医学影像学图像后处理技术与诊断

**章头颈部 医学影像技术在脑血管病临床诊疗以及临床研究中具有重要的地位。脑卒中、短暂性脑缺血发作（TIA）与脑血管病变密切相关。血管影像检查可帮助临床医生了解血管的闭塞部位、有无斑块及斑块的性质，有无血管畸形、动脉瘤等，对了解病因、制定精准化治疗方案、判断预后具有重要的意义。计算机体层血管成像（CTA）的空间分辨率较高，对判断颅内外动脉狭窄情况的可靠性高。比较CTA和数字减影血管造影（DSA）后发现，CTA在诊断无症状性血管异常方面具有95%以上的敏感度和接近100%的特异度，阳性和阴性预测值均超过97%。虽然新的多排CTA己显著提高了瞬时图像的分辨率，但空间分辨率仍低于DSA。随着技术的进一步发展，CTA作为一个有效的脑血管病评估工具的应用前景会更广阔，并有可能在未来替代DSA诊断的功能。另外，计算机体层灌注（CTP）的灌注影像己经成为评估脑卒中患者脑血流灌注情况的常规手段。尽管还缺乏一定的证据证明灌注影像是脑卒中评估的一项必不可少的检查，但多个研究机构己经开始利用灌注影像来筛选患者进行血管重建。 螺旋CT扫描技术以及多平面重组（MPR）、三维重建等CT图像后处理技术在指导治疗和制定手术方案等方面作用显著。CT图像消除了X线平片的重叠伪影，空间分辨率提高，病变处经一次螺旋扫描后，用薄层数据做多平面重组可以将病变在横断面、冠状面、矢状面重组和任意角度斜面重组或曲面重组（CPR）。CT图像可显示细微的撕脱性骨折、X线平片为阴性的隐性骨折等；还可清晰地显示中耳结构，如听骨链、半规管等细小结构。此外，三维图像可以任意旋转，以不同视角立体、直观地显示头颅的三维形态。头颈部CTA是一种简便、快捷、无创的血管显影技术，经静脉注射对比剂，在受检者靶血管内对比剂的充盈高峰期（理想状态是处于*高峰且兴趣区内血管腔的对比剂充盈均匀）利用螺旋CT扫描技术进行连续的原始数据采集，然后运用计算机的后处理功能重建靶血管，形成的血管图像应用于疾病的诊断。 **节脑血管病CT图像后处理 一、颅内血管重建扫描后处理技术 （一）适应证 1.脑血管病包括急性脑出血、脑梗死、动脉瘤、脑内动静脉畸形（AVM）、脑内动静脉瘘（AVF）及脑动脉狭窄。 2.颅内肿瘤可显示肿瘤的部位、形态、大小、范围及血供等。 （二）检查技术 1.检查前准备头颈部去除金属伪影。 2.扫描范围及方法 （1）扫描范围：从颅顶至下颌水平，以第三颈椎至第四颈椎（C3～C4）为基准线。 （2）扫描方法：先行正位定位像，而后根据定位像确定扫描范围执行CT平扫及增强扫描。 3.扫描模式推荐宽体Axial模式（Helical备选）。 4.扫描参数 （1）16排。探测器：2cm；转速：0.5～1.0s/rot；扫描野（SFOV）：head；电压：100～120kV；电流：300mA；Helical：推荐螺距1.375：1；层厚/层间距：5mm/5mm。 （2）64排。探测器：4cm；转速：1.0s/rot；SFOV：head；电压：100～120kV；电流：300mA；Helical：推荐螺距0.938：1；层厚/层间距：5mm/5mm。 （3）128排。探测器：8cm；转速：0.5s/rot；SFOV：head；电压：100～120kV；电流：300mA；Helical：推荐螺距0.938：1；层厚/层间距：5mm/5mm。 （4）双源。探测器：5.76cm；转速：1.0s/rot；SFOV：head；电压：100～120kV；电流：300mA；Helical：推荐螺距0.9：1；层厚/层间距：5mm/5mm。 5.对比剂的使用 （1）增强方法：智能追踪方法（SmartPrep），动脉标记点选择颈内动脉段，CT阈值设定为150HU，*短延时3s。 （2）造影剂推荐：碘含量为350mgI/ml、370mgI/ml、400mgI/ml，总量为50ml或者身体质量指数（BMI）X0.2×10。 （3）造影剂注射方案：一次性注射相关造影剂50ml，随后注射生理盐水30ml。 （4）造影剂注射速度：推荐使用5ml/s或者BMI×0.2。 （5）动静脉畸形：扫描方案与CTA大致相同，CT阈值设定为150HU，*短延时5s。 （6）重建算法：Stnd标准重建算法，重建层厚/层间距为0.625mm/0.625mm。 （三）图像后处理 1.从患者列表中选择相应患者对应下的0.625mm重建图像，利用AutoBone Xpress 进行图像加载，加载完成后会自动获取去骨血管图像，包括曲面重组（CPR）、血管拉直图像、*大密度投影（MIP）、容积重建（VR）等，可根据需要选择相应对应血管图像进行观察。常规颅内动脉CTA重建图像模板如图1-1所示。 2.动脉瘤分析：选择StrokeVCAR软件自动提取动脉，分析动脉瘤的大小、形态、表面是否光整，瘤颈与载瘤动脉的关系等参数。 3.脑卒中CT灌注后处理可用4D perfusionCT软件，选择动、静脉标记点，完成镜像对称，得到脑血流量（CBF）、脑血容量（CBV）、平均通过时间（MTT）、达峰时间（TTP）及脑组织储存血液功能达到*大值的时间（7max）等参数。 二、图像后处理操作方法 容积重建操作方法：以扫描容积内像素密度直方图的不同峰值代表不同的组织，然后计算每个像素的不同组织百分比，换算成不同灰阶，以不同灰阶及不同的透明三维显示容积内的各种结构。可旋转至任意角度，主要用于三维立体观察血管情况。 多平面重组操作方法：利用三维重建技术对CT采样获得的数据进行任意方位的断层图像重组，包括平面重组和曲面重组。多平面重组主要用于观察血管的比邻关系和将迂曲血管在一张图上显示。选择数据进入3D Viewer，AutoBone XPress HEAD进行多平面重组，可以同时显示轴位、矢状位、冠状位及任意角度斜位图像，常用窗宽（WW）调至900，窗位（WL）调至300。 *大密度投影操作方法：将扫描后的三维数据叠加，以操作者选定的方向作为投线方向，将该投线方向三维数据中的*高密度体素投影到二维数据中，其余体素则被删除。*大密度投影主要用于观察血管钙化的情况。常用MIP调至17.1。 （一）颅内动脉瘤三维重建后处理 【病例1-1】 1.基本资料患者，男性，56岁。 2.临床资料 （1）主诉：晕厥1次，间断恶心、呕吐6小时，加重伴意识不清1小时余。 （2）现病史：患者家属诉患者上午8：40左右晕倒在地，3分钟后意识清楚，醒后开始恶心、呕吐，呕吐呈喷射状，呕吐物为胃内容物，意识烦躁。患者无意识丧失及四肢感觉、运动障碍。就诊于当地医院，查颅脑CT提示“蛛网膜下腔出血”。接诊医生建议转上级医院就诊，遂由120救护车转至我院急诊科，完善颅内动脉（含上颈部）CT三维重建。 3.影像资料 （1）检查项目：颅内动脉（含上颈部）CT三维重建。 （2）影像描述 颅脑CT轴位平扫：双侧侧脑室、第三脑室积血，大脑镰、小脑幕、鞍上池、环池、桥前池及部分脑沟内线样高密度影呈铸型，脑沟变浅，如图1-2所示。 颅内CTA：前交通动脉可见一瘤样突起，表面不光整，大小约13.9mm×6.1mm，瘤径约4.8mm，载瘤动脉为前交通动脉。右侧大脑前动脉A1段未见显示。 （3）诊断：①前交通动脉瘤；②脑室内积血；③蛛网膜下腔出血。 4.图像后处理 （1）多平面重组：采用病变区轴位、冠状位、矢状位，分别测量动脉瘤的长、宽、高及瘤颈的宽度，采用Multi Oblique任意调节方位选择*佳平面显示动脉瘤与载瘤动脉的关系，如图1-3所示。 （2）*大密度投影：常用MIP调至17.1，可自行调节大小显示不同程度的叠加效果用于观察血管走行、管腔粗细、管壁是否光滑等，如图1-3所示。 （3）容积重建：显示病变的前面观、后面观、右侧面观、左侧面观、上面观、下面观，如图1-4所示，将动脉瘤局部放大，清楚显示瘤体的形态、大小和载瘤动脉，如图1-5所示。 【病例1-2】 1.基本资料患者，男性，33岁。 2.临床资料 （1）主诉：突发头痛伴恶心4天。 （2）现病史：患者4天前劳累后出现头痛伴恶心，无呕吐，未见抽搐发作，就诊于当地医院。测量血压为正常，患者便自行回家口服药物对症治疗，头痛症状不缓解，症状加重，伴恶心，遂再次就诊于当地医院，颅脑CT检查提示脑出血，为求进一步诊治，转至我院急诊科，行颅内动脉（含上颈部）CT三维重建。 3.影像资料 （1）检查项目：颅内动脉（含上颈部）CT三维重建。 （2）影像描述 颅脑CT轴位平扫：左侧额顶叶条片状高密度影，较大截面范围约3.2cm×1.8cm，周围见低密度水肿带，如图1-6所示。 （3）诊断：①左侧眼动脉血管畸形并动脉瘤破裂；②左侧额顶叶脑出血。