第三代双源CT早期鉴别诊断急性缺血性脑卒中患者血管内治疗后颅内出血灶与碘对比剂

吴 芳，杜祥颖，张 苗，杨 旗，祝小莲，卢 洁

(首都医科大学宣武医院放射科，北京 100053)

脑卒中已成为全球成年人的主要致残及致死性疾病之一[1]，早期血管再通仍是逆转脑组织缺血改变的主要方法。近年来，血管内治疗已成为急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke, AIS)的重要治疗手段[2-3]，显著提高了闭塞血管的再通率。血管内治疗的主要并发症是颅内出血，且出血转化多发生于溶栓后36 h内[4]。由于血脑屏障破坏，血管通透性增加，又可导致血管内治疗后对比剂外渗至脑组织间隙，需与早期出血转化鉴别。

CT双能量成像技术利用碘对比剂及其他物质对X线光子能量的衰减不同，对两种不同能量衰减信息进行分离，获得碘分布图(iodine overlay map, IOM)和不含对比剂的去碘图像，后者即虚拟平扫(virtual non-contrast, VNC)图像[5-7]。研究[8-10]发现，双能量CT(dual-energy CT, DECT；80 kV/140 kV)扫描可鉴别颅内出血与渗出对比剂，且具有较高敏感度和特异度。第三代双源CT增大了能量差别(80 kV/Sn150 kV)，可进一步提高物质分辨能力。本研究探讨第三代双源CT在早期鉴别诊断AIS血管内治疗后颅内出血灶与碘对比剂的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2016年2月—2017年7月本院收治的接受血管内治疗且于治疗后接受脑部DECT扫描的78例AIS患者，男54例，女24例，年龄39～83岁，平均(63.9±10.3)岁，均于发病24～48 h后复查常规脑部CT。本研究通过本院伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Somatom Force第三代双源CT机，双X线管，A管管电压80 kV，参考管电流310 mAs；B管管电压Sn150 kV，参考管电流207 mAs。开启实时动态曝光剂量调节(CARE Dose 4D)，螺距0.7，机架旋转时间1 s。扫描完成后自动重建出Sn150 kV、80 kV以及线性融合(权重因子0.5)3组图像，卷积核为Hr40，层厚1 mm，层间距1 mm，并重建出层厚及层间距均为4 mm的融合图像。常规脑部CT扫描采用标准参数(100 kV/388 mAs)，卷积核为Hr40，层厚4 mm，层间距4 mm。

1.3 图像分析 由2名放射科医师共同进行图像后处理及分析，有分歧时经协商达成一致。将4 mm融合图像传至PACS系统，分析是否存在颅内高密度灶(与邻近灰质或白质相比密度增高的区域)，并记录颅内高密度灶位置(脑实质内、脑室内或蛛网膜下腔内)和数量。

将存在颅内高密度灶患者的薄层Sn150 kV、80 kV及线性融合图像传至Siemens Syngo. Via VA30工作站，使用双能量软件Brain Hemorrhage处理并重建VNC和IOM图像，层厚和层间距均为4 mm。根据DECT图像(VNC和IOM图像)将颅内高密度灶诊断为出血，即VNC图像上存在高密度灶，而IOM图像上未见高密度灶；出血合并对比剂，即VNC和IOM图像上均可见高密度灶；对比剂，即VNC图像上无高密度灶，而IOM图像上存在。前两种情况均视为存在出血。

分析患者发病24～48 h后脑部CT扫描图像，并将结果作为诊断颅内出血或对比剂的参考标准：若颅内高密度灶完全或基本消失则为对比剂，若持续存在超过48 h或周围出现低密度环(代表水肿或梗死)则认为存在出血。

1.4 统计学分析 采用Medcalc 22.0统计分析软件，以患者发病24～48 h后常规CT图像上是否存在颅内出血为标准，计算DECT诊断颅内出血的敏感度、特异度、准确率、阳性预测值(positive predictive value, PPV)和阴性预测值(negative predictive value, NPV)。

2 结果

78例中，47例融合图像上未发现颅内高密度灶而被排除，最终31例纳入分析，包括男23例，女8例，年龄47～83岁，平均(64.2±9.6)岁。

31例患者共发现53个颅内高密度灶，其中42个(42/53，79.25%)位于脑实质内，3个(3/53，5.67%)位于脑室内，8个(8/53，15.09%)位于蛛网膜下腔内。DECT诊断出血21个(21/53，39.62%)，出血合并对比剂6个(6/53，11.32%)，对比剂26个(26/53，49.06%)。

21个DECT诊断为出血的高密度灶(15个位于脑实质内，3个位于脑室内，3个位于蛛网膜下腔内)，随访脑部CT均证实为出血；6个DECT诊断为出血合并对比剂的高密度灶中(5个位于脑实质内，1个位于蛛网膜下腔内)，5个被随访CT证实存在出血(图1)，1个与溶栓前CT图像对比，证实为钙化灶。26个DECT诊断为对比剂的高密度灶中(22个位于脑实质内，4个位于蛛网膜下腔内)，23个在随访CT上消失，证实为对比剂(图2)；3个在随访过程中发现高密度灶仍存在或增大，提示出血转化(图3)。

DECT诊断脑出血的准确率为92.45%(49/53)，PPV为96.30%(26/27)，NPV为88.46%(23/26)，敏感度为89.66%(26/29)，95%置信区间为(71.5%，97.3%)，特异度为95.83%(23/24)，95%置信区间为(76.9%，99.8%)。

3 讨论

颅内出血为AIS血管内治疗后的主要并发症。AIS血管内治疗后需行脑部CT扫描来明确有无出血转化，然而早期出血与对比剂外渗常难以区分，鉴别诊断需CT随访观察：对比剂会在数小时后逐渐变淡，而脑出血通常可持续存在数天甚至数周[11]。早期诊断出血转化对监测出血发展及调整后续治疗方案至关重要。

图1 患者男，61岁，右侧颈内动脉颅内段机械取栓术后 A.融合图像示右侧基底核(箭)和丘脑(箭头)斑片状高密度影； B.IOM示右侧丘脑斑片状高密度影(箭头)，右侧基底核未见高密度影(箭)，代表出血灶合并对比剂； C.VNC图像右侧基底核仍可见高密度灶(箭)，右侧丘脑未见高密度灶(箭头)； D.随访CT图像示右侧丘脑高密度灶完全消失(箭头)，证实为对比剂，右基底核高密度灶仍存在(箭)，证实为脑出血 图2 患者男，73岁，左侧大脑中动脉机械取栓术后 A.融合图像示左侧基底核和颞叶斑片状高密度影； B.IOM示上述区域呈高密度，代表对比剂渗出； C.NVC图像上该区域呈稍低密度; D.随访CT图像示高密度灶完全消失，证实为对比剂 图3 患者男，57岁，左侧颈内动脉闭塞，选择性动脉溶栓术后 A.融合图像示左侧颞叶内侧小片样高密度灶; B.IOM呈高密度影，代表对比剂渗出； C.NVC图像示高密度灶消失; D.随访CT图像示高密度灶仍然存在，为脑出血转化

本组39.74%(31/78)AIS患者在接受血管内治疗后CT发现颅内高密度灶，且大多数(42/53，79.25%)位于脑实质内，其中54.72%(29/53)被证实为出血。出血转化是AIS血管内治疗的主要并发症之一，发生率约为6.3%～15.4%[12]，可能与血管壁损伤、再灌注损伤或溶栓、应用抗血小板以及抗凝药物有关，影响患者神经功能恢复及预后[13]，因此需要术后复查脑部CT来明确有无出血转化。由于脑卒中发病后会出现脑血管缺血性损伤和血脑屏障破坏，而血管内治疗能进一步加重血管内皮损伤，导致对比剂外渗到脑组织间隙[14]。两者在常规CT图像上均表现为高密度。虽然一部分外渗对比剂的CT值(通常>120 HU)高于脑出血，但本组绝大多数对比剂的CT值与脑出血相似，且外渗对比剂中常混有出血成分，给早期诊断出血转化带来困难，需要24～48 h后复查脑部CT方可明确诊断，常致延误后续治疗，影响患者预后。

近年研究[9-11]表明，第二代双源CT鉴别出血灶与对比剂具有较高准确率。双源CT双能量扫描通过两个数据采集系统，能获得两组不同能量数据和一组融合数据图像，再通过后处理算法得到IOM和VNC图像，从而将碘与其他组织成分区分开来，已在头、胸、腹等部位疾病的诊断中得到应用[15-17]。对于双源CT双能量成像，传统方法通常只能提供有限的扫描参数选择，如快速kV切换技术中将管电压固定在80 kV和140 kV。随着双能量CT技术的发展，第三代双源CT增大了能量差别，可提供更广泛的双能扫描模式(70 kV/Sn150 kV、80 kV/Sn150 kV、90kV/Sn150 kV和100 kV/Sn150 kV)，用最大150 kV管电压取代标准的140 kV，有助于进一步改善双能成像性能。本研究不仅分析了AIS血管内治疗后脑实质出现高密度灶的患者，亦将脑室或蛛网膜下腔内高密度灶者纳入，结果表明第三代双源CT在早期鉴别颅内脑出血灶及对比剂外渗方面具有较高准确率(92.45%)。

本研究结果显示，DECT诊断脑出血的敏感度为89.66%(26/29)，NPV为88.46%(23/26)。本组3例DECT诊断为对比剂，而在随访CT图像上仍然存在，可能分别代表早期对比剂外渗和随后的出血转化，导致诊断敏感度下降。也有研究[18]表明，与缺乏颅内高密度灶的患者相比，出现对比剂外渗患者延迟性出血转化风险更高。Gupta等[9-10]的研究结果与之相反，敏感度高达100%，主要由于其属初步研究，样本量较小，对比剂外渗患者未在随访过程中出现出血转化。本研究中DECT发现出血转化的特异度为95.83%(23/24)，PPV为96.30%(26/27)，其中1例脑组织缺血区钙化灶在VNC和IOM图像上均表现为高密度，而被误认为同时存在对比剂和出血灶。

由于本研究应用IOM和VNC图像来鉴别出血和对比剂，因此只能实现脑实质、出血灶和碘三种成分的分离，而未能准确区分出血与钙化成分，降低了其诊断出血的特异度。近期研究[19]表明，应用DECT的钙化分布图区分脑内出血灶与钙化灶具有较高准确率、敏感度和特异度，有待扩大样本量进一步探讨。

综上所述，第三代双源CT能够早期准确诊断AIS血管内治疗后的出血转化，从而指导临床及时调整治疗方案。

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