ZT0295:血管成像方法比较

FANSHL · 发表于 2009-12-31 14:30

血管病变随着动脉粥样硬化发病率的升高在逐年增加，血管性病变的检查手段也日趋多样化。以头颈部为例，主要检查手段就有tcd、cta、 dsa、 mra以及ce-mra等方法。血管病变选择什么样的检查方法，可能有不同的观点，今天就在这里和大家就这几种方法做一个客观的比较：
b型超声：简单、方便、快速、无创，能准确判断颈动脉斑块的性质和稳定性，对高度狭窄的判断与dsa一致性较好，再加上价格方面也很容易被人们接受，一般都作为颈动脉病变的筛选方法。
但准确性较差，显示病变也不直观，且对轻度狭窄具有夸大病变程度的可能。
dsa：空间分辨率高，目前仍是血管性病变的金标准，对显示血管的状态最好。但操作技术复杂、有创，只能单血管显影，行全脑血管造影必须通过至少4次以上造影才能完成，造影过程中可能造成或加重脑血管痉挛，影响病变显示。同时，其通常选择的正、侧、斜位造影摄片较局限，难以清晰显示病变结构，尤其是动脉瘤瘤颈的解剖。所以， dsa一般不作为常规检查，而则是作为最后诊断并进行介入治疗的方法。
mra：无创、无辐射，无需注入对比剂即可进行血管成像。mra可以只显示动脉像，或同时显示静脉像，也不受骨骼因素的影响。但是 mra也有不足，主要见于以下几个方面：
第一个方面是易受血流状态影响：当血流状态改变，如血管转弯、血管分叉及血管走形和扫描平面平行以及出现湍流时，易出现血管伪象。如果有血管狭窄，因易出现湍流，可出现夸大狭窄程度的现象。如下图：

第二个方面是mra后处理效果不好；
第三个方面是易因原始图像变形引起的层间配准错误出现血管影扭曲；
第四个方面是血流饱和较明显，不利于慢血流显示；
因此，mra并不易区别狭窄与闭塞；不能显示血管壁的钙化；而且mra扫描时间长、噪音大病人不易制动，图像易受运动伪影的影响；慢性、亚急性血肿在mra原始图像表现为高信号，常常掩盖病变区的脑血管影像。体内埋有电子装置或颅内有金属异物的病人等则是mra的绝对禁忌症。
和cta一样，由于ce-mra也是通过在血管充盈对比剂后与其他组织的信号产生差异而成像，所以消除了因受血流状态的影响，但由于受采集时间的限制仍然存在矩阵较小（115*256）、数据量采集不足致空间分辨率不高，所以显示图像的细节或显示小血管的精细度差；而且ce-mra使用的钆制剂已经证明可以导致肾小球纤维化，以致带来肾脏功能障碍甚至肾功能不全。
cta在血管成像方面扫描速度快，分辨率高（至少512*512矩阵），可在短时间内完成三期以上大范围血管增强扫描，如从动脉弓至脑部在7~12秒钟内一次连续扫完，不需要像 mra那样分段拼接。病人易制动，不宜出现图像伪影，可采集纯粹的动脉或静脉时相数据，这些都有助于对血管的观察和分析。cta的不足之处是具有辐射，需要使用碘对比剂，可能出现碘过敏。

   cta可以通过将动脉，静脉及avm病灶设定为不同的颜色，因此比mra更容易分辨病灶、供应的动脉及引流的静脉。螺旋ct血管造影能显示更多的静脉，avm病灶大小在所有的螺旋ct血管造影上都能测量，在mra上由于正铁血红蛋白的干扰及相位伪影有些就无法测量。下图分别是一个上肢动静脉畸形患者的vr和mip图像：

   从动脉弓顶部到整个颅脑的大范围血管成像。图像反映的结构极其丰富，有颈内动脉等大的血管，也有脑内三级或三级以上的血管分支显影。扫描时间不足12秒.

我们再看一例下肢病变患者，从骨盆入口到踝一次性扫描完成，时间是12秒左右。

后处理方面， 64排ct配有高级血管成像功能与计算机辅助诊断病变相结合的软件，可以根据观察图像的角度用不同的方法重见图像：
1、多平面重组技术(mpr) 将直接扫描图像叠加，沿一定方向重新组合得到任意方向的二维断层图像，能反映相应原始像素的x线衰减值。如矢状、冠状以及某个斜面的重建就属于这一范畴。在工作站放电影式连续观察，可获得三维印象。容积扫描基础上的mpr或各向同性mpr图像质量与原始图像相仿，可作为诊断依据。不足是直线的mpr难以显示血管的长轴。
2、曲面重组(cpr) 可将扭曲、缩短和重叠的血管伸展拉直展示在一个平面上，克服了mpr不能反映血管长轴的问题。缺点是在设定轨迹时存在人为误差，空间分辨力不恒定，一幅图像仅能显示血管的一个断面。多层ct后处理软件可自动沿血管中轴线剖开血管，所得cpr去除了人为影响，还能沿中轴线连续旋转180°，得到具有多个断面的动态cpr图像。cpr对纡曲血管和血管内支架术后评价有一定价值，对腹腔动脉的复杂分支cpr无明显优势。
3、最大密度投影（mip) 反映像素的x线衰减值，较小的密度变化能在mip图像上显示出来，能区分血管壁上的钙化与血管腔内的对比剂，也能很好地显示血管的狭窄、扩张、充盈缺损，可对直径>2-3 mm血管清楚成像，能提供较dsa更多的信息，对寻找血管狭窄的病因和治疗有一定指导意义；但反映图像的纵深不够，立体感较差。但图像可以绕轴旋转多角度观察或放电影式观察，这也能反映血管结构的深度关系。

4、表面遮盖显示(ssd) 能用多个ct阈值进行重建，并以不同色彩显示。利用脏器或组织间不同ct值的差别，分别用不同色彩标记，可更清楚显示不同组织或病变的病理改变。可以多角度观察，空间立体感强，解剖结构显示清楚，有利于对病变定位。但由于丢失了大量与x线衰减有关的信息，钙化斑和增强的血管腔密度都高于所选的阈值时被显示为同一种结构，而阈值以下的小血管不能被显示或导致血管失真(如过度狭窄等)。所以主要用来显示血管之间、血管与邻近其他解剖结构的毗邻关系。

5、容积再现(vr) 能使表面与深部结构同时立体地显示。vr能检出由于狭窄的动脉与扫描层面平行而在轴位ct图像上未清楚显示的动脉狭窄。我们的这台ct的vr软件功能强大，操作简单，还可测量非圆形血管(如管壁上有软斑块)的截面积，评价狭窄程度更准确。与其他三维重建方法比较，vr既能显示血管之间、血管与邻近组织器官的三维立体关系，又有一定的透明度，更适合用于观察血管。

6、ct仿真内镜(ctve) 可显示血管内表面的情况，如管腔内的粥样斑块，管壁的钙化、溃疡，动脉分支与动脉瘤的关系，动脉瘤的血栓形成及破裂口等。缺点是不能像纤维内镜那样进行活检，阈值的选择可影响病变的几何外形，可产生穿透伪影或漂浮伪影。

重建方法的比较与选择
1、测量血管直径和长度时，首选mpr和／或mip；
2、判定血管是否闭塞和血管的狭窄程度时，可选mpr、mip或vr；
3、观察血管之间、血管与邻近其他解剖结构的毗邻关系时，首选vr。
4、vr和ssd的立体感强，而且vr血管细腻，所显示细小分支更多，操作更简便。
  不过，我们的ct设备没有配置去骨软件，所以我们是通过设定阈值的方法进行去骨处理来显示血管，上面的图像都是通过这种方法进行去骨处理的。下面是通过去骨软件处理的mip图像：

   有时，为了以颅骨等进行定位标记，以便立体直观地分析血管-肿瘤的相互关系。我们常常要保留这些毗邻的结构（如颅底骨或颈椎等），以下cta图像是通过mip曲面重建而成，很直观的显示了血管和周围骨质的相互关系：

   cta还可以在工作站上做成电影片段以任意角度进行观察，以颅骨作为参照物对距离、角度、体积等所需数据进行精确的测量，并可以模拟手术入路和肿瘤切除过程，为术前评估提供更准确，更有预见性的信息，制定更详尽的手术计划。
cta也可以显示血管内硬化斑块，无论是软斑块，还是硬斑块，特别是在颈动脉cta成像上；我们利用的是0.5mm层厚的原始图像，它可以清晰显示血管壁硬化斑块，并根据ct值分为，富脂软斑块（ct值＜50hu）、纤维化斑块（ct值50～120hu）和钙化（ct值＞120hu）。以下显示的是左侧颈内动脉起始部硬化斑块：

上边展示了cta显示血管的硬化斑块的病例，cta也可以显示软斑块。下图就是cta显示软斑块的病例。颈部cta横断面示左侧颈动脉低密度软斑块影(箭)，管腔狭窄约30%，斑块处增强前、后血管壁的变化情况。

左侧颈动脉管壁混合型斑块(箭)，斑块处增强前、后管壁明显强化。


   无论用哪种方法重建的图像，最基本的还是横断图像，所以当影像表现和临床症状不相吻合的时候，要在横断图像上仔细观察。我们遇到这样一个病例，临床考虑动脉瘤，要求作脑部cta，结果，没有发现问题，我们到横断图像上观察，发现左侧颞部磨玻璃样出血，看下边这幅图像：

   像上边这种情况，其实如果平扫，完全可以发现这个病变，而且会显示地更加清楚，直接增强反而因脑组织强化掩盖了病变的显示。所以一般情况下我们都必须先进行平扫，然后根据情况再进行增强扫描。以下是另一例病变，在横断面上我们可以看到细小的右侧大脑前动脉a1段，但在vr图像上显示并不太清楚：

用cta显示颈部血管事实证明是临床检查比较好的方法，无论是由于粥样硬化造成的血管狭窄还是显示血管畸形、动脉瘤等方面。以下是患有颈椎肿瘤的患者进行的颈部血管成像，这在mra成像上就有一定困难，颈椎肿瘤的mri信号复杂，经常干扰椎动脉成像，并且mri对骨组织成像效果较差。但在cta由于是通过造影剂血管壁的密度差别对比成像，不存在这个问题：

下边是一例左侧桡动脉无脉症患者，女性，35岁。cta显示左侧椎动脉起始段及左侧锁骨下动脉阙如，代之以细小多个毛细血管分支将远端椎动脉和左侧颈内动脉桥接。
以下病例是左侧椎动脉阙如，代之以迂曲、纤细的血管吻合在左侧颈内动脉和基底动脉起始部之间：

以下是一例右侧颈内动脉病变患者，临床发现右侧颈部搏动性肿块，考虑动脉瘤，cta显示右侧境内动脉起始部异常迂曲，以下再看该病变的mip图像：

以下显示是又一例左侧椎动脉起始部闭塞，或者是阙如，远段纤细，近端隐约可见有断续的血管和左锁骨下动脉桥接：

下边是cta显示的动脉瘤病例：
第一幅图：大脑前动脉动脉瘤的vr图像；第二幅图：右侧大脑中动脉动脉瘤的vr图像；
第三幅图：动脉瘤解剖位置的图像；
第四幅图：动脉瘤及载瘤动脉的cpr图像。
另一例：
第一幅图像：后交通动脉瘤的vr图像；
第二幅图像：左侧椎动脉动脉瘤的vr图像；第三幅图像：椎动脉动脉瘤的瘤体及瘤内血栓的mpr图像
第四幅图像：多发动脉瘤,包括基底动脉瘤(弯箭头)、大脑后动脉瘤(粗箭头)及椎动脉瘤(细箭头)的vr图像

（完）
我偏重于ct，但是并没有外区mri，只是后者叙述的少了些，希望通道们提出批评指正。

[本贴已被 jiajie 于 2010-1-2 9:37:12 修改过]