补充,通过改变阈值来显示不同结构状态,对脑底部细小侧支循环网以及侧支血管内的微小动脉瘤均能清晰显示。

烟雾病的临床表现多样,部分患者临床症状隐匿、不典型,多数患者在发病早期均未得到及时治疗,致使病情进展,可出现短暂性脑缺血发作、脑梗死、脑出血等并发症,其发病形式(梗死或出血)与血流动力学改变有密切联系。典型烟雾病的血流改变表现为:脑血流量降低、氧代谢率不变、氧摄取率亢进、脑血容量增加,平均通过时间延长。烟雾病患者的颈动脉闭塞,可导致远端颅内血管灌注压下降,当侧支循环失代偿时,脑血管自动调节机制发挥作用,使得血管扩张、局部脑血容量(regional Cerebral Blood Volume,rCBV)增加,从而维持局部脑血流量(regional Cerebral Blood Flow,rCBF)正常;随着脑灌注压进一步下降,脑血管自动调节机制失代偿,rCBF下降,脑代谢储备开始发挥重要作用,脑组织氧摄取分数(Oxygen Extraction Fraction,OEF)进行性升高以维持正常脑代谢,当OEF升高不足以维持正常脑氧代谢率(Cerebral Oxygen Metabolic Rate,CMRO)时,脑组织将出现不可逆的改变,发生梗死[4-5]。在慢性病程进展中,患者血管狭窄或闭塞,受累血管周围出现细小的侧支循环网,在侧支循环密集区域可呈现高灌注,CBV增高,但TTP延长,在侧支循环网缺乏的区域呈现为低灌注[6-8]。本研究中,与对照组比较,烟雾病组大脑前动脉和中动脉供血分布区CBV增高、TTP及MTT延长、CBF无明显变化。两组患者大脑后动脉供血分布区CTP参数的比较无统计学意义。说明烟雾病是一种主要累及颈内动脉系统的疾病,椎-基底动脉系统基本不受影响。

烟雾病的致残率和病死率较高,其早期诊断和恰当治疗对于改善患者生活质量和预后尤为重要。脑CTP结合动态容积扫描可准确而直观地诊断烟雾病,为临床诊断提供形态学与功能学等多方面的信息。

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Application Value of 256-Slice Spiral Dynamic Volume CT in Diagnosis of Moyamoya Disease

GAO Qinga, CUI Huia, JIA Hui-juana, SHI Pu-junb, GAO Weic
a.CT Room;b.Department of Equipment;c.Department of Laboratory, Liaocheng People’s Hospital, Liaocheng Shandong 252000

Objective To explore the application value of 256-slice spiral DVCT(Dynamic Volume Computerized Tomography)in diagnosis of MMD(Moyamoya Disease).Methods Altogether 23cases of MMD patients(MMD Group)and 18healthy volunteers(Control Group)were selected and scanned by 256-slice spiral DVCT.The arterial peak sequence was taken as the original image and then processed with adoption of multiple techniques including VR(Volume Rending)and MIP(Maximum Intensity Projection).With input of the original images into the perfusion analysis software, CBV(Cerebral Blood Volume), CBF(Cerebral Blood Flow), MTT(Mean Transit Time)and TTP(Time to Peak)values were acquired.And comparisons and statistical analysis were made between CT perfusion parameters of the distribution areas in ACA(Anterior Cerebral Arteries), MCA(Middle Cerebral Arteries)and PCA(Posterior Cerebral Arteries).Results In contrast with Control Group, patients in MMD Group showed longer TTP and MTT as well as larger CBV of the distribution areas in ACA and MCA with statistically significant differences(P<0.01);while, the CBF in ACA and MCA as well as the cerebral CT perfusion parameters in PCA between two groups had no statistical differences(P>0.05).Conclusion The 256-slice spiral DVCT revealed its advantages in successful display of the locations of vascular lesions, the degree of stenosis and changes of the abnormal sub-cranial vascular network, which provided significant guidance for diagnosis of MMD.

multi-slice spiral CT;dynamic volume scanning;moyamoya diseases

R743;R814.4

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.07.013

1674-1633(2015)07-0040-03

2015-01-19

修回日期:2015-05-27

作者邮箱:congcong1126@163.com

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