颅内动脉瘤的影像学检查新进展
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浙江临床医学2010年l2月第l2卷第l2期 ・1387・ 颅内动脉瘤的影像学检查新进展 陆方晓(综述) 蒋立明(审校) 颅内动脉瘤是引起蛛网膜下腔出血最主要的原因,在 择阈值;(2)最大密度投影重建(MIP)是叠加的投影,骨骼 美国大约有200~1000万人患有隐匿性颅内动脉瘤,其中 和钙化等高密度结构可遮盖血管图像,不能反映结构的纵 每年大约有3万人发生动脉瘤破裂 ’ 。颅内动脉瘤病死 率和致残率达60%~75%[2 3。首次出血后的幸存者,3周 内将有40%的病例发生再出血,再出血的致死、致残率高 达80%L 3 j。因此,早期诊断和有效评估是治疗颅内动脉瘤 的关键。近十几年来,影像学的发展非常迅速。现就影像 学用于颅内动脉瘤的新技术、新方法作一综述。 l cT血管造影(CTA) 1.1三维CT血管造影重建技术(3D—CTA) 3D—CTA 是指对比剂在靶血管内浓度达到最高峰时间内进行螺旋 CT容积扫描,它是一种无创性容积成像技术,特别是容积 重建(VR)技术,可同时显示表浅和深在结构的影像,相比 于阈值技术(如MIP等),VR图像对部分充盈对比剂的结 构更能清晰显示 J。目前临床上多采用最大强度投影 (MIP)、表面遮盖显示(SSD)、多平面重建(MPR)、CT仿真 内窥镜(CTVE)进行图像后处理重建。与传统的DSA检查 相比,4排螺旋CT机CTA技术对诊断颅内动脉瘤的敏感性 81%~100%,准确率79%~94.9%Lsj。Dammert等 研究 39例患者48个动脉瘤发现,检出<4ram的小动脉瘤的敏 感性83.3%。Villablanca等 报道VR诊断颅内动脉瘤的 敏感性为98%~100%,特异性为100%,准确性为99%,与 DSA基本一致。Lubicz等 用64排CT机作CTA研究,检 出动脉瘤的敏感性和特异性分别为94%和90.2%,对< 3mm的动脉瘤的敏感性为70.4%。CTA与DSA检查相比, 其优点是快捷、无创、经济。CTA检查一般只需15~ 20min,而且不需选择性插管,创伤和风险小,患者在检查过 程中所受的放射线的剂量也少于DSA检查(CTA检查费用 约为DSA检查费用的40%),可适用于筛查。CTA能显示 血管管壁的钙化、血管与周围组织的关系,CTA可对原始图 像进行旋转、切割,进行多方位的立体观察,可多支血管同 时显示,还可同时发现DSA检查中无法检出的动脉瘤内血 栓、钙化。CTA不足之处:(1)表面遮盖重建(SSD)所选择 的阈值范围直接关系到图像效果,阈值过小可导致正常血 管变窄,阙值过大可导致狭窄段的钙化斑块落入显影范围, 以致于狭窄段被掩盖,特别是在评价小血管瘤时要慎重选 作者单位:310022浙江省肿瘤医院放射科 深关系;(3)容积重建(VR)是近年来开发的一种最新、最 复杂的重建方法,用不同的灰阶显示三维结构,因不同结构 间有一定的透明度,图像具有透视图效果,并且几乎利用了 所有数据,但对计算机的硬件要求很高,重建时间长 ; (4)蛛网膜下腔出血增加了图像的噪声;(5)操作者的技术 水平将影响图像重建结果;(6)空间分辨率略差,对较小动 脉瘤显示较差,特别是<3ram的微小动脉瘤;(7)易受颅底 骨质干扰。 1.2减影CTA CTA减影三维成像显示颅内动脉瘤的原 理,是将CTA增强图像与之前相同层面和参数平扫图像进 行减影处理,得到类似于DSA的血管影像,再进行三维重 建,减影CTA避免了骨骼和钙化等高密度结构遮盖血管, 使图像观察更直观、清晰、确切,对靠近颅底骨处的微小动 脉瘤的检出更有优势。Jayakfishnan等”” 的研究利用一个 简单的头部固定装置以及一个简便的图像处理软件重建出 的减影CTA比传统的CTA更能显示出颈内外动脉的血管 病变。Imakita等 利用眼眶固定的减影CTA螺旋扫描比 传统CTA更能检出靠近颅骨的动脉瘤。Sakamoto等 分 别报道1例常规CTA未能检出而减影CTA检出的海绵窦 动脉瘤和29个颈内动脉动脉瘤中的10个因为靠近颅骨而 不能被常规CTA检出,而减影CTA却都能清晰显示。减影 CTA也存在不足之处:(1)整个扫描过程要保证患者不能 移动,否则层面重合不好,减影效果难以保证;(2)减影图 像的信噪比取决于对比剂到达靶血管的浓度,一般要求CT 值差异>110Hu,以4ml/s速率注入对比剂(比常规CTA的 3.5ml/s略快),在大脑中动脉起始段测量到的CT值为170 ~283Hu;(3)由于去除了颅底骨,SSD空间感没有常规强; (4)增加了患者的辐射剂量和检查费用;(5)信息丢失多或 图像失真时只能观察血管解剖结构而不能了解血流动力学 情况,对大脑末梢小血管的显示不如DSA。综上所述,CTA 减影3D成像对颅内动脉瘤的诊断优于常规3D,尤其对靠 近颅底骨处的微小动脉瘤减影3D成像与常规3D两者相 结合,更能体现CTA的优势。 1.3双源CT能量减影法CTA它是利用不同组织在不同 x射线能量下吸收能量不同进行组织识别,然后分离出只 有血管图像的一种新型CTA检查方法。与常规CT相比, 双源CT通过z轴的飞焦点技术及两组球管、探测器,每次 旋转每组探测器可以获得层厚0.6ram的重叠64层图像, ・l388・ 医学2010年12月第l2卷第l2 机架的旋转最短时间为0.33s,缩短了检查时间,提高了检 查的成功率;两套球管同时同层进行扫描所获得的高能和 3多普勒超声检查(TCD) TCD主要用于对术前颈总动脉、颈内动脉、颈外动脉及 低能数据不存在时间和位置的差别,这为能量减影提供了 最基本保证,但对血管严重钙化的患者不宜使用,钙化处的 椎一基底动脉的供血情况,对结扎这些动脉后或颈内外动 脉吻合后血流方向和血流量作出估计。在动脉瘤栓塞或开 颅动脉瘤颈夹闭术中,TCD检查还可以帮助预测治疗后患 者是否存在脑缺血的风险。术后,TCD检查可用于脑血管 痉挛的检测。 血管受容积效应的影响被部分剥除,严重的钙化甚至会出 现钙化局部血管中断;也不适合术后复查,不管动脉瘤栓塞 或夹闭术,金属形成的放射状伪影减影后仍然存在,邻近的 血管也会出现局限性中断。 1.4去骨CTA重建去骨CTA重建方法,就是额外再增 加一次低剂量的CT平扫,以确定骨结构,而这些骨结构在 CTA重建图像中将被遮盖掉,图像传送至工作站后用去骨 4数字减影血管造影(DSA) 4.1 DSA技术进展 常见的有旋转式DSA(rotational DSA,RDSA)、数字减影、步进式血管造影减影和遥控对比 剂跟踪技术等。旋转DSA技术是系统在开始曝光采集图 像的同时,C形臂支架围绕患者做2次旋转运动,1次为含 技术在3rain内消除骨结构。去骨后的CTA图像再利用标 准化的MIP技术作进一步处理,在水平及垂直轴向上采用 不同视觉角度的旋转而产生40幅图像。Rom ̄na等 报 道,去骨CTA重建技术对脑动脉瘤检出的特异性、敏感性、 阳性预测值及阴性预测值分别为0.99、0.90、0.98、0.95和 0.91、1.00、0.97、0.99,对≥3mm的动脉瘤的敏感性99%、 <3mm的敏感性38%。 对比剂图像,1次为不含对比剂减影所需的蒙片,采集实时 图像后,经过后处理得到相应角度的减影图像,显示血管解 剖的结构和形态 。当采集到RDSA图像后,选择SSD和 MIP对图像进行三维重建,对影像在三维空间做任意角度 的观察,能清晰地显露出动脉瘤体、瘤颈、载瘤动脉及与周 围血管的解剖关系,有效地避免邻近血管重叠或掩盖,具有 更直观的视觉3D效果,真实显示动脉瘤的原始属性 。 三维数字减影血管造影(3D—DSA)诊断动脉瘤的准确性 2磁共振血管造影(MRA) 2.1 MRA技术进展 MRA是显示血管和血流信号特征 的一种技术,不仅可对血管管腔简单描绘,而且可反映血流 方式和速度等血管功能方面的信息,因此又称磁共振血流 成像。MRA主要有时间飞越法(time of lfight,TOF)、相位 对比法(phase contrast,PC)和增强磁共振血管造影(con— trast enhanced MRA,CEMRA)。近年来,磁共振数字减影血 管造影(MR—DSA)也应用于颅内动脉瘤的诊断。MR— DSA又被称为快速多时相CE—MRA(rapid multiple phase 优于常规DSA,对于<2mm的末梢血管与微小动脉瘤的显 示优于3D—CTA 2oj。在作栓塞治疗过程中,行3D—DSA 重建可显示有无瘤颈残留,指导是否进行进一步栓塞及选 择适合的弹簧圈[21]。另外,3D—DSA可以较好的显示母瘤 与子瘤之间的解剖关系,并且能反映血流动力学情况,显示 动脉瘤囊发出的小穿支动脉的能力优于CTA。 4.2 DSA的临床应用价值DSA是颅内动脉瘤诊断的金 contrast enhanced MRA),是利用超快速成像序列,于注射对 比剂前、后重复采集,增强后所有原始图像以增强前采集图 像为减影蒙片消除血管周围背景,应用最大密度投影、SSD 及VR等技术重建血管。MR—DSA只要有对比剂充盈的 血管就会形成稳定的MR信号,能更多反映血管形态的信 息,更接近常规x线血管造影图像特点,但此项检查的技 术要求高,图像质量受操作者技术的影响较大,对颅内动脉 标准,凡有SAH、自发的Ⅲ~Ⅳ颅神经麻痹或后组颅神经障 碍患者,均应行DSA检查。2D—DSA由于血管走行的重 叠、成角及投照角度选择不当等造成诊断和治疗困难,3D —DSA具有的旋转功能可多角度观察靶目标,有效排除血 管成角、重叠等常见因素地干扰,可提供动脉瘤颈、载瘤动 脉、周围血管结构的信息,对动脉瘤诊断的准确性明显优于 2D—DSAl1 。瘤的价值有待观察” 。 2.2 MRA临床应用价值MRA无创、快捷且相对价廉, 对有颅内动脉瘤的高危人群,是合适的筛选检查方法 , 动脉瘤破裂出血后可在真性动脉瘤腔外形 成一个与其相通的假性动脉瘤,极易破裂再出血,DSA可显 示真性动脉瘤腔外大小不等、形态不规则的假性瘤腔,通过 较细的瘤颈相连,对于预后评估、治疗时机和方案选择有重 要意义。多发动脉瘤出血时,判断其中的出血动脉瘤很重 要,出血动脉瘤DSA上多呈形状不规则、载瘤动脉痉挛或 有颅内血肿压迫的表现,以及出现邻近神经结构损伤的征 象。对于Hunt—Hess分级I一Ⅱ级者应尽早DSA造影,一 它能直接显示动脉瘤的大小、部位、形态以及载瘤动脉等, 并可以多方位、多角度观察动脉瘤的整体情况,结合MRI 对显示动脉瘤腔内血栓形成较敏感,显示效果与X线血管 造影所见相似,>3mm的动脉瘤中约60%一95%可被发 现 ,且MRA无需用对比剂,对于DSA检查正常者也有 必要复查MRA,约6.7%DSA正常者的MRA结果异常 。 般认为出血后3d内造影并发症最少,第4天开始增加,2— 但总的来说,MRA的空间分辨率低,难以显示<3mm的动 脉瘤,对解剖细节的显示还不能替代DSA,目前MRA主要 3周最高;Ⅲ一Ⅳ级并怀疑有颅内动脉瘤者也应尽早DSA 造影;V级可做CT或MRI检查以排除血肿和脑积水,以免 DSA造影加重症状。DSA是有创检查,可引起一系列并发 用于栓塞术后的复查。 浙江临床医学2010年12月第12卷第12期 ・1389・ 症,严重的非神经系统并发症占0.3%~0.8%,严重的暂 时性神经系统并发症占0.5%~2.3%,永久性神经系统并 发症占0.1%~0.5%,操作过程中导致动脉瘤破裂出血占 2.6% 。另外,DSA不能清楚显示动脉瘤内的血栓形成 (约16%的动脉瘤内有血栓形成 ),也不能显示动脉瘤破 裂所致的蛛网膜下腔出血、脑血肿、脑水肿等颅脑继发的病 理改变。 9周康荣编.螺旋CT.上海:上海医科大学出版社,1998.255~265. 10 Jayakrishnan VK,White PM,Aitken D,et a1.Subtraction helical CT 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