头颈部CT血管成像扫描方案与注射方案专家共识(二)

2015年美国放射学院(American College of RadiologyACR)、美国神经放射学会(American Society of Neuroradiology, ASNR)、儿科放射学会(Society of Pediatrics RadiologySPR)联合发布了最新版本的头颈部CTA应用指南,这一指南的不断修订和完善,对CT从业人员起到了规范化作用。在参阅大量中、英文文献及相关专家临床经验的基础上,形成了国内头颈部CTA扫描方案与对比剂注射方案专家共识,旨在为放射科及相关临床科室医师、技师及护士提供参考,制定合理的检查方案。

头颈部CTA对比剂注射方案

一、头部CTA对比剂使用方案

对比剂的使用建议参考碘对比剂使用指南(第二版),使用高压注射器,选用碘浓度为320~400 mg/ml的对比剂。用22 G静脉套管针,首选右上肢静脉(桡静脉或肘静脉)穿刺,连接高压注射器后,将患者手臂置于身体一侧,保持伸直、放松。增强扫描,推荐使用碘浓度为320~400 mg/ml的对比剂,成人注射流率不低于3 ml/s,婴幼儿不低于2 ml/s;总剂量按含碘量150~300 mg/kg计算。

不同类型的CT设备扫描速度不同,对比剂注射方案略有差异,40层以下螺旋CT对比剂注射时间12 s64CT 10 s128层及以上CT对比剂注射时间8 s,余注射参数与64CT相同(表1)。

1 不同体重受检者采用64CT行头颅CTA的对比剂注射方案

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二、颈部CTA对比剂使用方案

对比剂的使用建议参考《碘对比剂使用指南(第2版)》,推荐使用碘浓度为320~400 mg/ml的对比剂。建议使用高压注射器,将50~100 ml对比剂和30~70 ml生理盐水分别装入高压注射器中,连接延长管,排气完毕后连接留置针等待注射。

颈部CTA时,注射部位选择右手臂(优于左手臂),有利于避免左头臂静脉未稀释的对比剂造成伪影。使用20 G22 G静脉套管(留置)针穿刺手臂上粗大的静脉(桡静脉或肘静脉),必要时穿刺股静脉。连接高压注射器后,将患者手臂置于身体两侧,保持伸直、放松。

推荐使用个性化注射方案:体重达到50 kg患者行颈部CTA检查时,碘对比剂的注射流率应达到4~5 ml/s;体重超过50 kg的,注射流率可适当增加,但不建议超过6 ml/s。对比剂用量60~100 ml,或根据体重测算(1~2 ml/kg体重)。

64层以上CT对比剂用量可减少到50~60 ml,注射碘对比剂后应团注一定量的生理盐水。儿童使用对比剂剂量应根据体重测算,注射流率也应根据体重调整;小儿和婴幼儿应选用24 G22 G套管针静脉注射,注射流率2~3 ml/s较合适。总之,对比剂注射方案应根据患者情况进行个体化调整,既要保证CTA图像质量达到诊断要求,又要考虑肾脏毒性等不良反应。

头颈部CTA图像后处理及临床应用

头颈部CTA图像重建和后处理,由接受过培训的医生、技师或其他相关人员完成,常用的三维后处理方法包括MPRCPRMIPVR

一、头部CTA图像重建和后处理

1.标准后处理方法:

首先在横断面原始图像及VR图像上观察颅内动脉及分支的大致走行、形态及分布等情况,若无异常,则进行常规MIPVR显示,若发现可疑病变,可在常规后处理基础上,对病变部位、范围、邻近组织情况进行多方位MPRCPRMIPVR显示及相关测量。

VR主要用于三维立体观察血管情况,可多方位、直观显示脑动脉与周围组织器官的空间解剖关系。通过各方位剪切颅骨,可充分暴露血管解剖细节:轴面上剪切颅顶部骨可观察颅内血管全貌、Willis环及分支;冠状面上剪切颅面及后面颅骨,从前面可观察双侧大脑中动脉,从后面可观察大脑后动脉及椎基底动脉;矢状面剪切左、右两侧颅骨,分别观察大脑前动脉及内动脉虹吸段。VR可较好显示动脉瘤的形态和载瘤动脉的关系,有利于临床医师确定手术入路;还可显示动脉粥样硬化性狭窄或闭塞动脉的形态改变;对于动静脉畸形者,VR能够显示病变与流入动脉、流出静脉邻近血管的关系等。

MPR在二维横断面图像基础上,可以重组出冠状面、矢状面或任意层面图像,可从多角度、多方位显示靶血管的结构和形态,对病灶定位和空间关系判断有重要意义,也是目前临床上应用最广泛的后处理技术,尤其适用于观察动脉瘤的形态与载瘤动脉的关系,挑选最佳显示动脉瘤的位置图,测量瘤颈、瘤的长径和短径,指导临床手术夹闭动脉瘤。

CPR可以直接显示血管管腔情况、血管的形态和变异、斑块性质及相应血管狭窄长度和程度,还可以进行斑块分析,测量血管狭窄率等。CPR的提取要保证在血管的中线,常规重建颈内动脉颅内段及椎动脉颅内段全长CPR图像各2张(正交90°)。

根据诊断需要可选择任意层厚进行MIP,分别显示Willis环,大脑前、中、后动脉及各交通支。选择不同的厚层进行MIP,尽可能避开骨骼、钙化及增强后的软组织结构。MIP应用于动静脉畸形方面,对显示供血动脉、畸形血管巢、引流静脉及与周围结构的三维空间关系具有重要价值;在MIP图上可以根据颅内肿瘤位置,选择不同角度观察肿瘤与血管的关系。

2.头部CTA双能量后处理:

颅内动脉瘤推荐使用去骨功能显示动脉瘤与脑动脉的关系。推荐使用VRMIP图像,分别剪切后循环及前循环血管,保留前循环及后循环血管,根据动脉瘤与供血动脉的关系,采用不同角度显示。

3.颅脑CTV图像重建和后处理:

MPRMIPVR标准后处理方法:首先观察上矢状窦、下矢状窦、直窦、双侧横窦及乙状窦及其属支的显影情况,形态、大小、分布有无异常。若无异常,则常规MIPVR重组;若存在狭窄、闭塞、充盈缺损或畸形血管影,则对病变部位、范围、邻近组织侵犯情况进行多方位MPRCPRMIPVR重组显示,应用去骨功能进行脑静脉三维重建,对目标静脉血管进行分析。目前,脑静脉CTV成像主要应用于脑静脉窦血栓、脑动静脉畸形、先天性异常及颅内肿瘤与邻近硬膜窦和大脑静脉的关系等方面。

MIP在头颅CTV常选择厚层重组,但显示血管的同时也显示了相应范围内密度很高的骨骼、钙化及增强后的软组织结构。常采用自动去骨法、手工切除法或阈值法将骨骼等高密度影清除,消除对血管的干扰,对显示静脉及解剖变异有很高价值。临床上,MIP应用于静脉窦血栓的检查,可清晰、完整地显示脑静脉及静脉窦内充盈缺损和周围侧支循环情况,评估血栓的范围。MIP用于动静脉畸形方面,对供血动脉、畸形血管巢、引流静脉及与周围结构的三维空间关系显示具有重要价值。

VR可多方位、直观显示脑静脉与周围组织器官的空间解剖关系。根据有无颅骨显示可分为带骨的容积再现技术和去骨容积再现技术。VR应用于动静脉畸形,可多角度显示病变与邻近血管的关系,特别是对流入动脉与流出静脉的显示;但用于评估血管狭窄或病变范围时,由于VR受阈值影响,会高估或低估病变细节,此时需结合原始横断面图像及其他重组方式综合诊断。

二、颈部CTA图像后处理及临床应用

标准后处理方法可以初步观察颈动脉、椎动脉的大致走行及病变(包括血管起源、颈动脉分叉和颈内动脉),再对可疑病变部位进行MIPMPRCPRVR等后处理图像重组,结合病变部位的横断面,观察血管病变的垂直切面并进行测量。

MIP包括整体MIP与薄层MIP(层厚可选择)2种方式:整体MIP显示扫描范围内所有密度较高的血管,但同时也显示了相应范围内密度很高的骨骼、钙化及增强后的软组织结构;薄层MIP可选择性地显示其中的一部分。整体MIP消除骨骼、钙化等重叠的高密度方法有2种:(1)播种法:将高于血管密度阈值的图像播种去掉,但阈值选择要准确,否则可能将骨骼与血管一起清除掉。此方法可重复使用,直至将重叠的高密度影完全消除。(2)手工薄片清除法:将靶血管区域划分为若干薄片,逐个画ROI去掉不需要的组织,此法工作量较大,但效果好。

MPR可进行冠状面、矢状面及任意斜面图像重组,尤其适用于观察夹层动脉瘤及动脉管腔狭窄伴钙化的病变,真实地反映靶血管钙化斑块垂直断面及管腔狭窄的程度。并且对比剂在此种后处理方法上显示密度最高。缺点是由于血管走行迂曲,常常不能在1个层面上同时显示完整血管。

CPR可自动沿血管路径生成血管长轴的曲面重组图像,能够以血管中心为轴进行多角度旋转观察。CPR对于显示血管腔内外病变及其支架是否通畅有优势。此方法对操作者要求较高,否则易产生血管狭窄等假象。

VR可多方位直观地显示靶血管与周围组织器官的空间解剖关系,通过旋转可从多角度、多方位观察动脉狭窄及其支架植入的情况。如果只显示靶血管,也可以采用播种法或手工清除法去掉骨骼及周围组织结构,但应注意VR图像用于显示血管整体观较好,但是诊断及测量血管狭窄还必须依靠MPRMIPCPR技术。

头颈部CTA图像质量评估

一、头部CTA图像质量评估

1.强化质量:

1)清晰显示大脑前、中、后动脉,基底动脉和前、后交通动脉;(2)清晰显示颈内动脉和椎动脉颅内段的走行和充盈缺损情况;(3)清晰显示头部动脉与邻近器官的位置关系;(4)扫描区域内头部动脉的横断面影像中CT值不低于200 HU;(5)扫描区域内颅内静脉的横断面影像中CT值不超过150 HU;(6)颅内静脉高浓度对比剂伪影对Willis环不产生明显影响。

2.重组图像质量:

1)无体外金属异物产生的明显影响动脉显示效果的线束硬化伪影;(2)无运动位移等造成的运动伪影;(3MPRVRMIPCPR等多种图像后处理方法对头部动脉显示清晰;(4CPR影像重组层面应置于血管管径中心,且以不同角度旋转,管径及腔内病变显示清晰;(5VR图像中血管边界平滑,应与MPR图像中的动脉边界相符合;(6MPR图像层厚、间隔分别为5 mm4~5 mm,窗宽350 HU、窗位50 HU

3.照片质量:

114 in×17 in照片分格推荐20幅,最多不超过24幅;(2VR图像尽量使用彩色打印照片。我国由于降低耗材和成本情况,现在很多单位的图像采用在线阅读储存,无胶片化将成为以后的趋势。

二、颈部CTA图像质量评估

1.强化质量:

1)清晰显示主动脉弓、头臂干、左颈总动脉和左锁骨下动脉;(2)清晰显示颈总动脉、颈内动脉、椎动脉起始段的走行和充盈缺损情况;(3)清晰显示颈部动脉与邻近器官的位置关系;(4)扫描区域内颈部动脉的横断面影像中CT值在300~350 HU范围内;(5)扫描区域内颈部静脉的横断面影像中CT值不超过150 HU;(6)右侧锁骨下静脉高浓度对比剂伪影对头臂干的显示不产生明显影响。

2.重组图像质量:

1)无假牙等金属异物产生的明显影响动脉显示效果的线束硬化伪影;(2)无呼吸、吞咽等造成的运动伪影;(3MPRVRMIPCPR等多种图像后处理方法对颈部动脉显示清晰;(4CPR影像重组层面应置于血管管径中心,且以不同角度旋转,管径及腔内病变显示清晰;(5VR图像中血管边界平滑,应与MPR图像中的动脉边界相符合;(6MPR图像层厚5 mm、层间距4~5 mm,窗宽350 HU、窗位50 HU

3.照片质量:

114 in×17 in照片分格推荐20幅,最多不超过24幅;(2VR图像尽量使用彩色打印照片。

综上所述,头颈CTA是一项快速、无创的检查方法,是诊断及鉴别血管疾病及显示血管解剖的有利工具。CTA检查具有离子辐射,应该在经过培训的医师指导下完成。CTA应该被用于特定的检查目的,采用最小辐射剂量方案,并且保证满足诊断所必需的图像质量。头部CTA和颈部CTA具有不同的适应证,扫描方案及重建方法存在一定差异,因此需要分开进行。如果病变范围较大,可以适当扩大扫描范围。双能量及能谱扫描可以去除钙化及骨骼,有利于观察不稳定性斑块及去除椎体等骨骼对于血管图像的影响。在设备性能允许的前提下,尽量选择能量减影的CTA扫描模式。低剂量扫描技术从设备本身性能出发,优化扫描参数,在满足诊断的基础上来控制辐射剂量。头、颈部CTA图像重建和后处理,应由接受过培训的医师、技师或其他相关人员完成,若发现可疑病变,可在常规后处理基础上,对病变部位、范围、邻近组织情况进行多方位MPRCPRMIPVR显示及相关测量。头颈CTA的局限性在于当管壁钙化明显,或者血管周围存在高密度物质时,例如动脉瘤夹、弹簧栓或血肿将影响管壁显示。此外对于颅内血管管壁显示也有一定限制。

 

 

专家共识协作组成员(按姓氏拼音排序):

陈敏(北京医院放射科);陈钰(中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院放射科);高宏(中华放射学杂志编辑部);高剑波(郑州医科大学附属第一医院放射科);洪楠(北京大学人民医院放射科);胡道予(华中科技大学同济医学院附属同济医院放射科);黄仲奎(广西医科大学第一附属医院放射科);金征宇(中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院放射科);李子平(中山大学附属第一医院放射科);梁长虹(广东省人民医院放射科);刘挨师(内蒙古医科大学附属医院影像诊断科);刘士远(上海长征医院放射科);马祥兴(山东大学齐鲁医院放射科);王小宜(中南大学湘雅医院放射科);鲜军舫(首都医科大学附属北京同仁医院放射科);薛华丹(中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院放射科);杨健(西安交通大学第一附属医院放射科);于薇(首都医科大学附属北京安贞医院放射科);张辉(山西医科大学第一医院放射科);张惠茅(吉林大学第一医院放射科);张龙江(东部战区总医院放射科);朱斌(南京市鼓楼医院放射科)