【摘要】：研究背景平板探測器CT(Flat Detector Computed Tomography, FD-CT)數(shù)字血管造影技術(shù)經(jīng)過十多年的發(fā)展,在診斷和治療中顯現(xiàn)了它的優(yōu)越性和良好的發(fā)展前景。較之以前的增強(qiáng)器成像,FD-CT不僅成像質(zhì)量高,而且減少了X線輻射量,進(jìn)一步減輕了對患者及醫(yī)生的X線危害性。隨著這一技術(shù)的不斷進(jìn)步,目前FD-CT不僅擁有了超強(qiáng)的高對比度分辨率(分辨率超過1000亨斯菲爾德單位(HU)),實(shí)現(xiàn)了對血管和高密度結(jié)構(gòu)(骨骼、血管夾、線圈、支架和鈣化斑塊等)的最佳顯示,而且在低對比度分辨率上也有了較好的表現(xiàn),雖然低對比度分辨率尚不如多層螺旋CT,但已能分辨出肌肉、腦和出血灶等軟組織,為評估軟組織結(jié)構(gòu)提供了可能性。應(yīng)用FD-CT,感興趣區(qū)的圖像可以在大約200。角范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)采集獲得,由此得到一系列的二維投影圖像,然后可采用類似CT算法創(chuàng)建三維成像。在腦血管疾病診斷治療中,FD-CT成像技術(shù)不僅可以獲得高質(zhì)量的三維血管成像(3D旋轉(zhuǎn)血管造影),也可以獲得像多層螺旋CT一樣的橫截面軟組織成像,可應(yīng)用于包括蛛網(wǎng)膜下腔出血或腦出血和腦內(nèi)血腫的術(shù)中監(jiān)測,并可以即時評價治療顱內(nèi)動脈瘤的線圈和支架置入術(shù)中的情況。FD-CT也被證明能夠?qū)︼B內(nèi)放置的支架和顱外頸動脈支架進(jìn)行三維重建,顯示的支架遠(yuǎn)比多層螺旋CT清晰。也有報道FD-CT能觀察到造影劑外滲的能力。近年來新出現(xiàn)的FD-CT腦血容量(cerebral blood volume, CBV)成像技術(shù),對缺血性腦血管病的診斷治療提供了幫助。這種能夠及時在導(dǎo)管室產(chǎn)生的CBV成像技術(shù)可以大大促進(jìn)繼發(fā)于大血管閉塞的急性缺血性腦卒中患者的快速篩選和血管內(nèi)治療。有統(tǒng)計表明,所有急性缺血性腦卒患者中只有3%進(jìn)行了溶栓治療,其中只有10%是在發(fā)病后3小時內(nèi)進(jìn)行的。這在很大程度上是因?yàn)榛颊呷朐汉竺媾R過多的影像檢查,而影像檢查流程缺乏專家共識,導(dǎo)致醫(yī)生無法短時間內(nèi)對患者做出明確判斷和有效處理。因此一個快捷簡約的成像方式對患者的診斷治療是很有益的。同時,影像檢查室和治療室不在一起,病人從檢查室到治療室轉(zhuǎn)運(yùn)占用過多時間而造成治療的延遲是急性腦卒中不可忽視的問題,“時間就是大腦”,FD-CT腦血容量(cerebral blood volume, CBV)成像技術(shù)為一站式影像檢查提供了可能。Struffert T等在開發(fā)和實(shí)施這種結(jié)合DSA, CT, CTA和CTP模式集中在同一個成像單元做了出色的工作。這些技術(shù)的結(jié)合,減少了成像時間,患者從急診科可以直接到導(dǎo)管室就能完成所有的診斷治療,這無疑會給患者帶來極大的益處。和所有新技術(shù)一樣,FD-CT CBV成像技術(shù)還處于不斷完善的過程,目前FD-CT CBV成像質(zhì)量還不如普通螺旋CT,因此FD-CT CBV圖像能否符合真實(shí)情況尚需進(jìn)一步的研究,同時為充分發(fā)揮FD-CT CBV成像優(yōu)勢,尚需和介入室條件相結(jié)合,符合神經(jīng)介入醫(yī)師的操作習(xí)慣,如在介入室一般通過動脈導(dǎo)管注射造影劑,這需要我們研究通過動脈導(dǎo)管注射造影劑的合適方法,以期得到可信的FD-CT CBV圖像,為缺血性腦血管病的治療提供技術(shù)支持。本文討論的重點(diǎn)為應(yīng)用動脈途徑獲取FD-CT的腦血容量(CBV)成像技術(shù)的可行性分析,以期找到動脈途徑導(dǎo)管的最佳注射部位,以期獲得標(biāo)準(zhǔn)可靠的的FD-CT CBV圖像。并在此基礎(chǔ)上驗(yàn)證FD-CT CBV圖像與在普通螺旋CT獲得的CTP CBV圖像是否一致,在介入室FD-CT CBV圖像能否替代CTP CBV來指導(dǎo)臨床工作。我們還進(jìn)一步進(jìn)行了利用單支血管獲得局部FD-CT CBV圖像來指導(dǎo)動脈介入溶栓,開通血管治療的研究。第一章平板探測器CT腦血容量成像中的造影劑注射途徑改良探索背景和目的：FD-CT CBV是近幾年發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù),能夠及時在導(dǎo)管室產(chǎn)生的CBV成像技術(shù)可以大大促進(jìn)繼發(fā)于大血管閉塞的急性缺血性腦卒中患者的快速篩選和血管內(nèi)治療。既往在獲取FD-CT CBV過程中造影劑注射方法多采用靜脈途徑,也有部分學(xué)者采用經(jīng)主動脈弓的動脈途徑。然而經(jīng)主動脈弓注射造影劑得到的FD-CT CBV圖像部分存在雙側(cè)大腦半球灌注不均衡現(xiàn)象,我們在實(shí)驗(yàn)中采用了左心室注射造影劑的途徑試圖來解決這一問題。材料與方法：我們從2013年1月至2014年6月共收集了24例患者資料,13男11女。平均年齡為49.96±10.76歲。所有FD-CT CBV均在行常規(guī)DSA檢查時進(jìn)行,經(jīng)主動脈弓途徑注射造影劑14例,經(jīng)左心室注射造影劑10例。FD-CT CBV及造影和介入治療均在單翼平板探測器血管造影系統(tǒng)(Axiom Artis ZeeGo; Siemens, Erlangen, Germany)進(jìn)行成像。所有的FD-CT CBV成像在造影及治療開始前進(jìn)行。FD-CT CBV數(shù)據(jù)后處理是利用安裝在研究工作站的原型軟件進(jìn)行,最終繪制相當(dāng)于CTP-CBV的腦血容量圖。相比之下,這些重建的位置和角度,與那些通過使用CTP-CBV獲得的位置和角度相匹配。數(shù)據(jù)采用配對樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行分析,計數(shù)資料采用Fisher精確概率法進(jìn)行分析。結(jié)果：經(jīng)主動脈弓注射造影劑得到的FD-CT CBV圖像部分為圖像可信均衡圖像,但有部分圖像不可信。雙側(cè)大腦半球額葉皮質(zhì)下白質(zhì)、基底節(jié)區(qū)、枕葉皮質(zhì)下白質(zhì)、放射冠區(qū)及總體數(shù)據(jù)左右側(cè)對比分析統(tǒng)計均顯示P0.05,左右側(cè)大腦FD-CT CBV數(shù)據(jù)不一致。經(jīng)左心室注射造影劑得到的FD-CT CBV圖像均為可信均衡者,雙側(cè)大腦半球額葉皮質(zhì)下白質(zhì)、基底節(jié)區(qū)、枕葉皮質(zhì)下白質(zhì)、放射冠區(qū)及總體數(shù)據(jù)左右側(cè)對比分析統(tǒng)計均顯示P0.05,左右側(cè)大腦FD-CT CBV數(shù)據(jù)一致無差異。結(jié)論：應(yīng)用經(jīng)動脈導(dǎo)管途徑(包括經(jīng)主動脈弓注射造影劑和經(jīng)左心室內(nèi)注射造影劑)獲取FD-CT CBV圖像是安全的,可減少所用造影劑用量,減少造影劑對患者的潛在危害,此方法更符合介入醫(yī)生的操作習(xí)慣。經(jīng)主動脈弓注射造影劑獲取的FD-CT CBV圖像部分是不準(zhǔn)確的,需要進(jìn)一步研究新的方法以識別改進(jìn)不準(zhǔn)確的FD-CT CBV圖像。經(jīng)左心室內(nèi)注射造影劑能使造影劑在進(jìn)入雙側(cè)頸總動脈及椎動脈之前混合的更加充分,用此方法獲得FD-CT CBV圖像是均衡的,準(zhǔn)確可信的。因此可以用經(jīng)動脈導(dǎo)管左心室注射造影劑的方法得到可靠的FD-CT CBV圖像。第二章彩色編碼定量DSA成像技術(shù)在判斷平板探測器CT腦血容量成像的均衡性中的應(yīng)用背景和目的：FD-CT CBV成像質(zhì)量依賴于造影劑從頸部血管流入顱內(nèi)的濃度均勻一致和充足的時間。采用主動脈弓注射造影劑來獲得FD-CT CBV圖像,但由于造影劑流經(jīng)途徑過短和可能存在的主動脈弓及頸部血管的變異,此方法可能存在造影劑到達(dá)雙側(cè)腦組織之前混合不均勻的情形。從而造成得到的部分圖像結(jié)果不可靠。如何檢出這些結(jié)果不可靠者是目前面臨的問題。我們采用頸總動脈血管彩色編碼定量DSA (Color-Coded Quantitative DSA, CCQ DSA)成像技術(shù)來檢測雙側(cè)頸動脈造影劑濃度變化的方法來嘗試評價雙側(cè)大腦半球的CBV均衡性,從而達(dá)到對FD-CT CBV可靠性的評價。材料與方法：這項(xiàng)研究之前獲得醫(yī)院倫理委員會的批準(zhǔn),所有患者均簽署書面知情同意書。我們從2013年1月至2014年6月共收集了24例患者資料,13男11女。平均年齡為49.96±10.76歲。所有的實(shí)驗(yàn)均在患者行常規(guī)DSA檢查時進(jìn)行,患者在介入診斷之前均行常規(guī)腦CT及術(shù)前或術(shù)后行CTP-CBV檢查,在介入室行腦血管造影(DSA)及FD-CT CBV。采用經(jīng)主動脈弓途徑注射造影劑及經(jīng)左心室注射造影劑兩種不同的造影劑注射方法來獲得FD-CT CBV成像。主動脈弓造影顯示的主動脈弓及頸部血管的普通DSA成像應(yīng)用彩色編碼成像軟件(syngo iFlow; Siemens, Erlangen, Germany)進(jìn)行頸總動脈血管編碼成像,顯示兩側(cè)頸動脈血流均衡情況,以曲線下面積(Area under curve,AUC)為比較對象,分別計算每位患者的雙側(cè)標(biāo)記區(qū)內(nèi)rCBV及rAUC值。結(jié)果：在14例經(jīng)主動脈弓注射途徑得到的FD-CT CBV圖像的病例中,9例FD-CTCBV圖像左右對稱均衡者兩側(cè)頸總動脈CCQ DSA同樣對稱,而5例FD-CT CBV圖像左右不對稱不均衡者兩側(cè)頸總動脈CCQ DSA也不對稱。我們應(yīng)用相關(guān)分析檢驗(yàn)rCBV和rAUC的相關(guān)性可見R=0.967(p0.001)呈強(qiáng)的正相關(guān)。FD-CT CBV圖像與CCQ DSA圖像均衡人數(shù)Fisher精確概率法進(jìn)行分析(P0.05)沒有差異。在10例經(jīng)左心室注射途徑得到的FD-CT CBV圖像的病例中,所有10例FD-CTCBV圖像均為左右對稱均衡。而CCQ DSA圖像數(shù)據(jù)只有6例左右對稱均衡,其余4例CCQ DSA圖像數(shù)據(jù)左右不對稱不均衡。我們應(yīng)用相關(guān)分析檢驗(yàn)rCBV和rAUC的相關(guān)性可見R=0.522(p0.05)相關(guān)性不大。FD-CT CBV圖像與CCQDSA圖像均衡人數(shù)Fisher精確概率法進(jìn)行分析(P0.05)有明顯差異。結(jié)論：利用彩色編碼定量DSA技術(shù)可以量化對頸總動脈造影劑濃度及時間分析,結(jié)果有其獨(dú)特的優(yōu)勢,并且不增加患者額外的造影劑用量及X線暴露。雙側(cè)頸總動脈彩色編碼DSA圖像均衡性與經(jīng)主動脈弓注射造影劑途徑得到的雙側(cè)大腦半球FD-CT CBV圖像均衡性高度相關(guān)。通過分析雙側(cè)頸總動脈彩色編碼DSA圖像均衡性可以預(yù)判經(jīng)主動脈弓注射造影劑途徑得到的雙側(cè)大腦半球FD-CT CBV圖像對稱性與否,從而排除不適合經(jīng)主動脈弓注射造影劑途徑進(jìn)行FD-CT CBV成像的患者。主動脈弓注射造影劑顯示弓上血管彩色編碼定量DSA圖像不對稱的患者無論雙側(cè)頸總動脈所測值對稱與否,應(yīng)用左心室中注射造影劑的方法均能獲得雙側(cè)大腦半球CBV均衡的圖像。第三章平板探測器CT腦血容量成像技術(shù)的驗(yàn)證及在急性腦梗死溶栓中的應(yīng)用背景與目的：在腦血管疾病診斷治療中,FD-CT腦血容量(cerebral blood volume,CBV)成像技術(shù),這種能夠及時在導(dǎo)管室產(chǎn)生的CBV成像技術(shù)可以大大促進(jìn)繼發(fā)于大血管閉塞的急性缺血性腦卒中患者的快速篩選和血管內(nèi)治療。術(shù)中FD-CT CBV成像給了我們一個診斷與治療的影像參考。在我們的研究中,我們應(yīng)用動脈途徑注射造影劑的方法,通過FD-CT提供成像數(shù)據(jù)集得到CBV與通過使用標(biāo)準(zhǔn)的多層螺旋CT技術(shù)獲得CBV的相比較,驗(yàn)證FD-CT的腦血容量(CBV)成像技術(shù)的實(shí)用性及FD-CT CBV在急性腦梗死溶栓中的實(shí)際應(yīng)用。材料與方法：我們從2013年1月至2015年1月納入19例患者,11例行常規(guī)檢查患者未經(jīng)治療(包括4例蛛網(wǎng)膜下腔出血患者,3例既往有腦缺血病史者,3例頭暈、眩暈患者,1例癲癇患者),8例急性缺血性卒中行動脈介入溶栓,開通血管治療。這項(xiàng)研究獲得倫理委員會的批準(zhǔn),所有患者簽署書面知情同意書。比較11例行常規(guī)檢查未經(jīng)治療的患者經(jīng)動脈導(dǎo)管左心室注射造影劑的方法獲得FD-CT CBV圖像與普通螺旋CT形成的CTP CBV圖像是否一致。8例急性缺血性卒中行動脈介入溶栓,開通血管治療,應(yīng)用單支血管局部CBV成像,比較治療前后的FD-CT CBV圖像。結(jié)果：比較11例行常規(guī)檢查患者未經(jīng)治療患者所做的FD-CT CBV成像與普通螺旋CT形成的CTP CBV圖像雙側(cè)額葉白質(zhì)區(qū)、基底節(jié)區(qū)、放射冠區(qū)、枕葉白質(zhì)區(qū)及總體CBV值顯示無明顯差別(P0.05)。FD-CT CBV與CTPCBV相關(guān)性分析：R=0.98(P0.01),顯示高度相關(guān)。Bland-Altman test圖顯示FD-CT CBV值略低于CTP CBV值,平均差異為0.03±0.17ml/100g。選取溶栓、取栓及置入支架8例患者,手術(shù)前后腦梗死相關(guān)解剖區(qū)域做為CBV測量區(qū)域,結(jié)果顯示大部分患者溶栓治療后CBV值明顯升高,僅有第3例患者無改善,統(tǒng)計分析顯示：治療前后FD-CT CBV值差異明顯(p0.01)。結(jié)論：采用經(jīng)左心室注射造影劑獲得FD-CT CBV圖像是可行的。FD-CT CBV和CTP CBV圖像存在高度一致性,在介入室可以代替CTP CBV圖像進(jìn)行疾病的診斷治療。在介入室獲得FD-CT CBV的這種能力可以顯著改善急性缺血性中風(fēng)患者的管理。FD-CT CBV能準(zhǔn)確地估計梗死核心,指導(dǎo)動脈溶栓及閉塞血管的開通治療,能夠評價溶栓前后的腦灌注情況,對指導(dǎo)預(yù)后有一定幫助,可以作為介入室內(nèi)替代其他影像診斷的一種更好的工具。應(yīng)用單支血管對局部CBV的成像,更加降低了造影劑的用量,從而降低了造影劑可能對人體造成的傷害。
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【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R816.1;R743.3

【參考文獻(xiàn)】

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1 胡善聯(lián),龔向光;中國缺血性腦卒中的疾病經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[J];中國衛(wèi)生經(jīng)濟(jì);2003年12期

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本文編號：2350093