魏書恒 楊雪 車延旭 管琳娜 于淑靖
頭頸動脈狹窄是造成缺血性腦血管病的重要原因之一,缺血性腦血管病包括短暫性腦缺血發(fā)作和不同類型的腦梗死。缺血性腦血管病對人類的健康和生命構(gòu)成嚴(yán)重的威脅[1],較大面積的梗死往往會影響或使患者喪失生活自理能力或勞動能力,甚至致死,阻礙經(jīng)濟的發(fā)展,社會的進步。所以,對疑似缺血性腦血管病患者應(yīng)早期明確頭頸動脈狹窄的情況繼而進行及時有效的治療,可以避免嚴(yán)重后果的發(fā)生,對于需要手術(shù)或者介入治療的頭頸血管狹窄患者,在治療前明確血管狹窄情況、原因、周圍血管代償情況及解剖關(guān)系至關(guān)重要[2]。這些年來隨著計算機的飛速發(fā)展,CT掃描儀的更新?lián)Q代更是日新月益,掃描速度明顯提高,圖像質(zhì)量不斷改善,圖像后處理軟件和技術(shù)日趨完美,而且中高端CT設(shè)備在全國縣及以上級別醫(yī)院大范圍普及,使得頭頸部CT血管造影(CTA)的地域應(yīng)用[3,4]范圍很大。
1.1 一般資料 隨機選取2019年5~7月河北滄州市中心醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科收治的缺血性腦血管病并且在發(fā)病1周內(nèi)進行頭頸部CTA和DSA檢查的80例患者。排除標(biāo)準(zhǔn): (1) 甲亢患者; (2) 哮喘、碘過敏史者; (3) 口服二甲雙胍72 h以內(nèi)者; (4) 腎衰、較嚴(yán)重心衰患者?;颊呔谌朐?4 h內(nèi)進行顱腦CT和MRI檢查,證實腦梗死64例,短暫性腦缺血發(fā)作(TIA)16例。其中男46例,女34例;年齡38~77歲,平均(54.0±4.8)歲。
1.2 檢查方法
1.2.1 頭頸部CTA檢查方法:使用日本東芝公司生產(chǎn)的ONE Aquilion CT機。檢查前摘除患者耳環(huán)、義齒、項鏈等金屬物品,有拉鏈、金屬扣的衣物去除,避免金屬偽影。用專用頭套和系帶固定患者頭部,囑咐患者檢查過程中禁止吞咽、咳嗽、言語、運動等行為。首先掃描正側(cè)位兩個定位像,然后確定頭頸CTA掃描范圍,從主動脈弓至顱頂,再于主動脈弓水平掃描監(jiān)測層面,在降主動脈中心劃定圓形適當(dāng)大小監(jiān)測區(qū)域。使用OptiVantage高壓注射器經(jīng)右側(cè)肘靜脈注射造影劑,濃度為370 mgI/L的優(yōu)維顯50 ml,流率為4~6 ml/s。注射造影劑10 s后啟動造影劑自動追蹤觸發(fā)掃描,閾值為140 Hu。足頭向掃描,掃描時程約4 s。頭頸CTA掃描參數(shù)[5]如下:重建層厚1.0 mm,間距1.0 mm,電壓120 kV,管電流125 mA·s,X線球管旋轉(zhuǎn)時間0.35 s。FOV 200 mm。所有頭頸CTA檢查由同一技師執(zhí)行。
1.2.2 頭頸部數(shù)學(xué)減影血管造影(DSA)檢查方法:所有患者在1周內(nèi)亦進行頭頸部DSA檢查,由介入科醫(yī)師獲得頭頸動脈狹窄的數(shù)據(jù)。
1.3 頭頸部CTA圖像后處理
1.3.1 圖像質(zhì)量評分標(biāo)準(zhǔn):3分:血管內(nèi)和血管邊界顯示清晰,血管分支達4級,無靜脈偽影,確定檢出或排除血管狹窄;2分:血管內(nèi)強化不均勻或血管邊界顯示不完全,血管分支達3級,或有少量靜脈偽影,可以檢出或排除血管狹窄;1分:血管顯影較差,偽影較多,不能檢出或排除血管狹窄;0分:無法評價。
1.3.2 頭頸動脈狹窄評價標(biāo)準(zhǔn):參照北美癥狀性頸動脈內(nèi)膜切除術(shù)(NASCET)[6]標(biāo)準(zhǔn)對血管狹窄分級,將狹窄程度劃分為輕度狹窄(<50%);中度狹窄(50%~69%);重度狹窄(70%~99%)及閉塞。
1.3.3 圖像處理方法:頭頸部CTA掃描完成后,CT掃描設(shè)備自動進行1 mm層厚、1 mm間隔的薄層重建。薄層數(shù)據(jù)自動傳輸至ADW4.6工作站,由經(jīng)驗豐富的CT診斷醫(yī)生進行圖像后處理,獲得頭頸部動脈的整體和局部的重建圖像,顯示方法有VR和MIP,每種顯示方法都進行充分的多角度旋轉(zhuǎn),選擇對血管狹窄病變顯示最佳的角度存儲圖像,還可以進行單支血管的全程顯示及拉直處理,必要時結(jié)合原始圖像進行綜合判斷。頭頸部CTA 18個標(biāo)準(zhǔn)方位顯示圖像是常規(guī)輸出的。其中前9個標(biāo)準(zhǔn)方位著重顯示顱內(nèi)的前循環(huán)動脈。后9個標(biāo)準(zhǔn)方位著重顯示前后循環(huán)的頸部大血管及后循環(huán)的顱內(nèi)血管。由2名經(jīng)驗豐富的CT診斷醫(yī)生分別對重建圖像進行盲法評定,兩人結(jié)論不一致時通過協(xié)商達成一致。
1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 應(yīng)用SAS 9.4統(tǒng)計軟件,以DSA檢查結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn),同時計算頭頸部CTA對頭頸動脈狹窄診斷的敏感性、特異性,計數(shù)資料采用χ2檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 頭頸CTA的圖像質(zhì)量 80例患者的頭頸部CTA薄層圖像均顯影清晰,和周圍組織對比顯著,相應(yīng)的重建圖像均能顯示動脈血管主干及主要分支,能準(zhǔn)確的判斷血管狹窄程度和斑塊情況,都能達到診斷要求。頭頸部CTA的圖像質(zhì)量評分為(2.90±0.25)分。
2.2 DSA對頭頸動脈狹窄的診斷結(jié)果 80例患者DSA共發(fā)現(xiàn)血管狹窄病變124處。頸總動脈狹窄13處,頸內(nèi)動脈狹窄56處,大腦中動脈狹窄21處,大腦前動脈狹窄9處,椎動脈狹窄18處,基底動脈狹窄3處,大腦后動脈狹窄4處。其中頸內(nèi)動脈、大腦中動脈、椎動脈、大腦后動脈有閉塞處,分別為2處、1處、1處、1處。見表1。
表1 DSA和CTA對頭頸動脈狹窄的診斷結(jié)果 處
2.3 頭頸部CTA和DSA對頭頸動脈狹窄診斷結(jié)果對比 頭頸部CTA準(zhǔn)確判定115處狹窄病變,和DSA一致,為真陽性;漏診9處,表現(xiàn)為假陰性(位于頸內(nèi)動脈、椎動脈、基底動脈);過度評價狹窄程度5處,頸內(nèi)動脈、大腦中動脈、大腦后動脈分別為2處、2處、1處,表現(xiàn)為假陽性。其他所有頭頸CTA和DSA未發(fā)現(xiàn)狹窄血管為真陰性。CTA與DSA對頭頸動脈狹窄診斷結(jié)果的比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=70.05,P=0.75)。根據(jù)敏感性和特異性計算公式,計算得頭頸部CTA對頭頸動脈狹窄診斷的敏感性、特異性分別為92.7%、99.5%。見表2,圖1~5。
動脈粥樣硬化的發(fā)病原因和發(fā)展過程比較復(fù)雜,主要危險因素有高血壓、高血脂、糖尿病、吸煙、飲酒、肥胖和遺傳因素等。在當(dāng)今社會,由于各個危險因素的廣泛存在,導(dǎo)致動脈粥樣硬化發(fā)病的普遍性。動脈粥樣硬化是造成頭頸部動脈狹窄最常見的原因。動脈粥樣硬化在影像學(xué)上的表現(xiàn)就是斑塊形成。頭頸部CTA能詳細準(zhǔn)確展示頭頸動脈斑塊的各個要素,這些要素對臨床診療手段的選擇有重要影響。這些要素主要有:(1)斑塊的性質(zhì),包括非鈣化斑塊、鈣化斑塊、混合性斑塊;(2)斑塊的大?。?3)斑塊的形狀,包括條形、片狀、新月形、方形、環(huán)形、螺旋形及不規(guī)則形等。斑塊的穩(wěn)定性和其性質(zhì)及形狀有一定關(guān)系,尤其大血管的不穩(wěn)定斑塊有脫落風(fēng)險,造成遠端血管栓塞及相應(yīng)部位腦梗死,此種類型的斑塊需要積極處理。對于需要手術(shù)或介入治療的斑塊,治療前了解斑塊的性質(zhì)、大小、形狀和周圍解剖關(guān)系是必須的。頭頸動脈狹窄的原因除了斑塊以外,還有先天發(fā)育因素、血管自身病變等。頭頸動脈狹窄的位置、分布、程度以及側(cè)支循環(huán)的情況同樣具有重要的臨床意義。
表2 CTA與DSA診斷頭頸部動脈狹窄的比較 處
圖1 右側(cè)頸總動脈分叉處混合性斑塊,中度狹窄,血管分析圖像 圖2 右側(cè)頸內(nèi)動脈眼段中度狹窄,VR圖像
血管分析曲面圖像血管分析拉直圖像
圖3 同一病例,右側(cè)椎動脈起始部混合性斑塊,重度狹窄
圖4 基底動脈重度狹窄,VR圖像圖5 基底動脈輕度狹窄,血管分析圖
頭頸部CTA重建后的圖像質(zhì)量由以下因素決定[7-9]:(1)檢查、后處理設(shè)備及相應(yīng)的掃描參數(shù)、處理軟件。檢查設(shè)備決定掃描速度、原始圖像重建和傳輸速度、原始圖像的質(zhì)量。后處理工作站和軟件影響三維后處理圖像質(zhì)量和處理速度。不同的檢查部位、檢查項目需要選擇最佳的掃描方法。最佳的掃描方法需要滿足啟動時機恰當(dāng)、掃描速度快、檢查范圍合適、輻射較低的條件。當(dāng)頭頸動脈內(nèi)造影劑達峰值時采用最佳掃描方法檢查,是獲得高質(zhì)量圖像的基礎(chǔ)。(2)患者的因素,包括身體金屬物品的去除、掃描時的制動、心臟和血管功能等。頭頸部高密度物品摘除消除了金屬密度偽影?;颊咧苿硬粌H是身體的制動,還包括能影響到頭頸部CTA圖像質(zhì)量的生理、病理活動,如言語、吞咽、咳嗽等行為會造成血管運動偽影,降低圖像質(zhì)量,嚴(yán)重時導(dǎo)致無法評價的后果,所以,必須禁止或克制?;颊咝呐K功能影響造影劑的循環(huán)時間和峰值濃度,外周血管尤其是右側(cè)肘靜脈的管徑、順應(yīng)性影響造影劑注射速率。(3)造影劑的注射速率和總量。在患者和檢查設(shè)備允許的范圍內(nèi),爭取使用較少的造影劑總量和較高的注射速率完成高質(zhì)量的檢查。注射速率越高,血管內(nèi)造影劑達峰時間短,而且峰值更高,使得頭頸部動脈血管和靜脈及周圍組織的對比更明顯。造影劑總量少的優(yōu)點是檢查成本降低和安全性提升。因為其他研究證明,過敏反應(yīng)和對比劑腎病的發(fā)生率和造影劑的用量呈正相關(guān)。總之,本研究采用先進的CT檢查及后處理設(shè)備,專用的掃描參數(shù),細致的患者準(zhǔn)備,在智能觸發(fā)掃描技術(shù)的支持下,用較少的造影劑總量和較高的注射速率,快速、高安全性、低輻射[10]的完成了大樣本頭頸部CTA檢查,獲得很高的圖像質(zhì)量,為準(zhǔn)確診斷頭頸部動脈狹窄奠定了牢固基礎(chǔ)。
頭頸部CTA重建圖像的顯示方法主要包括VR、MIP和血管分析。它們各自的特點和用途是:(1)VR的特點是能立體地展示血管的走行,血管樹的分布,通過血管的粗細和不同顏色代表血管狹窄或擴張的程度,尤其在血管和緊鄰骨質(zhì)(如顱底、頸椎)的位置關(guān)系[11]以及動脈瘤的三維空間多角度展示、徑線測量方面作用很大。對于需要手術(shù)或介入治療的動脈瘤、較嚴(yán)重的動脈狹窄,VR圖像對病變及周圍解剖關(guān)系的顯示非常有指導(dǎo)意義。(2)MIP也能三維顯示血管和血管樹的情況,它的主要應(yīng)用在于準(zhǔn)確顯示血管壁和管腔的密度,所以能判定斑塊的性質(zhì)[12],因此,在MIP圖像上測量血管腔寬度是比較準(zhǔn)確的,通過將狹窄處的血管腔寬度值和鄰近正常值比較,可以明確血管狹窄的程度。(3)血管分析,是單獨展示一支大血管的走行全程,同時有曲面圖像和拉直圖像兩種顯示方式,而且兩種圖像的任意位置都和原始圖像一一對應(yīng),在拉直圖像上任何位置管腔寬度都直接顯示,所以也是一種評價血管狹窄的優(yōu)良方法。本研究充分、合理的運用各種顯示方法,必要時結(jié)合原始圖像,對頭頸部動脈狹窄做出了很準(zhǔn)確的評價。
DSA目前作為影像檢查評價血管病變的金標(biāo)準(zhǔn),其方法是通過動脈穿刺置管于檢查動脈,注入造影劑后,在正側(cè)位視野實時動態(tài)的連續(xù)觀察血管的擴張、收縮、狹窄等的情況,也可以通過多次注入造影劑局部重點觀察,達到全面準(zhǔn)確評價血管病變的目的。DSA的優(yōu)點是圖像分辨率高,實時動態(tài)觀察,可以同時進行治療。頭頸部CTA圖像都是反應(yīng)注入造影劑后采集瞬間的情況,這是CTA的局限性;但是,和DSA相比CTA還是有優(yōu)點的:(1)DSA是有創(chuàng)性檢查,操作較復(fù)雜,CTA基本無創(chuàng),操作簡單;(2)DSA觀察視野較小,而且只有正側(cè)位兩種方式,CTA可以同時大范圍觀察頭頸部血管,在后處理工作站上可以任意角度旋轉(zhuǎn)觀察,這對于不規(guī)則和復(fù)雜形狀斑塊的顯示及血管狹窄情況的判斷上很有優(yōu)勢;(3)DSA由于操作較復(fù)雜,造影劑用量較多,所以費用較高,而且患者接受的X線輻射比CTA高,所以,CTA更加經(jīng)濟、安全;(4)DSA只能觀察注入造影劑后的血管內(nèi)的情況,而通過頭頸CTA的原始圖像可以同時觀察血管周圍、腦實質(zhì)的情況等,這對于全面評價病情是有幫助的。
頭頸部CTA對于個別頭頸動脈狹窄的漏診,本研究組人員認為是由于部分動脈走行緊貼骨質(zhì)或其他結(jié)構(gòu),后處理修飾時易于去除部分血管壁結(jié)構(gòu)[13]所致;CTA的假陽性結(jié)果,可能和以下原因有關(guān):(1)少數(shù)病例循環(huán)功能不良導(dǎo)致血管顯影淺淡;(2)較重狹窄血管遠端分支顯影不佳易致過度評價狹窄;(3)和DSA檢查時導(dǎo)管、導(dǎo)絲對斑塊的機械剔除作用或者注入造影劑對斑塊的沖洗作用或者注入造影劑對血管的擴張作用有關(guān),而且其他部位的CTA和DSA結(jié)果對比(如冠脈CTA和CAG)也有出現(xiàn),目前,學(xué)術(shù)界對此還沒有定論[14]。另外頭頸動脈壁較嚴(yán)重鈣化斑塊(尤其頸內(nèi)動脈虹吸段)會對狹窄程度判定造成干擾,會導(dǎo)致假陽性或者假陰性的結(jié)果,這是常規(guī)CTA的不足。
總之,隨著CT掃描設(shè)備、高壓注射器和后處理工作站的更新?lián)Q代,相關(guān)軟件技術(shù)的進步,頭頸部CTA檢查實現(xiàn)了在簡潔無創(chuàng)、低輻射低造影劑用量的前提下準(zhǔn)確評價頭頸部血管狹窄情況的目的[15],針對患者動脈狹窄的不同情況,指導(dǎo)臨床采取及時有效的治療方案,從而達到減少、減輕缺血性腦血管病及其后遺癥發(fā)生的目的,具有重要的臨床意義、經(jīng)濟意義和社會意義。