李瑞，段玉霞，楊運俊，熊葉，諸葛啟釧，陳偉建

低管電壓CT血管成像與三維旋轉血管造影診斷顱內微小動脈瘤的對照研究

李瑞1，段玉霞1，楊運俊1，熊葉2，諸葛啟釧2，陳偉建1

（溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院，浙江 溫州 325015，1．放射科；2．神經外科）

目的：探討100 kV低管電壓腦CT血管成像（L-CTA）對最大徑≤3 mm的顱內微小動脈瘤（IMA）的診斷價值。方法：回顧性分析2013年5月至2016年12月在溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院經三維旋轉血管造影（3DRA）證實的59例IMA患者的臨床和影像資料，L-CTA均采用100 kV低管電壓檢查，與3DRA對照，分析LCTA診斷IMA的敏感性、特異性及準確度，并評價相關輻射劑量。結果：依據(jù)3DRA結果，59例患者共有70個動脈瘤，其中65個IMA。L-CTA共檢出64個IMA（其中6例多發(fā)IMA），誤診3個，漏診4個。以3DRA作為金標準，采用100 kV L-CTA診斷動脈瘤的敏感性、特異性、準確度分別為93.85%、99.56%及99.08%，動脈瘤大小測量結果與3DRA相關性較好。與常規(guī)120 kV管電壓CTA相比，100 kV管電壓CTA有效劑量降低了35.71%。結論：L-CTA掃描對IMA的診斷敏感性高，且能有效降低輻射劑量。

動脈瘤；全腦數(shù)字減影血管造影；管電壓；輻射劑量；體層攝影術，X線計算機

1 對象和方法

1.1 對象 回顧分析溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院2013年5月至2016年12月間，因SAH行急診CTA檢查并經三維旋轉數(shù)字減影血管造影（3D rotational angiography，3DRA）證實的直徑≤3 mm的IMA患者共59例，男26例，女33例，平均年齡（55.5±12.2）歲，其中合并高血壓35例，吸煙史16例。所有患者在L-CTA檢查后3 d內進行3DRA檢查。本研究經醫(yī)院倫理委員會批準，檢查前由患者家屬簽署知情同意書。

1.2 設備和方法

1.2.1 CTA檢查：所有患者均采用GE LightSpeed VCT 64排螺旋CT掃描機檢查。仰臥位，頭先進。對比劑使用非離子型造影劑威視派克（320 mgI/mL，愛爾蘭），采用高壓注射，注射劑量70～80 mL，注射速率3.0～3.5 mL/s。靜脈注射對比劑10 s后即啟動監(jiān)測，頸內動脈強化達到120 HU時手動觸發(fā)掃描。

掃描方案：管電壓100 kV，管電流250 mAs，準直：64×0.625 mm，視野（field of vision，F(xiàn)OV）25 cm，層厚5 mm，矩陣512×512，重建層厚： 0.625 mm，重建間隔0.625 mm，螺距0.984:1。掃描范圍固定16 cm，從枕大孔至顱頂，掃描線與顱底平行。

所得CTA圖像傳輸至ADW Workstation 4.5工作站常規(guī)進行容積再現(xiàn)（volume rendering，VR）處理，根據(jù)需要進行多平面重建（multi-planner reconstruction，MPR）、最大密度投影（maximal intensity projection，MIP）等后處理。

1.2.2 3DRA檢查：DSA機采用荷蘭Philips Allura Xper FD20數(shù)字減影血管造影機。采用Seldingger法股動脈插管行常規(guī)全腦動脈血管造影?；颊哐雠P于帶有C型臂的血管造影床上，C型臂旋轉360°，分別攝取前后位、左側位、右側位和左前斜位45°、右前斜位45o，圖像數(shù)據(jù)傳輸至Philips Intergirs 3D RA Release 4.3工作站進行重建，從而獲得VR、表面遮蓋顯示（surface shaded display，SSD）等方法的3D-DSA圖像。

1.3 動脈瘤分析 L-CTA及3DRA對IA的觀察分析按以下13個標準部位進行[14，18]：兩側椎動脈顱內段、基底動脈、后交通動脈、兩側大腦后動脈、兩側頸內動脈顱內段、兩側大腦中動脈、兩側大腦前動脈、前交通動脈。

測量值包括IMA最大徑及瘤頸的大小，并觀察瘤體與載瘤動脈的角度關系，主供血動脈來源以及動脈瘤與鄰近血管、顱骨的解剖關系。所有測量均在VR圖像上進行，所獲得的L-CTA后處理圖像，分別由2名放射科醫(yī)師獨立分析完成。在診斷為IMA后，再經由一名高級職稱神經放射科醫(yī)師確認。

1.4 CT輻射劑量 系統(tǒng)依據(jù)所設置的掃描參數(shù)，自動計算出輻射劑量估計值劑量長度乘積（doselength product，DLP，單位為mGy·cm），根據(jù)DLP換算出有效劑量（effective dose，ED，單位為mSv），ED=k×DLP，k值為組織權重因子（單位為mSv× mGy-1×cm-1），采用美國醫(yī)學物理家協(xié)會（American Association of Physicists in Medicine，AAMP）推薦的成人頭部權重因子0.0021[18]。

1.5 統(tǒng)計學處理方法 采用SPSS20.0軟件。以3DRA為“金標準”，計算L-CTA診斷IMA的靈敏度、特異度、準確性。動脈瘤最長徑、瘤頸的大小測量與3DRA結果的比較采用直線相關分析，r值越大，相關性越好。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

圖1 患者男，53歲，L-CTA VR（A）及MIP（B）重建見右側頸內動脈顱內段末端IMA，大小為2.1 mm×1.5 mm；3DRA（C）證實該IMA，大小為2.37 mm×1.65 mm

圖2 誤診病例，男，52歲，L-CTA VR（A）及MIP（B）重建顯示左側后交通起始部微小瘤樣凸起（箭頭所示）；3DRA（C）顯示左側后交通起始部略膨大并發(fā)出一條纖細后交通動脈（箭頭所示）

圖3 漏診病例，女，82歲，由于兩側椎動脈顱內段多發(fā)節(jié)段性狹窄，管腔呈串珠樣改變，L-CTA VR圖像（A）漏診；3DRA（B）能清楚顯示左椎動脈處 2.5 mm動脈瘤形成（箭頭所示）

表1 L-CTA與3DRA IMA檢出結果（n）

2.1 L-CTA診斷IMA結果 59例患者共有70個IA，其中65個IMA。L-CTA共發(fā)現(xiàn)64個IMA，其中6例為多發(fā)IMA，誤診3個，漏診4個（見圖1-3），3 mm以上IA全部檢出（未納入統(tǒng)計）。以3DRA作為金標準，按照13個標準部位進行分析（即每例患者計13部位，某部位發(fā)現(xiàn)1個IA，則另外12個部位為陰性），IMA的具體部位見表1。在本研究中，除外5個3 mm以上IA，因此總樣本量為13×59-5=762。L-CTA診斷動脈瘤的敏感性、特異性、準確度分別為93.85%（61/65）、99.56%（694/697）、99.08%（755/762）。 L-CTA測量IMA瘤體的最大徑為0.7～3.0 mm，瘤頸的大小為0.6～3.0 mm，與3DRA相關性較好（r= 0.874、0.852，P均＜0.001）。

2.2 輻射劑量比較結果 由于不同人種、不同體型的成年人頭部長度變化不大，掃描長度統(tǒng)一設置為16 cm，系統(tǒng)根據(jù)所設置的掃描參數(shù)，自動報告出管電壓為100 kV、120 kV時的DLP分別為 212.18 mGy·cm和332.73 mGy·cm，由此計算出ED結果分別為0.45 mSv、0.70 mSv（均未包括定位相及觸發(fā)掃描劑量）。采用100 kV低管電壓掃描，ED較常規(guī)劑量明顯降低，降幅達35.71%。

3 討論

3.1 降低管電壓對輻射劑量和圖像質量的影響 一 般認為，被檢查者所接受的劑量較常規(guī)劑量降低20%以上可以被確認為劑量降低。本研究結果表明，在保持其他掃描條件不變的情況下，將管電壓由常規(guī)120 kV降低至100 kV時，有效輻射劑量可降低35.71%。SUN等[17]在320排螺旋CT的研究中，采用80 kV L-CTA檢查，其輻射劑量較120 kV常規(guī)管電壓降低69.73%。根據(jù)連續(xù)X射線強度公式I=KiZU2（I：X射線強度；i：管電流；K：比例系數(shù)；Z：陽極靶材料的原子序數(shù)；U：管電壓），X線強度與X射線管的管壓平方正相關，同等比例降低管電壓更能有效降低輻射劑量，因此在減少CTA輻射劑量方面，降低管電壓為一種行之有效的方法。

但是，隨著管電壓的降低，X線的穿透力下降，有效光量子減少，圖像噪聲將不可避免地增加。由于腦血管分支數(shù)目較多，結構復雜，理論上認為噪聲增加會影響圖像質量，影響動脈瘤的檢出。但在本研究中IMA的檢出率高達93.85%，并不受降低能量的影響。其原因可能是腦血管內的碘造影劑為高原子序數(shù)元素物質，碘原子K層結合能為33.2 keV，當管電壓由120 kV降低到100 kV時，X線的能量更接近對比劑碘原子K層結合能，其光電效應顯著增強，對X線的衰減增加導致其CT值顯著升高，血管與周邊腦實質的對比度加大，圖像信噪比、對比信噪比受影響不大，因而保證了圖像質量[15]。

然而，隨著管電壓的持續(xù)降低，入射X線能量減少，其對組織的穿透力降低，相應地，組織對入射X線的吸收增加，從而導致組織的吸收劑量加大；并且由于顱骨對低能X射線光子有較強的吸收，可能會影像圖像質量，因此不能一味靠降低管電壓的方法來降低輻射劑量[19-20]，有學者配合降低管電流、采用迭代重建等方法也取得了良好的效果[21]。

3.2 L-CTA顯示IMA的可行性 在理論上，64層以上螺旋CT顯示＜1 mm的組織結構是成立的，以GE Light Speed VCT 64為例，其探測器通道陣列為64×0.625 mm，探測器通道值均＜1 mm，重建層厚及間隔僅為0.625 mm，而且相對于胸、腹部掃描，頭部受呼吸運動偽影影響較小，因此0.625 mm甚至更小的組織結構均可被64層螺旋CT顯示，具備診斷IMA的客觀條件。

IMA的檢出率與檢查者技術水平關系較大。本研究的部分前期資料對≥3 mm IA的檢出率達到95%以上，但因經驗不足，對＜3 mm L-CTA的檢出率較低，僅為76.92%[18]。而本研究經回顧性分析，IMA的檢出率為93.85%，絕大多數(shù)IMA都可以清晰顯示，甚至亞毫米的IMA也可確認。這也說明在64層以上螺旋CT設備上，L-CTA掃描對IMA的檢出率并不因為管電壓的降低而受到影響，漏診或誤診的原因在于經驗不足、重建技術不當，或是由于IA位置隱蔽，或受臨近顱骨、變異血管干擾等（見圖2-3）。IMA體積甚小，后處理時如不能將重疊區(qū)的血管結構展示清楚則極易遺漏。PRADILLA等[13]報道位于海綿竇段頸內動脈（占24%）和大腦中動脈（占24%）1～5 mm 的IA最易漏診。因此，SHA患者CTA后處理時，對動脈各分叉、拐彎處必須多角度觀察，特別對SAH積血集聚明顯處更是如此。

綜合上述，100 kV L-CTA檢查可以準確診斷、準 確測量IMA，并且能有效降低輻射劑量，是一種成熟的檢查技術。

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（本文編輯：丁敏嬌）

Comparative study between low tube voltage cerebral CT angiography and 3D rotational angiography in diagnosis of intracranial micro-aneurysms

LI Rui1, DUAN Yuxia1, YANG Yunjun1, XIONG Ye2, ZHUGE Qichuan2, CHEN Weijian1.
1.Department of Radiology, the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325015; 2.Department of Neurosurgery, the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325015

Objective: To investigate the diagnostic value of low tube voltage cerebral CT angiography (L-CTA) in intracranial micro-aneurysms (IMA, maximum diameter≤3 mm). Methods: The clinical and imaging data of 59 IMA patients confirmed by 3D rotational angiography (3DRA) in the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University from May 2013 to December 2016 were retrospectively analyzed. All patients had underwent low tube voltage cerebral CT angiography. Comparing with 3DRA, the diagnostic sensitivity, specificity, and accuracy of L-CTA in intracranial micro-aneurysms was evaluated. The related radiation dose in L-CTA was objectively evaluated with the conventional tube voltage. Results: Based on the results of 3DRA, 65 cerebral micro-aneurysms of 70 aneurysms were detected in these 59 cases. CTA detected a total of 64 micro-aneurysms, including multiple micro-aneurysms (n=6), false positive cases (n=3) and missed cases (n=4). Comparing with the 3DRA (gold standard), the diagnostic sensitivity, specificity, and accuracy of L-CTA in IMA were 93.85%, 99.56% and 99.08%, respectively, and the measurement results of aneurysm size were in good correlation with 3DRA. Compared with conventional CTA, the effective dose (ED) of L-CTA reduced by 35.71%. Conclusion: L-CTA has high diagnostic sensitivity in IMA and can effectively reduce the radiation dose.

aneurysm; digital subtraction angiography; tube voltage; radiation dose; tomography, X-ray computed顱內動脈瘤（intracranial aneurysms，IA）在人群中的發(fā)病率為3%～6%[1-2]，女性更常見。80%～90%的自發(fā)性蛛網膜下腔出血（spontane-ous subarachnoid hemorrhage，SAH）是由IA破裂導 致[3-6]，未經治療的動脈瘤性SAH在發(fā)病第1個月死亡率達43%～67%[4-6]，因此及早診斷和治療至關重要。盡管磁共振血管造影（magnetic resonance angiography，MRA）是IA診斷的一種無輻射替代技術[7]，但因采集時間長和流空假象以及SAH患者煩躁不安運動偽影明顯而影響顯示。計算機斷層掃描血管造影（computed tomography angiography，CTA）技術在疑似IA患者的篩查中發(fā)揮著越來越大的作用，已被用作常規(guī)診斷IA的手段[8-10]。然而CTA對顱內微小動脈瘤（intracranial microaneurysms，IMA）的診斷準確性各異，文獻報道為61%～98%[5，11-12]，表明CTA對IMA的檢出率存在爭議[7-10，13]，而CT掃描的輻射劑量是人們關注的重要問題[14-17]。以往文獻關于低管電壓CTA（low tube voltage CTA，L-CTA）的研究主要在大血管[16]或普通IA[14-15，17]，IMA約占IA的1/4[10]，但尚未見有關≤3 mm IMA的研究報道，因此，本研究選取臨床工作中診斷相對有難度的IMA作為研究對象，借以評價L-CTA的診斷效能。

R814.43

A

10.3969/j.issn.2095-9400.2017.08.007

2017-02-16

溫州市科技計劃項目（Y20140029）。

李瑞（1983-），女，河南南陽人，主治醫(yī)師，碩士。

陳偉建，主任醫(yī)師，碩士生導師，Email：wyyycwj@ 163.com。