張小勇 胡容 曾憲春 王榮品 李文航 伍瑤斌 余暉

1貴州醫(yī)科大學醫(yī)學影像學院（貴陽550002）；2貴州省人民醫(yī)院放射科（貴陽550002）；3貴州省智能醫(yī)學影像分析與精準診斷重點實驗室（貴陽550002）；4貴州醫(yī)科大學附屬醫(yī)院影像科（貴陽550002）

隨著CT 設備的不斷發(fā)展，頭頸血管成像因其無創(chuàng)、快捷等優(yōu)點，已廣泛應用于頸腦血管病變的疾病篩查［1-2］。但受到設備因素、患者因素、操作者經(jīng)驗的影響，頭頸血管CT 成像的效果參差不齊。尤其是頭頸靜脈系統(tǒng)成像，由于循環(huán)時間不易掌握，常常難以獲得較好的圖像。采集顯影不良的圖像有可能造成漏診或誤診，也可能導致患者重復檢查，將增加患者對比劑和輻射損害的風險。患者個體循環(huán)時間在檢查前常常不能預測，因此對于患者頭頸循環(huán)時間的測量，了解不同患者之間頭頸血管血流動力學的異同，對指導頭頸血管CT 成像有一定的參考價值。既往有研究［3-5］采用超聲、DSA 等方法對腦血管進行循環(huán)時間測量時，多基于一個層面動脈和靜脈的時間差進行測量，采用CT 對于大范圍頭頸動脈和靜脈循環(huán)時間的測量鮮有研究。本研究擬采用頭頸血管4D-CTA 數(shù)據(jù)進行回顧性分析，測量動脈、靜脈的循環(huán)時間，探討其可行性，同時為優(yōu)化頭頸范圍動脈、靜脈CT 成像的時機提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性收集2018年1月至2021年3月在我院懷疑頭頸血管病變行4D-CTA 檢查的患者368 例，排除薄層數(shù)據(jù)不完整、無法查找臨床信息，動、靜脈之間存在異常通道，血管狹窄、閉塞影響血流狀態(tài)的患者。最終298 例患者納入研究，其中男161 例，女137 例，平均年齡（60.15 ±14.73）歲，體質量（63.99 ± 1.50）kg，BMI（24.01 ±3.43）kg/m2。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準。

1.2 檢查方案 患者采用仰臥位，采用束帶將額部與下頜固定，囑咐患者掃描過程中不要做吞咽動作。采用Siemens Somatom Force CT（SOMATOM Force，Siemens Healthcare，F(xiàn)orchheim，Germany）掃描儀搖籃床模式行頭頸范圍動態(tài)血管掃描（4DCTA）。掃描參數(shù)：管電壓70、80 kV，管電流50 ～100 mAs，探測器準直為192×0.6 mm，球管轉速為250 ms/rot。非離子型對比劑碘帕醇40 mL，濃度370 mgI/mL，注射速率5 mL/s，采用雙筒高壓注射器經(jīng)右肘靜脈團注，延遲6 s 同步開始頭頸血管動態(tài)掃描。范圍由主動脈弓至顱頂，采集容積數(shù)據(jù)22 組，每組間隔時間2 s，圖像重建層厚1 mm，層間距0.7 mm。

1.3 圖像數(shù)據(jù)分析 將1 mm 圖像數(shù)據(jù)導入syngo.via（VB20 版本）后處理工作站，指定動態(tài)血管成像模塊進行處理，依次進行圖像校正、四維降噪。在橫斷位圖像中按住鼠標左鍵左右滑動，選擇最佳動脈期、最佳靜脈期圖像畫感興趣區(qū)（ROI），ROI大于血管斷面1/3 ～1/2。最佳動脈期分別選擇主動脈弓（AA）、C4 水平雙側頸總動脈（CA）和椎動脈（VA）、雙側大腦中動脈（MCA）M1 段、基底動脈（BA）中段等層面進行測量；最佳靜脈期分別選擇C4 水平雙側頸內靜脈（ICV）和乙狀竇（SS）、上矢狀竇（SSS）中段層面。獲取各個感興趣區(qū)（圖1AF）的對比劑的時間-密度曲線（圖1G），記錄各個感興趣區(qū)峰值CT 值和達峰時間。

圖1 各感興趣區(qū)測量位置及時間密度曲線Fig.1 Measurement position and time density curve of each region of interest

1.4 循環(huán)時間計算 通過測量各個感興趣達峰時間，分別計算主動脈弓至顱內（大腦中動脈和基底動脈）的平均時間（T1）、主動脈弓至上矢狀竇的時間（T2）、顱內動脈至上矢狀竇的時間（T3）、上矢狀竇至頸內靜脈的時間（T4），以及所有動脈ROI 平均峰值時間（TA）、靜脈ROI 平均峰值時間（TV）以及動靜脈循環(huán)時間差TA-V。

1.5 統(tǒng)計學方法 應用SPSS 22.0 統(tǒng)計學軟件進行分析，動、靜脈達峰的強化CT 值和達峰時間采用均數(shù)±標準差表示，不同組別之間的差異分別采用兩樣本獨立t檢驗、單因素方差分析以及秩和檢驗。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 不同ROI 的CT 值和峰值時間 經(jīng)4D-CTA數(shù)據(jù)測量，頭頸范圍內不同感興趣區(qū)（ROI）CT 值和達峰時間，順血流方向CT 值略降低，達峰時間成逐漸遞增趨勢。見表1。

表1 不同ROI 的CT 值及達峰時間Tab.1 CT value and peak time of different ROI ±s

表1 不同ROI 的CT 值及達峰時間Tab.1 CT value and peak time of different ROI ±s

注：AA，主動脈弓；CA，頸總動脈；VA，椎動脈；MCA，大腦中動脈；BA，基底動脈；SSS，上矢狀竇；SS，乙狀竇；ICV，頸內靜脈

ROI AA CA VA MCA BA SSS SS ICV CT 值（HU）637.77±167.64 773.32±191.56 637.81±185.02 582.74±156.82 520.72±156.15 540.7±150.04 556.56±152.68 564.14±180.89峰值時間T 值（s）19.99±3.47 20.74±3.45 21.17±3.51 21.68±3.53 22.32±3.62 26.62±3.84 27.72±3.89 29.73±4.57

2.2 不同ROI 之間峰值時間間隔 通過測量獲得不同ROI 之間時間間隔，以主動脈弓為基礎，對比劑峰值到達顱內動脈和靜脈的時間分別為1.91、6.11 s，頭頸動脈和靜脈平均峰值時間差約6.99 s。見表2。

表2 不同ROI 峰值時間間隔Tab.2 Peak time difference between different regions of interest ±s，s

表2 不同ROI 峰值時間間隔Tab.2 Peak time difference between different regions of interest ±s，s

注：T1，主動脈弓至顱內動脈（大腦中動脈和基底動脈平）的平均時間；T2，主動脈弓至上矢狀竇的時間；T3，顱內動脈至上矢狀竇的時間；T4，上矢狀竇至頸內靜脈的時間；TA，動脈平均峰值時間；TV，靜脈平均峰值時間；TA-V，頭頸動脈與靜脈平均峰值時間差

組T1 T2 T3 T4 TA TV TA-V平均峰值時間1.91±0.78 6.61±1.40 4.72±1.05 1.52±1.43 21.77±3.09 28.76±3.68 6.99±1.01

2.3 不同性別、體質量、BMI 比較 不同性別患者比較，女性的主動脈峰值、動脈平均峰值、靜脈平均峰值均比男性出現(xiàn)得早，動靜脈峰值時間差較男性更短，差異均有統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；按不同的BMI 分組比較，峰值時間和循環(huán)時間差組間差異均無統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；按不同體質量分組，隨著體質量增加，峰值時間越晚，但組間差異無統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表3。

表3 不同分組比較Tab.3 Comparison of different groups ±s，s

表3 不同分組比較Tab.3 Comparison of different groups ±s，s

類型性別BMI體質量分組男女t 值P 值＜18.5 kg/m2 18.5 ～23.9 kg/m2＞23.9 kg/m2 F 值P 值＜60 kg 60 ～80 kg＞80 kg F 值P 值主動脈弓峰值時間20.65±3.61 19.00±3.05 1.96 0.04 16.90±4.32 20.48±3.49 19.94±3.28 2.32 0.11 19.17±3.43 20.50±3.56 20.19±2.29 1.45 0.24動脈平均峰值時間22.55±2.83 20.56±3.15 2.57 0.01 18.13±5.41 22.08±3.14 21.84±2.69 1.35 0.27 20.92±3.27 22.16±2.99 23.20±2.16 1.56 0.22靜脈平均峰值時間29.90±3.13 26.99±3.83 3.25＜0.001 25.38±7.53 29.02±3.87 28.86±3.03 0.15 0.86 27.69±4.10 29.29±3.41 30.18±2.55 0.89 0.42動靜脈循環(huán)時間差7.36±0.90 6.44±0.92 3.87＜0.001 7.25±2.15 6.93±1.15 7.02±0.75 1.94 0.15 6.77±1.06 7.13±0.99 6.99±0.86 1.13 0.33

3 討論

近年來腦血管病發(fā)病率逐年攀升［6］，給家庭和社會帶來沉重的負擔，社會危害性極大。作為我國心腦血管疾病的防控重點，頭頸范圍動、靜脈血管病變篩查和早期診斷，對于降低神經(jīng)血管性相關疾病的發(fā)病率，減少致死、致殘率具有積極意義［1，7］。

影像學檢查在血管性疾病中廣泛應用，其中CT 血管成像以無創(chuàng)、快捷的優(yōu)點，成為頭頸血管性病變篩查最常用的檢查方法［2］。4D-CTA 技術是基于腦灌注衍生出的一種新興影像檢查方法［8-9］，一次檢查可以同時了解動靜脈的情況，但是對設備要求較高，因此難以在臨床普及。獲取血流動力學信息是4D-CTA 額外的功能，能通過測量獲得不同患者頭頸范圍的動靜脈血流動力學信息的異同。采用腦灌注數(shù)據(jù)對于腦血管循環(huán)時間進行測量既往有研究［10］報道，但對于頭頸大范圍循環(huán)時間的測量，未見文獻報道。本研究回顧性分析頭頸部4D-CTA 圖像，排除了大血管嚴重狹窄、存在動靜脈異常分流的患者，對頭頸血流循環(huán)時間進行測量，為優(yōu)化日常頭頸部CT 血管成像提供一定參考。

本研究采用相同掃描范圍，統(tǒng)一對比劑注射方案，對比劑總量40 mL，流速5 mL/s，避免了掃描模式和對比劑注射方案對峰值時間的影響。結果顯示，隨著血流方向各感興趣區(qū)CT 值略有下降，血液對于對比劑可能有一定的稀釋作用（表1）。AA 平面峰值時間約19.99 s，到達顱內MCA 和BA、SSS 的平均時間分別約1.91、6.61 s，最佳頭頸動脈系統(tǒng)、靜脈系統(tǒng)峰值時間間隔約6.99 s。不同性別比較，主動脈峰值在女性較男性更早出現(xiàn)，頭頸動脈、靜脈系統(tǒng)循環(huán)時間較男性略短，差異均有統(tǒng)計學意義，提示在女性患者頭頸CTA、CTV 最佳采集時間較男性更早出現(xiàn)。按不同體質量分組，隨著體質量增加，主動脈弓的峰值時間增加，但組間差異沒有統(tǒng)計學意義。不同BMI 分組，峰值時間和循環(huán)時間間隔差異均無統(tǒng)計學意義。

目前應用于臨床的CT 掃描儀種類繁多，頭頸范圍的CT 成像時間可以亞秒到數(shù)秒［11］不等，過快掃描速度可能導致顱內血管的細小分支顯示不佳，過長的掃描時間可能導致靜脈回流影響動脈的觀察和診斷。結合CT 掃描儀設置合適的對比劑的注射方案、觸發(fā)模式、延遲時間是獲取最佳動、靜脈血管時相的關鍵。CT 增強檢查的對比劑觸發(fā)方式有經(jīng)驗值法、小劑量團注測試法、對比劑自動示蹤法［12］。受患者個人因素影響，其中經(jīng)驗值法成功率遠不如后兩者，臨床很少用于血管成像。小劑量團注測試法可以獲得目標血管循環(huán)峰值，能減少個體化差異的影響，但操作相對繁瑣。對比劑自動跟蹤技術操作簡便，也兼顧了個人差異的影響，在臨床工作中應用較廣。在設定頭頸動脈CT 成像方案時，應考慮主動脈弓峰值到達顱內動脈和靜脈的時間。本研究結合頭頸CTA 常用的對比劑觸發(fā)方式和觸發(fā)水平，以主動脈弓的峰值時間作為基礎，估算主動脈弓至頸部、顱內血管的循環(huán)時間。測量結果顯示主動脈弓到達顱內動脈的平均時間約1.91 s，到達上矢狀竇的時間約6.61 s，提示主動脈弓至顱頂?shù)膾呙钑r間小于前者時應要注意調整觸發(fā)后延遲時間；而掃描時間大于后者時，顱內靜脈顯影達到峰值，可能影響動脈血管觀察，這與溫孟皇等［12］的研究結論相似。測得顱內動脈到上矢狀竇的時間約4.72 s，上矢狀竇至頸內靜脈的時間約為1.52 s。從時間密度曲線分布圖可以觀察到，動脈各個ROI 的峰值分布較靜脈的峰值相對更集中，提示靜脈循環(huán)時間比動脈慢。本研究結果顯示，頭頸動脈、靜脈的平均峰值時間相差約6.99 s，這與SCHREIBER 等［13］采用超聲獲得的頸內動脈、靜脈之間的差值相近，但是本研究采用的是頭頸動脈和靜脈各個感興趣區(qū)的平均值，與其單層面的測量有一定差異。本研究采用計算平均峰值時間主要考慮到：頭頸CTA 或CTV 掃描范圍長，所以單個層面不能完全代表整個范圍。了解不同ROI 之間的循環(huán)時間間隔，才能更好結合CT 設備掃描參數(shù)和適當?shù)膶Ρ葎┳⑸浞桨?，精準獲取最佳動脈、靜脈的CT 血管圖像。

不足之處：本研究為單中心研究，數(shù)據(jù)測量受人為因素影響；采用搖籃床模式采集，掃描范圍大，時間分辨率受限。由于對比劑由肘靜脈經(jīng)頭臂靜脈進入上腔靜脈，會影響頭臂靜脈峰值時間，故未測量頭臂靜脈峰值曲線，可能對靜脈整體峰值有一定影響，后續(xù)的研究將進一步完善相關問題。

綜上所述，女性患者峰值時間較男性更快出現(xiàn)，動靜脈時相間隔更短，頭頸CTA、CTV 掃描時宜適當縮短觸發(fā)、延遲時間，尤其是體質量和體質指數(shù)偏低的女性。主動脈弓至顱內動脈峰值時間相差約1.91 s，根據(jù)CT 掃描儀的最快掃描速度，以主動脈弓為觸發(fā)平面，結合合適的延遲時間可以獲得最佳頭頸動脈期圖像，掃描時間大于6.61 s 可能會有顱內靜脈過度顯影。根據(jù)頭頸動、靜脈時相最佳采集間隔，動脈期后延遲6.99 s 左右可獲得良好的靜脈期圖像，若采集間隔時間小于4.72 s時，可能會有顱內動脈殘留顯影?；?D-CTA 技術測量頭頸血管循環(huán)時間具有較廣泛的臨床應用前景。