引用本文： 汤化民, 林伟, 张波莉, 汪俐杉, 陈宝. 表面遮盖重建进行的头部CT血管成像去骨成像技术与容积CT数字减影血管造影技术对颅内动脉瘤诊断价值的对照研究. 华西医学, 2016, 31(6): 1080-1083. doi: 10.7507/1002-0179.201600290 复制
多层螺旋CT血管成像技术（CTA）已经成为血管疾病的首选检查方法，但对于头部CTA而言，由于颅骨的干扰，颅底血管往往显示不清。虽然国内外学者提出了多种去骨方法[1-2]，但因技术复杂、效果不好或需要特定的后处理软件等原因，未得到大范围的应用。我院使用的荷兰飞利浦公司Brilliance 64排螺旋CT提供了多序列间的表面遮盖重建（SSD），为利用SSD进行颅骨遮盖去骨提供了可能（以下简称SSD-CTA技术）。在预实验中[3]，该去骨方法取得了较好的效果；并且在日后的研究中，找到了SSD重建合理的阈值设定方法，并步入了临床应用[4-5]。为了进一步验证该技术的实用性，本研究将目前较为成熟的容积CT数字减影血管造影（VCTDSA）技术[6-7]及数字减影血管造影（DSA）进行多组对照研究，了解其临床应用价值。现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
VCTDSA技术最早由重庆医科大学附属第一医院吕发金等[6-7]提出，故经由吕发金教授授权，收集重庆医科大学附属第一医院提供的2013年4月－2014年11月期间利用VCTDSA检查确诊的35例颅内动脉瘤患者，其中男20例，女15例；平均年龄47.2岁。同时收集我院2012年6月－2014年11月期间因蛛网膜下腔出血，同时行SSD-CTA及DSA检查的患者27例，均确诊为颅内动脉瘤，其中男15例，女12例；平均年龄53.6岁。我院DSA检查均由临床医生操作及完成相关诊断，放射科医生不参与其中。
1.2 方法
1.2.1 仪器及扫描参数
平扫管电压80 kV，管电流100 mA，转速0.75 s/圈，层厚0.67 mm，Pitch 0.924，增强为管电压120 kV，管电流200 mA，余与平扫一致。对比剂：碘帕醇100 mL。增强使用“smart”扫描，感兴趣区放置于双侧颈内动脉，当一侧颈内动脉CT值达到150 Hu后，自动触发扫描。将患者图像传至飞利浦EBW4.0工作站进行相应后处理。
1.2.2 图像后处理及其分析
① SSD-CTA技术与VCTDSA技术的比较：将重庆医科大学附属第一医院提供患者的原始CT数据导入我院的飞利浦ADW4.0工作站，利用SSD-CTA技术进行后处理，与VCTDSA进行图像质量、病灶位置、数量及大小的比较。② SSD-CTA技术与常规DSA的比较：将我院患者的SSD-CTA检查结果与DSA进行比较，对比项目同上。
图像分析由2名有经验的高年资医生完成：图像质量评价标准参照学者吕发金等[6-7]对VCTDSA图像的判断标准，按无伪影、伪影轻度干扰、中度干扰及重度干扰分为4级，分别给予1～4分，分值越高，则图像质量越差。因动脉瘤以不规则形居多，因此规定以动脉瘤的最大径线为测量标准。当意见不一致时，由全科讨论决定。
1.3 统计学方法
采用SAS 9.2统计学软件。计量资料以均数±标准差表示，正态分布的计量资料不同方法间比较采用配对t检验；计数资料用百分比表示，采用配对χ2检验。检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 SSD-CTA技术与VCTDSA技术的比较
图像质量的比较：① SSD-CTA：27例患者图像质量评分为1分，与VCTDSA图无明显差异（图 1、2），8例患者图像周边见一层淡薄的稍高密度影，评分为2分，且出现这种情况的患者年龄均＞52岁（图 3）。② VCTDSA：35例患者评分均为1分。收集样本中的VCTDSA图像质量优于SSD-CTA，差异有统计学意义（χ2=6.125，P=0.013）。
图1
左侧大脑后交通动脉瘤患者影像图 重庆医科大学附属第一医院患者，男，47岁，可见动脉瘤（白箭） 1a. VCTDSA重建图 1b. SSD-CTA重建图 图 2左侧颈内动脉瘤患者影像图 重庆医科大学附属第一医院患者，女，36岁，可见动脉瘤（白箭） 2a. VCTDSA全景重建图 2b. SSD-CTA局部重建图 图 3前交通动脉瘤患者影像图 重庆医科大学附属第一医院患者，男，42岁，经SSD-CTA重建后局部可见淡薄的稍高密度影（白箭） 图 4同一大脑左侧后交通动脉瘤患者影像图 我院患者，男，39岁，可见动脉瘤（白箭） 4a. SSD-CTA图 4b. DSA图 图 5同一大脑前交通动脉瘤患者影像图 我院患者，男，42岁，可见动脉瘤（白箭） 5a. SSD-CTA 图 5b. DSA图
动脉瘤比较：两种方法所显示的动脉瘤位置一致，数量相同，均为35个（图 1、2）；所示动脉瘤的平均大小为（4.21±0.61）mm（VCTDSA）、（4.17±0.53）mm（SSD-CTA），两种检查技术对动脉瘤大小显示的差异无统计学意义（t=0.290，P=0.771）。
2.2 SSD-CTA技术与常规DSA的比较
收集我院的27例患者，依照DSA结果，均确诊为动脉瘤（图 4、5）。SSD-CTA与DSA发现动脉瘤数量及位置完全一致，共计27个动脉瘤，见表 1。所示动脉瘤的平均大小为（3.92±0.44） mm（SSD-CTA）、（4.03±0.47）mm（DSA），两种检查技术对动脉瘤大小显示的差异无统计学意义（t=0.890，P=0.379）。
表1
SSD-CTA技术与常规DSA的比较[n=27，例（%）]
3 讨论
随着科技的进步，目前出现了更多及更为先进的CT，如双能CT、宝石能谱CT、320排螺旋CT等，它们具有扫描速度快、辐射剂量低、重建更便捷的优势，甚至可以全脑CT平扫、脑血管CTA及CT灌注一站式检查[8-10]，但由于价格原因，装机数量少，不能得到广泛应用。因此如何能让现有主流的16排或64排螺旋CT进行更好的头部CTA去骨，值得深入研究和应用。
VCTDSA技术作为16排或64排螺旋CT成熟的头部CTA减影技术，其原理是利用软件，将增强后的原始薄层二维图像像素与平扫图像的像素相减，从而得到平扫不具有的、强化后的血管像素，再进行三维重建。但该技术利用到美国GE公司专利的Add/Sub减影软件，其他CT厂家均无配备，从而限制了其应用。而SSD-CTA利用到的SSD，是容积重建的早期技术，绝大多数厂家工作站都有配备。其原理是分别利用头部平扫及增强数据，重建两次颅骨的SSD三维图像，并相互叠加，而颅骨本身的像素在平扫及增强序列中变化不大，通过工作站“隐藏”（hide）颅骨，从而达到去骨、只显示强化的血管3D图像的目的。该去骨方法与Jayakaishnan等[11]提出的半自动数字减影技术具有相似之处，即均是通过平扫的3D图像遮盖增强的3D图像。但半自动数字减影技术需要在2D图像上对每一层面的颅骨进行勾画，通过“膨胀”的方式，由人工进行平扫与增强图像的匹配，操作复杂、耗时。
SSD-CTA重建图像质量不及VCTDSA，主要是部分患者图像在减影后，局部表面出现了淡薄的稍高密度影。我们分析原因如下：① 为了保护患者，减少辐射剂量，我们在平扫及增强序列采用了不同的管电压与管电流，而管电压与管电流的改变，会影响到被照射物体的CT值，导致平扫与增强颅骨CT值存在微小差异。② SSD原理：SSD一旦确定阈值，即会将高于该阈值的所有像素作等密度处理，将低于此阈值的所有像素作淡化处理，即SSD有明确的“阈值分界线”。颅骨作为扁平骨，其特点是有内、外两层非常致密的板障（骨密质），内含一层比较浅、薄的骨松质，并且其中存有大量的板障静脉，板障与骨松质密度差异很大，在两者相接的部位更容易受到CT容积效应干扰。③ 出现这种现象的患者年龄均偏大，这可能与患者不显著的早期骨质疏松有关[4, 12]：在骨质疏松的患者中，往往骨松质的受累程度会高于骨密质，导致骨松质与骨密质的密度差加大，加重容积效应干扰。而在去骨重建中，我们重点关注的是密质骨，导致设定的阈值稍高。基于上述考虑，我们认为该现象是多种因素共同造成的数据不匹配导致的。但该现象并没有对图像质量造成明显影响，可以后期通过剪切的方式去除掉。
DSA作为血管疾病诊断的金标准，具有无可替代的作用，甚至可以在检查过程中进行相关治疗，因此CTA已经成为重要的筛查手段。但DSA检查耗时、辐射剂量大。对于动脉瘤而言，SSD-CTA结果与DSA的诊断一致，特异度及灵敏度均达到了100%。
在实际扫描中，我们除了保护患者、采用降低辐射剂量的扫描方法外[13-14]，还积极向患者解释配合的重要性，因为任何CT减影技术都要求了平扫与增强序列在空间位置的匹配，任何微小的移动都可能导致减影的失败，必要时可以采用支架进行患者头部固定[14-15]。
综上所述，SSD-CTA技术对于颅内动脉瘤具较高的诊断价值，值得临床推广、使用。
多层螺旋CT血管成像技术（CTA）已经成为血管疾病的首选检查方法，但对于头部CTA而言，由于颅骨的干扰，颅底血管往往显示不清。虽然国内外学者提出了多种去骨方法[1-2]，但因技术复杂、效果不好或需要特定的后处理软件等原因，未得到大范围的应用。我院使用的荷兰飞利浦公司Brilliance 64排螺旋CT提供了多序列间的表面遮盖重建（SSD），为利用SSD进行颅骨遮盖去骨提供了可能（以下简称SSD-CTA技术）。在预实验中[3]，该去骨方法取得了较好的效果；并且在日后的研究中，找到了SSD重建合理的阈值设定方法，并步入了临床应用[4-5]。为了进一步验证该技术的实用性，本研究将目前较为成熟的容积CT数字减影血管造影（VCTDSA）技术[6-7]及数字减影血管造影（DSA）进行多组对照研究，了解其临床应用价值。现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
VCTDSA技术最早由重庆医科大学附属第一医院吕发金等[6-7]提出，故经由吕发金教授授权，收集重庆医科大学附属第一医院提供的2013年4月－2014年11月期间利用VCTDSA检查确诊的35例颅内动脉瘤患者，其中男20例，女15例；平均年龄47.2岁。同时收集我院2012年6月－2014年11月期间因蛛网膜下腔出血，同时行SSD-CTA及DSA检查的患者27例，均确诊为颅内动脉瘤，其中男15例，女12例；平均年龄53.6岁。我院DSA检查均由临床医生操作及完成相关诊断，放射科医生不参与其中。
1.2 方法
1.2.1 仪器及扫描参数
平扫管电压80 kV，管电流100 mA，转速0.75 s/圈，层厚0.67 mm，Pitch 0.924，增强为管电压120 kV，管电流200 mA，余与平扫一致。对比剂：碘帕醇100 mL。增强使用“smart”扫描，感兴趣区放置于双侧颈内动脉，当一侧颈内动脉CT值达到150 Hu后，自动触发扫描。将患者图像传至飞利浦EBW4.0工作站进行相应后处理。
1.2.2 图像后处理及其分析
① SSD-CTA技术与VCTDSA技术的比较：将重庆医科大学附属第一医院提供患者的原始CT数据导入我院的飞利浦ADW4.0工作站，利用SSD-CTA技术进行后处理，与VCTDSA进行图像质量、病灶位置、数量及大小的比较。② SSD-CTA技术与常规DSA的比较：将我院患者的SSD-CTA检查结果与DSA进行比较，对比项目同上。
图像分析由2名有经验的高年资医生完成：图像质量评价标准参照学者吕发金等[6-7]对VCTDSA图像的判断标准，按无伪影、伪影轻度干扰、中度干扰及重度干扰分为4级，分别给予1～4分，分值越高，则图像质量越差。因动脉瘤以不规则形居多，因此规定以动脉瘤的最大径线为测量标准。当意见不一致时，由全科讨论决定。
1.3 统计学方法
采用SAS 9.2统计学软件。计量资料以均数±标准差表示，正态分布的计量资料不同方法间比较采用配对t检验；计数资料用百分比表示，采用配对χ2检验。检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 SSD-CTA技术与VCTDSA技术的比较
图像质量的比较：① SSD-CTA：27例患者图像质量评分为1分，与VCTDSA图无明显差异（图 1、2），8例患者图像周边见一层淡薄的稍高密度影，评分为2分，且出现这种情况的患者年龄均＞52岁（图 3）。② VCTDSA：35例患者评分均为1分。收集样本中的VCTDSA图像质量优于SSD-CTA，差异有统计学意义（χ2=6.125，P=0.013）。
图1
左侧大脑后交通动脉瘤患者影像图 重庆医科大学附属第一医院患者，男，47岁，可见动脉瘤（白箭） 1a. VCTDSA重建图 1b. SSD-CTA重建图 图 2左侧颈内动脉瘤患者影像图 重庆医科大学附属第一医院患者，女，36岁，可见动脉瘤（白箭） 2a. VCTDSA全景重建图 2b. SSD-CTA局部重建图 图 3前交通动脉瘤患者影像图 重庆医科大学附属第一医院患者，男，42岁，经SSD-CTA重建后局部可见淡薄的稍高密度影（白箭） 图 4同一大脑左侧后交通动脉瘤患者影像图 我院患者，男，39岁，可见动脉瘤（白箭） 4a. SSD-CTA图 4b. DSA图 图 5同一大脑前交通动脉瘤患者影像图 我院患者，男，42岁，可见动脉瘤（白箭） 5a. SSD-CTA 图 5b. DSA图
动脉瘤比较：两种方法所显示的动脉瘤位置一致，数量相同，均为35个（图 1、2）；所示动脉瘤的平均大小为（4.21±0.61）mm（VCTDSA）、（4.17±0.53）mm（SSD-CTA），两种检查技术对动脉瘤大小显示的差异无统计学意义（t=0.290，P=0.771）。
2.2 SSD-CTA技术与常规DSA的比较
收集我院的27例患者，依照DSA结果，均确诊为动脉瘤（图 4、5）。SSD-CTA与DSA发现动脉瘤数量及位置完全一致，共计27个动脉瘤，见表 1。所示动脉瘤的平均大小为（3.92±0.44） mm（SSD-CTA）、（4.03±0.47）mm（DSA），两种检查技术对动脉瘤大小显示的差异无统计学意义（t=0.890，P=0.379）。
表1
SSD-CTA技术与常规DSA的比较[n=27，例（%）]
3 讨论
随着科技的进步，目前出现了更多及更为先进的CT，如双能CT、宝石能谱CT、320排螺旋CT等，它们具有扫描速度快、辐射剂量低、重建更便捷的优势，甚至可以全脑CT平扫、脑血管CTA及CT灌注一站式检查[8-10]，但由于价格原因，装机数量少，不能得到广泛应用。因此如何能让现有主流的16排或64排螺旋CT进行更好的头部CTA去骨，值得深入研究和应用。
VCTDSA技术作为16排或64排螺旋CT成熟的头部CTA减影技术，其原理是利用软件，将增强后的原始薄层二维图像像素与平扫图像的像素相减，从而得到平扫不具有的、强化后的血管像素，再进行三维重建。但该技术利用到美国GE公司专利的Add/Sub减影软件，其他CT厂家均无配备，从而限制了其应用。而SSD-CTA利用到的SSD，是容积重建的早期技术，绝大多数厂家工作站都有配备。其原理是分别利用头部平扫及增强数据，重建两次颅骨的SSD三维图像，并相互叠加，而颅骨本身的像素在平扫及增强序列中变化不大，通过工作站“隐藏”（hide）颅骨，从而达到去骨、只显示强化的血管3D图像的目的。该去骨方法与Jayakaishnan等[11]提出的半自动数字减影技术具有相似之处，即均是通过平扫的3D图像遮盖增强的3D图像。但半自动数字减影技术需要在2D图像上对每一层面的颅骨进行勾画，通过“膨胀”的方式，由人工进行平扫与增强图像的匹配，操作复杂、耗时。
SSD-CTA重建图像质量不及VCTDSA，主要是部分患者图像在减影后，局部表面出现了淡薄的稍高密度影。我们分析原因如下：① 为了保护患者，减少辐射剂量，我们在平扫及增强序列采用了不同的管电压与管电流，而管电压与管电流的改变，会影响到被照射物体的CT值，导致平扫与增强颅骨CT值存在微小差异。② SSD原理：SSD一旦确定阈值，即会将高于该阈值的所有像素作等密度处理，将低于此阈值的所有像素作淡化处理，即SSD有明确的“阈值分界线”。颅骨作为扁平骨，其特点是有内、外两层非常致密的板障（骨密质），内含一层比较浅、薄的骨松质，并且其中存有大量的板障静脉，板障与骨松质密度差异很大，在两者相接的部位更容易受到CT容积效应干扰。③ 出现这种现象的患者年龄均偏大，这可能与患者不显著的早期骨质疏松有关[4, 12]：在骨质疏松的患者中，往往骨松质的受累程度会高于骨密质，导致骨松质与骨密质的密度差加大，加重容积效应干扰。而在去骨重建中，我们重点关注的是密质骨，导致设定的阈值稍高。基于上述考虑，我们认为该现象是多种因素共同造成的数据不匹配导致的。但该现象并没有对图像质量造成明显影响，可以后期通过剪切的方式去除掉。
DSA作为血管疾病诊断的金标准，具有无可替代的作用，甚至可以在检查过程中进行相关治疗，因此CTA已经成为重要的筛查手段。但DSA检查耗时、辐射剂量大。对于动脉瘤而言，SSD-CTA结果与DSA的诊断一致，特异度及灵敏度均达到了100%。
在实际扫描中，我们除了保护患者、采用降低辐射剂量的扫描方法外[13-14]，还积极向患者解释配合的重要性，因为任何CT减影技术都要求了平扫与增强序列在空间位置的匹配，任何微小的移动都可能导致减影的失败，必要时可以采用支架进行患者头部固定[14-15]。
综上所述，SSD-CTA技术对于颅内动脉瘤具较高的诊断价值，值得临床推广、使用。
