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《神经外科学》

多层螺旋CT血管造影在诊断颅内动脉瘤中的应用进展

发表时间:2011-07-20  浏览次数:483次

  作者:陈建刚,詹书良  作者单位:泸州医学院附属医院神经外科,四川 泸州 646000

  【摘要】颅内动脉瘤是神经外科常见病,破裂出血死亡率较高,需要早期诊断与治疗。多层螺旋CT血管造影操作简便,快速,经济,无创,准确性、敏感性高,能够准确地显示动脉瘤的位置、形状、大小,瘤颈与颅底骨结构、载瘤动脉的关系等,可作为临床诊断动脉瘤首选方法和术前确定手术方案重要参考。

  【关键词】 多层螺旋CT血管造影,颅内动脉瘤,进展,神经外科

  颅内动脉瘤(intracranial aneurysm)是指颅内动脉内腔的局限性异常扩张造成动脉壁的一种瘤状突出,破裂出血致残率死亡率较高。据统计动脉瘤第一次破裂后,死亡率高达30%~40%,首次出血后7天内再出血最多[1],幸存者3周内将有40%发生再出血,再出血者的病死率高达80%[2]。早期诊治能明显提高患者的预后[3]。因此,颅内动脉瘤的早期诊断和治疗至关重要。多层螺旋CT血管造影(multislice computed tomography angiography,MSCTA)是伴随着螺旋CT的出现而迅速发展起来的一种无创性血管成像技术,是螺旋CT在临床应用方面的最重要进展[4] 。由于其操作简便,快速,经济,无创,可靠性高,已广泛地应用于颅内动脉瘤的的筛选、诊断及术前术后评估之中。本文综述颅内动脉瘤多层螺旋CT血管成像(MSCTA)的检查技术和临床应用进展。

  1 MSCTA在颅内动脉瘤中的成像技术

  1.1 MSCTA成像的基本原理 MSCTA成像的基本原理是经静脉注射对比剂后,在循环血中及靶血管内对比剂浓度达到最高峰的时间内,进行螺旋CT容积扫描,经计算机最终重建成为靶血管数字化的立体影像。空间分辨力是决定颅内动脉图像质量的重要因素。16层螺旋CT最大空间分辨率为0.5mm×0.5mm×0.6mm。64层螺旋CT空间分辨力已达到0.3 mm×0.3mm×0.3 mm~0.4 mm×0.4 mm×0.4 mm,十分接近颅内动脉造影的空间分辨力,它能显示很细小的颅内动脉分支和颅内动脉主干近段的血管壁,可用于颅内不同大小动脉瘤的研究。

  1.2 容积数据的采集 首先平扫定位确定扫描范围,根据扫描范围的大小及临床需要确定扫描层厚和螺距。常规采用单相注射,且以较高速度团注,注射流率3~5ml/s,以使对比剂在靶血管内保持相对高的浓度。

  1.3 图像的重建 将采集的原始数据送到工作站,进行各种图象的重建工作。目前可以应用的后处理软件包括多平面重建(multiple plannar reformation,MPR)、曲面重建(curved planar reformation,CPR)、最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)、表面遮盖显示(surface shadow display,SSD)、容积再现(volume rendering,VR)以及仿真内镜(virtual endoscopy,VE)等。其中VR是最高级的三维成像方法[5],它的功能非常强大,可同时显示表浅和深在结构的影像,保留了扫描容积内血管、骨骼及其周围结构的三维空间关系。VR技术在显示颅内动脉瘤形状、瘤颈的宽窄、突出方向、与颅底的毗邻、和载瘤动脉的关系以及发现血管解剖变异等方面有很大的优势。

  2 DSA在颅内动脉瘤诊断中的应用

  目前脑血管数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)仍然被认为是影像学技术诊断颅内动脉瘤方法中的“金标准”。但DSA检查有较大的局限性:(1)DSA 属有创性检查,操作过程复杂,存在引起血管痉挛、动脉瘤再次破裂出血等神经系统并发症及穿刺部位血肿等并发症的风险,约0.34%患者神经系统损害[6],不适合病情危重的病人。(2)在显影前必须调整投照方向,为了显示动脉瘤的载瘤动脉、瘤颈大小及部位、瘤颈生长方向等,有时需要多次调整方向和重复造影,但是仍有约5%的假阴性率[7]; (3)对于动脉瘤内有血栓形成或载瘤血管痉挛严重者易发生漏诊或显示的动脉瘤体积偏小。(4)整个检查过程涉及多个学科如影像、麻醉等,整个检查时间较长,费用昂贵。所以,DSA较大的局限性限制了其广泛使用,迫切需要一种容易操作、无创性、可重复性好且具有高度特异和敏感性的替代检查方法。

  3 MSCTA 在颅内动脉瘤中的应用进展

  MSCTA具有用时短、费用低、无创伤性、并发症少、可快速获得脑血管解剖学上影像等特点[8],尤其适合于病情危重、Hunt-Hess分级3级以上不宜早期行DSA检查的病人 ,对于存在蛛网膜下腔出血或颅内血肿者,可在同次检查中使用CT扫描,明确出血程度、范围、是否合并脑积水和颅内压的基本情况,从而为临床制定治疗方案提供较详尽的信息,在很大程度上可替代DSA单独对动脉瘤进行诊断,作为颅内动脉瘤的首选影像学诊断方法[9]。但是使用MSCTA诊断动脉瘤,其诊断准确率以及与手术吻合程度是神经外科医生最关心的问题。

  3.1 MSCTA诊断颅内动脉瘤准确率极高 MSCTA后处理软件既能显示动脉瘤与颅内骨结构的关系,亦能去除颅底骨质结构,从而消除了容积效应造成的颅底骨质结构与周围动脉瘤瘤颈细微结构难以分辨的缺陷,达到与脑血管造影同样的效果,其检查不同大小动脉瘤的能力最近已有较多报道。Tipper等[10]的研究表明,CTA诊断颅内动脉瘤的敏感性和特异性分别达92.2%和100% ,其诊断动脉瘤的大小为1.9~28.1mm,平均5.2 mm,CTA检出直径<3mm颅内动脉瘤的敏感性达91.7%。CTA甚至可以发现常规DSA无法查出的小脑前下动脉分支上的动脉瘤[11]。Massachusetts总医院采用3DCTA替代DSA作为诊断颅内动脉瘤首选方法,对223例疑诊动脉瘤病人进行了3DCTA检查,结果诊断率为100%,认为3DCTA是一种有效的诊断动脉瘤方法[12]。

  3.2 MSCTA检查对颅内动脉瘤进行术前评价具有重要意义 颅内动脉瘤术前评价主要包括:动脉瘤的位置、大小、瘤壁血栓或钙化、瘤颈的宽窄、突出方向、与颅底骨结构、载瘤动脉的关系等。CTA可分辨出直径>0.5 mm血管,可完整显示Willis环、前循环1~4级分支和后循环1~2级分支,通过计算机后处理软件可对CTA图像进行任意角度的旋转,准确地显示自身形态(动脉瘤和瘤颈的形状、突出方向,血管壁及瘤颈钙化,动脉瘤处动脉分叉自瘤体发出情况)及其与周围结构(如颅骨,静脉,动脉等)的关系,并可测量动脉瘤和瘤颈的大小,有时还可显示动脉瘤的破口;也可为DSA检查和介入治疗提供合适的投射角度,甚至模拟手术入路。Wada K等[13]对14例破裂的大脑中动脉动脉瘤研究认为:3DCTA联合二维CT成像有助于预测动脉瘤再出血的破口,减少破裂动脉瘤早期手术的风险。王雪元等[14]行CTA三维重建图像显示14例动脉瘤(14/15),均为单发动脉瘤,发生部位:前交通动脉7个,后交通动脉3个,颈内动脉4个;大小:直径4~19mm,其中<5 mm 4个,5~10 mm 7个,>10 mm 3个;动脉瘤的形状、发展方向、动脉瘤颈部的形状及动脉瘤同主要载瘤动脉的关系非常清楚,尤其是前交通动脉瘤,动脉瘤的形状、颈部形态及突出方向比DSA更容易观察。沈建康等[15]认为采用多层螺旋CT进行的CTA检查可发现直径仅1.70 mm的颅内动脉瘤,它既能同时显示血管与颅底的结构,又能减去颅骨影像、单独显示血管,并可模拟手术入路,进行手术前风险评估,从而提高了手术成功率。对于前床突附近颈内动脉瘤,术前CTA可以充分了解动脉瘤与前床突的关系,有利于术中磨除前床突,安全放置动脉瘤夹;通过CTA血管影像中的大脑前动脉直径的大小,可初步了解哪侧是主供血动脉,确定手术入路及临时阻断动脉的部位;另外,CTA检测钙化敏感性高,如果发现钙化位于动脉瘤颈,可能导致外科手术夹闭困难[16]。Pechlivianis等[17]对100例动脉瘤患者的研究表明,92%的动脉瘤可单凭CTA进行手术夹闭。Matsumoto M等[18]对162例经3DCTA检查为破裂动脉瘤急性期的患者治疗也表明:绝大多数破裂的动脉瘤可以可单凭CTA进行外科手术。

  3.3 MSCTA在动脉瘤的随访中也具有独特的优势,可方便地对动脉瘤术后患者进行随访[3]。

  3.4 MSCTA目前存在的问题 不可否认,MSCTA也有一些不足之处:(1)需要注射碘对比剂,一些危险因素限制其应用,包括肾功能衰竭、心功能衰竭和碘对比剂过敏者。(2)海绵窦段、床突上段的动脉瘤可能因骨骼、钙化或静脉血的影响而显示不清。(3)空间分辨力不如常规脑血管造影检查,不能评价血流量、流速等血流动力学改变。(4)不能动态观察。无法依时间顺序分别显示动脉、毛细血管和静脉,无法分清血流方向及显示一些重要的小血管和重要的穿通支如脉络膜前动脉、丘脑穿通动脉等[9]。(5)不能同时进行治疗。(6)对进行图像后处理操作者的经验有一定要求[15]。

  4 小结与展望

  尽管MSCTA也有一些不足之处,但因其具有操作简便,快速,经济,无创,准确性、敏感性高,尤其是能够准确地显示动脉瘤的位置、形状、大小,瘤颈大小及其与颅底骨结构、载瘤动脉的关系等诸多优点,因此它在颅内动脉瘤的诊断与治疗中发挥了巨大的作用,可做为临床诊断动脉瘤首选方法和术前确定手术方案重要参考[13],对大部分颅内动脉瘤患者来说,MSCTA检查将会取代DSA作为制订治疗方案的方法[4]。颅内动脉瘤CTA的发展仍然是进一步提高其分辨力,近年来随着CT机及软件的更新,可望开发出更先进的CT探测器,能达到与颅内动脉造影一致的分辨力,球管旋转速度和重建技术也会有进一步提高,MSCTA可能取代DSA成为颅内动脉瘤诊断和治疗的首选[19]。无创性颅内动脉瘤的评价仍是今后的研究热点。

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