引用本文： 湯化民, 林偉, 張波莉, 汪俐杉, 陳寶. 表面遮蓋重建進行的頭部CT血管成像去骨成像技術與容積CT數字減影血管造影技術對顱內動脈瘤診斷價值的對照研究. 華西醫學, 2016, 31(6): 1080-1083. doi: 10.7507/1002-0179.201600290 復制
多層螺旋CT血管成像技術（CTA）已經成為血管疾病的首選檢查方法，但對于頭部CTA而言，由于顱骨的干擾，顱底血管往往顯示不清。雖然國內外學者提出了多種去骨方法[1-2]，但因技術復雜、效果不好或需要特定的后處理軟件等原因，未得到大范圍的應用。我院使用的荷蘭飛利浦公司Brilliance 64排螺旋CT提供了多序列間的表面遮蓋重建（SSD），為利用SSD進行顱骨遮蓋去骨提供了可能（以下簡稱SSD-CTA技術）。在預實驗中[3]，該去骨方法取得了較好的效果；并且在日后的研究中，找到了SSD重建合理的閾值設定方法，并步入了臨床應用[4-5]。為了進一步驗證該技術的實用性，本研究將目前較為成熟的容積CT數字減影血管造影（VCTDSA）技術[6-7]及數字減影血管造影（DSA）進行多組對照研究，了解其臨床應用價值。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
VCTDSA技術最早由重慶醫科大學附屬第一醫院呂發金等[6-7]提出，故經由呂發金教授授權，收集重慶醫科大學附屬第一醫院提供的2013年4月－2014年11月期間利用VCTDSA檢查確診的35例顱內動脈瘤患者，其中男20例，女15例；平均年齡47.2歲。同時收集我院2012年6月－2014年11月期間因蛛網膜下腔出血，同時行SSD-CTA及DSA檢查的患者27例，均確診為顱內動脈瘤，其中男15例，女12例；平均年齡53.6歲。我院DSA檢查均由臨床醫生操作及完成相關診斷，放射科醫生不參與其中。
1.2 方法
1.2.1 儀器及掃描參數
平掃管電壓80 kV，管電流100 mA，轉速0.75 s/圈，層厚0.67 mm，Pitch 0.924，增強為管電壓120 kV，管電流200 mA，余與平掃一致。對比劑：碘帕醇100 mL。增強使用“smart”掃描，感興趣區放置于雙側頸內動脈，當一側頸內動脈CT值達到150 Hu后，自動觸發掃描。將患者圖像傳至飛利浦EBW4.0工作站進行相應后處理。
1.2.2 圖像后處理及其分析
① SSD-CTA技術與VCTDSA技術的比較：將重慶醫科大學附屬第一醫院提供患者的原始CT數據導入我院的飛利浦ADW4.0工作站，利用SSD-CTA技術進行后處理，與VCTDSA進行圖像質量、病灶位置、數量及大小的比較。② SSD-CTA技術與常規DSA的比較：將我院患者的SSD-CTA檢查結果與DSA進行比較，對比項目同上。
圖像分析由2名有經驗的高年資醫生完成：圖像質量評價標準參照學者呂發金等[6-7]對VCTDSA圖像的判斷標準，按無偽影、偽影輕度干擾、中度干擾及重度干擾分為4級，分別給予1～4分，分值越高，則圖像質量越差。因動脈瘤以不規則形居多，因此規定以動脈瘤的最大徑線為測量標準。當意見不一致時，由全科討論決定。
1.3 統計學方法
采用SAS 9.2統計學軟件。計量資料以均數±標準差表示，正態分布的計量資料不同方法間比較采用配對t檢驗；計數資料用百分比表示，采用配對χ2檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 SSD-CTA技術與VCTDSA技術的比較
圖像質量的比較：① SSD-CTA：27例患者圖像質量評分為1分，與VCTDSA圖無明顯差異（圖 1、2），8例患者圖像周邊見一層淡薄的稍高密度影，評分為2分，且出現這種情況的患者年齡均＞52歲（圖 3）。② VCTDSA：35例患者評分均為1分。收集樣本中的VCTDSA圖像質量優于SSD-CTA，差異有統計學意義（χ2=6.125，P=0.013）。
圖1
左側大腦后交通動脈瘤患者影像圖 重慶醫科大學附屬第一醫院患者，男，47歲，可見動脈瘤（白箭） 1a. VCTDSA重建圖 1b. SSD-CTA重建圖? ?圖 2左側頸內動脈瘤患者影像圖 重慶醫科大學附屬第一醫院患者，女，36歲，可見動脈瘤（白箭） 2a. VCTDSA全景重建圖 2b. SSD-CTA局部重建圖? ?圖 3前交通動脈瘤患者影像圖 重慶醫科大學附屬第一醫院患者，男，42歲，經SSD-CTA重建后局部可見淡薄的稍高密度影（白箭）? ?圖 4同一大腦左側后交通動脈瘤患者影像圖 我院患者，男，39歲，可見動脈瘤（白箭） 4a. SSD-CTA圖 4b. DSA圖? ?圖 5同一大腦前交通動脈瘤患者影像圖 我院患者，男，42歲，可見動脈瘤（白箭） 5a. SSD-CTA 圖 5b. DSA圖
動脈瘤比較：兩種方法所顯示的動脈瘤位置一致，數量相同，均為35個（圖 1、2）；所示動脈瘤的平均大小為（4.21±0.61）mm（VCTDSA）、（4.17±0.53）mm（SSD-CTA），兩種檢查技術對動脈瘤大小顯示的差異無統計學意義（t=0.290，P=0.771）。
2.2 SSD-CTA技術與常規DSA的比較
收集我院的27例患者，依照DSA結果，均確診為動脈瘤（圖 4、5）。SSD-CTA與DSA發現動脈瘤數量及位置完全一致，共計27個動脈瘤，見表 1。所示動脈瘤的平均大小為（3.92±0.44） mm（SSD-CTA）、（4.03±0.47）mm（DSA），兩種檢查技術對動脈瘤大小顯示的差異無統計學意義（t=0.890，P=0.379）。
表1
SSD-CTA技術與常規DSA的比較[n=27，例（%）]
3 討論
隨著科技的進步，目前出現了更多及更為先進的CT，如雙能CT、寶石能譜CT、320排螺旋CT等，它們具有掃描速度快、輻射劑量低、重建更便捷的優勢，甚至可以全腦CT平掃、腦血管CTA及CT灌注一站式檢查[8-10]，但由于價格原因，裝機數量少，不能得到廣泛應用。因此如何能讓現有主流的16排或64排螺旋CT進行更好的頭部CTA去骨，值得深入研究和應用。
VCTDSA技術作為16排或64排螺旋CT成熟的頭部CTA減影技術，其原理是利用軟件，將增強后的原始薄層二維圖像像素與平掃圖像的像素相減，從而得到平掃不具有的、強化后的血管像素，再進行三維重建。但該技術利用到美國GE公司專利的Add/Sub減影軟件，其他CT廠家均無配備，從而限制了其應用。而SSD-CTA利用到的SSD，是容積重建的早期技術，絕大多數廠家工作站都有配備。其原理是分別利用頭部平掃及增強數據，重建兩次顱骨的SSD三維圖像，并相互疊加，而顱骨本身的像素在平掃及增強序列中變化不大，通過工作站“隱藏”（hide）顱骨，從而達到去骨、只顯示強化的血管3D圖像的目的。該去骨方法與Jayakaishnan等[11]提出的半自動數字減影技術具有相似之處，即均是通過平掃的3D圖像遮蓋增強的3D圖像。但半自動數字減影技術需要在2D圖像上對每一層面的顱骨進行勾畫，通過“膨脹”的方式，由人工進行平掃與增強圖像的匹配，操作復雜、耗時。
SSD-CTA重建圖像質量不及VCTDSA，主要是部分患者圖像在減影后，局部表面出現了淡薄的稍高密度影。我們分析原因如下：① 為了保護患者，減少輻射劑量，我們在平掃及增強序列采用了不同的管電壓與管電流，而管電壓與管電流的改變，會影響到被照射物體的CT值，導致平掃與增強顱骨CT值存在微小差異。② SSD原理：SSD一旦確定閾值，即會將高于該閾值的所有像素作等密度處理，將低于此閾值的所有像素作淡化處理，即SSD有明確的“閾值分界線”。顱骨作為扁平骨，其特點是有內、外兩層非常致密的板障（骨密質），內含一層比較淺、薄的骨松質，并且其中存有大量的板障靜脈，板障與骨松質密度差異很大，在兩者相接的部位更容易受到CT容積效應干擾。③ 出現這種現象的患者年齡均偏大，這可能與患者不顯著的早期骨質疏松有關[4, 12]：在骨質疏松的患者中，往往骨松質的受累程度會高于骨密質，導致骨松質與骨密質的密度差加大，加重容積效應干擾。而在去骨重建中，我們重點關注的是密質骨，導致設定的閾值稍高。基于上述考慮，我們認為該現象是多種因素共同造成的數據不匹配導致的。但該現象并沒有對圖像質量造成明顯影響，可以后期通過剪切的方式去除掉。
DSA作為血管疾病診斷的金標準，具有無可替代的作用，甚至可以在檢查過程中進行相關治療，因此CTA已經成為重要的篩查手段。但DSA檢查耗時、輻射劑量大。對于動脈瘤而言，SSD-CTA結果與DSA的診斷一致，特異度及靈敏度均達到了100%。
在實際掃描中，我們除了保護患者、采用降低輻射劑量的掃描方法外[13-14]，還積極向患者解釋配合的重要性，因為任何CT減影技術都要求了平掃與增強序列在空間位置的匹配，任何微小的移動都可能導致減影的失敗，必要時可以采用支架進行患者頭部固定[14-15]。
綜上所述，SSD-CTA技術對于顱內動脈瘤具較高的診斷價值，值得臨床推廣、使用。
多層螺旋CT血管成像技術（CTA）已經成為血管疾病的首選檢查方法，但對于頭部CTA而言，由于顱骨的干擾，顱底血管往往顯示不清。雖然國內外學者提出了多種去骨方法[1-2]，但因技術復雜、效果不好或需要特定的后處理軟件等原因，未得到大范圍的應用。我院使用的荷蘭飛利浦公司Brilliance 64排螺旋CT提供了多序列間的表面遮蓋重建（SSD），為利用SSD進行顱骨遮蓋去骨提供了可能（以下簡稱SSD-CTA技術）。在預實驗中[3]，該去骨方法取得了較好的效果；并且在日后的研究中，找到了SSD重建合理的閾值設定方法，并步入了臨床應用[4-5]。為了進一步驗證該技術的實用性，本研究將目前較為成熟的容積CT數字減影血管造影（VCTDSA）技術[6-7]及數字減影血管造影（DSA）進行多組對照研究，了解其臨床應用價值。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
VCTDSA技術最早由重慶醫科大學附屬第一醫院呂發金等[6-7]提出，故經由呂發金教授授權，收集重慶醫科大學附屬第一醫院提供的2013年4月－2014年11月期間利用VCTDSA檢查確診的35例顱內動脈瘤患者，其中男20例，女15例；平均年齡47.2歲。同時收集我院2012年6月－2014年11月期間因蛛網膜下腔出血，同時行SSD-CTA及DSA檢查的患者27例，均確診為顱內動脈瘤，其中男15例，女12例；平均年齡53.6歲。我院DSA檢查均由臨床醫生操作及完成相關診斷，放射科醫生不參與其中。
1.2 方法
1.2.1 儀器及掃描參數
平掃管電壓80 kV，管電流100 mA，轉速0.75 s/圈，層厚0.67 mm，Pitch 0.924，增強為管電壓120 kV，管電流200 mA，余與平掃一致。對比劑：碘帕醇100 mL。增強使用“smart”掃描，感興趣區放置于雙側頸內動脈，當一側頸內動脈CT值達到150 Hu后，自動觸發掃描。將患者圖像傳至飛利浦EBW4.0工作站進行相應后處理。
1.2.2 圖像后處理及其分析
① SSD-CTA技術與VCTDSA技術的比較：將重慶醫科大學附屬第一醫院提供患者的原始CT數據導入我院的飛利浦ADW4.0工作站，利用SSD-CTA技術進行后處理，與VCTDSA進行圖像質量、病灶位置、數量及大小的比較。② SSD-CTA技術與常規DSA的比較：將我院患者的SSD-CTA檢查結果與DSA進行比較，對比項目同上。
圖像分析由2名有經驗的高年資醫生完成：圖像質量評價標準參照學者呂發金等[6-7]對VCTDSA圖像的判斷標準，按無偽影、偽影輕度干擾、中度干擾及重度干擾分為4級，分別給予1～4分，分值越高，則圖像質量越差。因動脈瘤以不規則形居多，因此規定以動脈瘤的最大徑線為測量標準。當意見不一致時，由全科討論決定。
1.3 統計學方法
采用SAS 9.2統計學軟件。計量資料以均數±標準差表示，正態分布的計量資料不同方法間比較采用配對t檢驗；計數資料用百分比表示，采用配對χ2檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 SSD-CTA技術與VCTDSA技術的比較
圖像質量的比較：① SSD-CTA：27例患者圖像質量評分為1分，與VCTDSA圖無明顯差異（圖 1、2），8例患者圖像周邊見一層淡薄的稍高密度影，評分為2分，且出現這種情況的患者年齡均＞52歲（圖 3）。② VCTDSA：35例患者評分均為1分。收集樣本中的VCTDSA圖像質量優于SSD-CTA，差異有統計學意義（χ2=6.125，P=0.013）。
圖1
左側大腦后交通動脈瘤患者影像圖 重慶醫科大學附屬第一醫院患者，男，47歲，可見動脈瘤（白箭） 1a. VCTDSA重建圖 1b. SSD-CTA重建圖? ?圖 2左側頸內動脈瘤患者影像圖 重慶醫科大學附屬第一醫院患者，女，36歲，可見動脈瘤（白箭） 2a. VCTDSA全景重建圖 2b. SSD-CTA局部重建圖? ?圖 3前交通動脈瘤患者影像圖 重慶醫科大學附屬第一醫院患者，男，42歲，經SSD-CTA重建后局部可見淡薄的稍高密度影（白箭）? ?圖 4同一大腦左側后交通動脈瘤患者影像圖 我院患者，男，39歲，可見動脈瘤（白箭） 4a. SSD-CTA圖 4b. DSA圖? ?圖 5同一大腦前交通動脈瘤患者影像圖 我院患者，男，42歲，可見動脈瘤（白箭） 5a. SSD-CTA 圖 5b. DSA圖
動脈瘤比較：兩種方法所顯示的動脈瘤位置一致，數量相同，均為35個（圖 1、2）；所示動脈瘤的平均大小為（4.21±0.61）mm（VCTDSA）、（4.17±0.53）mm（SSD-CTA），兩種檢查技術對動脈瘤大小顯示的差異無統計學意義（t=0.290，P=0.771）。
2.2 SSD-CTA技術與常規DSA的比較
收集我院的27例患者，依照DSA結果，均確診為動脈瘤（圖 4、5）。SSD-CTA與DSA發現動脈瘤數量及位置完全一致，共計27個動脈瘤，見表 1。所示動脈瘤的平均大小為（3.92±0.44） mm（SSD-CTA）、（4.03±0.47）mm（DSA），兩種檢查技術對動脈瘤大小顯示的差異無統計學意義（t=0.890，P=0.379）。
表1
SSD-CTA技術與常規DSA的比較[n=27，例（%）]
3 討論
隨著科技的進步，目前出現了更多及更為先進的CT，如雙能CT、寶石能譜CT、320排螺旋CT等，它們具有掃描速度快、輻射劑量低、重建更便捷的優勢，甚至可以全腦CT平掃、腦血管CTA及CT灌注一站式檢查[8-10]，但由于價格原因，裝機數量少，不能得到廣泛應用。因此如何能讓現有主流的16排或64排螺旋CT進行更好的頭部CTA去骨，值得深入研究和應用。
VCTDSA技術作為16排或64排螺旋CT成熟的頭部CTA減影技術，其原理是利用軟件，將增強后的原始薄層二維圖像像素與平掃圖像的像素相減，從而得到平掃不具有的、強化后的血管像素，再進行三維重建。但該技術利用到美國GE公司專利的Add/Sub減影軟件，其他CT廠家均無配備，從而限制了其應用。而SSD-CTA利用到的SSD，是容積重建的早期技術，絕大多數廠家工作站都有配備。其原理是分別利用頭部平掃及增強數據，重建兩次顱骨的SSD三維圖像，并相互疊加，而顱骨本身的像素在平掃及增強序列中變化不大，通過工作站“隱藏”（hide）顱骨，從而達到去骨、只顯示強化的血管3D圖像的目的。該去骨方法與Jayakaishnan等[11]提出的半自動數字減影技術具有相似之處，即均是通過平掃的3D圖像遮蓋增強的3D圖像。但半自動數字減影技術需要在2D圖像上對每一層面的顱骨進行勾畫，通過“膨脹”的方式，由人工進行平掃與增強圖像的匹配，操作復雜、耗時。
SSD-CTA重建圖像質量不及VCTDSA，主要是部分患者圖像在減影后，局部表面出現了淡薄的稍高密度影。我們分析原因如下：① 為了保護患者，減少輻射劑量，我們在平掃及增強序列采用了不同的管電壓與管電流，而管電壓與管電流的改變，會影響到被照射物體的CT值，導致平掃與增強顱骨CT值存在微小差異。② SSD原理：SSD一旦確定閾值，即會將高于該閾值的所有像素作等密度處理，將低于此閾值的所有像素作淡化處理，即SSD有明確的“閾值分界線”。顱骨作為扁平骨，其特點是有內、外兩層非常致密的板障（骨密質），內含一層比較淺、薄的骨松質，并且其中存有大量的板障靜脈，板障與骨松質密度差異很大，在兩者相接的部位更容易受到CT容積效應干擾。③ 出現這種現象的患者年齡均偏大，這可能與患者不顯著的早期骨質疏松有關[4, 12]：在骨質疏松的患者中，往往骨松質的受累程度會高于骨密質，導致骨松質與骨密質的密度差加大，加重容積效應干擾。而在去骨重建中，我們重點關注的是密質骨，導致設定的閾值稍高。基于上述考慮，我們認為該現象是多種因素共同造成的數據不匹配導致的。但該現象并沒有對圖像質量造成明顯影響，可以后期通過剪切的方式去除掉。
DSA作為血管疾病診斷的金標準，具有無可替代的作用，甚至可以在檢查過程中進行相關治療，因此CTA已經成為重要的篩查手段。但DSA檢查耗時、輻射劑量大。對于動脈瘤而言，SSD-CTA結果與DSA的診斷一致，特異度及靈敏度均達到了100%。
在實際掃描中，我們除了保護患者、采用降低輻射劑量的掃描方法外[13-14]，還積極向患者解釋配合的重要性，因為任何CT減影技術都要求了平掃與增強序列在空間位置的匹配，任何微小的移動都可能導致減影的失敗，必要時可以采用支架進行患者頭部固定[14-15]。
綜上所述，SSD-CTA技術對于顱內動脈瘤具較高的診斷價值，值得臨床推廣、使用。
