64?MSCT血管成像技术对动脉测量的准确性研究

               作者：赵恒宇 葛欣然 王国凤   

【摘要】  目的 评价多排螺旋CT血管成像技术（multi-slices CTA，MSCTA）对动脉测量的准确性，以及与其解剖学数据的相关性。方法 以5例50处尸肾动脉内径的解剖和MSCTA对比测量，评价MSCTA测量动脉内径的准确性，并将其与解剖学测量结果进行相关性分析。结果 MSCTA与解剖学测量差异性：MSCTA与解剖测量差值为（-0.072±0.5245）mm。结论 MSCTA对动脉的影像解剖学研究具有很高的可行性。

【关键词】  多排螺旋CT血管成像技术； 解剖； 测量

    【Abstract】  Objective  To evaluate the precision of multi-slices CTA in measuring the diameters of arteries and its relation to anatomic data. Methods  The diameters of 50 arteries in 5 cases were measured comparatively with MSCTA and anatomy and the data were analyzed. Results  The different value between MSCTA and anatomy was(-0.072±0.1469)mm. Conclusion  MSCTA has high feasibility on anatomic study of arteries.

    【Key words】  Multi-slices CTA； Anatomy； Measurement

    尽管CT血管成像技术广泛应用于临床，但影像解剖学的研究相对滞后，仍然限制了影像学对动脉及其微细结构的临床评价，以至于动脉的正常多排螺旋CT血管成像技术（MSCTA）影像学研究国内外报道较少，并且对于MSCTA在动脉疾病诊断价值方面的评价还缺乏的论证。MSCTA对正常血管的显示已具备了相当的能力，作为反映血管状态下的活体形态学影像方法，MSCTA对血管解剖的描述应该受到重视。

    1  材料与方法

    1.1  材料、工具、设备、试剂

    1.1.1  标本、试剂、测量工具材料  尸肾标本：5具尸肾标本由哈尔滨医科大学解剖教研室提供。灌注剂制备：76%复方泛影葡胺注射液56 ml，40%乳胶446 ml，制成500 ml灌注剂，复/乳最佳比例为1/8。灌注、测量工具：丝线、手术刀、注射器、塑料管、三通及游标卡尺等。

    1.1.2  仪器设备  Philips brilliance 64排螺旋CT机及EBW图像工作站。

    1.2  实验方法

    1.2.1  尸体血管灌注成像技术  是将解剖学与CT血管成像技术相结合的产物，用泛影葡胺乳胶混合物作为灌注剂、压力保持在3～3.5 kg/cm2缓慢进行血管灌注，再行CT容积扫描，所得源图像经后处理软件合成三维血管图像。

    扫描参数如下：层厚2.5～5 mm，螺距1.0～2.0 mm，重建间隔0.5～2.5 mm，管电压120 kV，管电流200～300 mA。

    1.2.2  图像后处理技术  MSCTA图像采用最大密度投影（MIP）和容积再现（VR）技术沿纵轴和冠状轴间隔6°分别重建，保证至少有一幅标准正侧位像。部分图像在处理过程中可以选择性的进行MIP重建，球形旋转观察。利用EBW工作站所配备的测量工具对所得图像进行系列的测量。

    1.3  实验步骤

    1.3.1  灌注前尸肾准备  根据血管口径的不同，将适当粗细的塑料或硅胶管插入腹主动脉头端和尾端并用丝线固定。在每个套管末端接输液器三通控制大血管的开放与关闭。

    1.3.2  灌注  灌注前用1%氨水反复冲洗已插管的血管，冲洗完毕后关闭所用的三通阀门［1，2］，用空的注射器分别抽出管中残留的液体，使其处于真空状态。然后将抽有灌注剂的注射器与将要灌注的血管连通，进行灌注。

    1.3.3  MSCTA扫描  灌注后的标本进行MSCTA扫描得到MSCTA源图像。

    1.3.4  尸肾测量  标本在10%的福尔马林中浸泡、固化至少72 h后对标本进行解剖学测量，得出肾动脉的各项指标。在肾动脉主干上选取3个测量点，即肾动脉主干起始处、中间、末端处，设定该三点为A、B、C；另选取2个测量点，肾动脉前、后干起始处设定为D、E点，以此5点作为肾动脉内径的测量点（双侧、5具共计50点），单位均为mm。

    1.3.5  MSCTA图像后处理  对步骤1.3.3得出的源图像进行三维重建，对重建后的图像进行系列测量，测量指标的标定同1.3.4所示。

    1.4  统计学分析  采用SPSS10.0版本软件，检验标准α=0.05。在MSCTA测量准确性方面，评价指标为MSCTA测量值与解剖测量值的差值，采用单样本均数u检验。

    2  结果

    在尸肾标本和MSCTA图像上分别对应测量肾动脉的内径，共取得解剖学与影像学（MSCTA）数据50组，以解剖学测量为基准出每处动脉MSCTA测量的差值。计算公式：对比差值=MSCTA测量值-解剖测量值，对比差值如表1。表1  尸肾卡尺测量与 MSCTA测量对比差值分布表*注 A、B、C为肾动脉主干MSCTA的3个测量值，D、E为肾动脉前、后干MSCTA测量值，A1、B1、C1为肾动脉主干直视卡尺的3个测量值，D1、E1为肾动脉前、后干直视卡尺的测量值。

    经单样本均数u检验得知，MSCTA与解剖测量差值为（-0.072±0.5245）mm，u=-0.97，P>0.50，说明MSCTA与直视卡尺的测量值无显著性差异，无统计学意义。

    在MSCTA测量值与直视卡尺测量值对比的相关性上，经直线相关分析，Pearson相关系数r=0.924，ν=48 P<0.01（双侧），因此MSCTA测量与解剖学测量具有显著的直线相关关系（图1）。经直线回归分析知，回归方程为：AM=0.886 MM+0.517，其中MM为MSCTA测量值，AM为卡尺测量值。MSCTA与卡尺测量值相差无几，并不影响MSCTA测量值在实际中的应用。

    图1  MSCTA与解剖测量值相关分布

    3  讨论

    3.1  MSCTA下动脉相关数据测量的准确性  MSCTA图像对动脉主干形态学测量的准确性是普遍关心的问题。传统认为，人体结构形态学的描述，以尸体解剖为“金标准”，因此本研究依解剖学测量为参照，就MSCTA图像测量的准确性进行了研究。以同一尸肾标本的肾动脉内径分别进行卡尺和MSCTA测量，通过统计学的准确性和相关性分析，表明MSCTA测量与解剖学测量具有显著的直线相关关系。

    在解剖学研究中，用于实验研究的尸源紧缺，多为病死者，年龄分布极为偏态。防腐固定后器官结构变形，血管经过固定、灌注等一系列处理后，其管壁弹性和管内压力与活体相差很大，影响了血管的膨胀程度，在尸体上所得到的数据与活体有很大差异［3，4］。而相比之下MSCTA测量可针对活体适时观测，并简便易行。我们虽然进行了少量的对比性研究，但可以看到高科技与传统解剖技术相结合，将为更加丰富人类体质调查资料多提供了一种技术手段。甚至可以说，人体的活体影像解剖学描述对尸体解剖的“金标准”提出了严峻的挑战［3，4］，甚至比“金标准”更具有临床意义。

    3.2  MSCTA下动脉测量方法的选择  我们知道MSCTA源断层图像层厚在1.25～5 mm，由于部分容积效应和周围间隙效应的影响，使得动脉在源图像中的表现更为多样化，另外源图像测量时人为因素很大，从而导致直接在源图像上测量准确性下降。与层面垂直的动脉在增强造影后，动脉内的血液密度能反应出动脉的真实情况，但由于不是直观的空间结构很难保证与解剖学数据对比时保持测量位置的一致。

    本研究在CT工作站中的源图像经过后处理软件在相同条件下，主要采用MIP和VR成像技术获得三维立体图像，保证了图像的稳定性，所形成的3D图像更具有DSA造影的特征，空间结构明了，能较好地保证测量位置与解剖学测量位置相同。3D重建图像测量的原则是保持测量平面与显示屏平行，以保证测量的准确性［5］，因为径线长度随3D重建图像旋转角度的不同而发生较大变化，只有在测量平面和显示屏平行时测量才是真实的，对于圆柱状的血管来说，其横断面是圆形，在旋转的各个角度其横径影响较小，基本不变。但是，当在测量动脉主干长度，必需绝对保证所测量图像为标准的与显示屏平行的冠状位。本研究发现没有达到此要求的图像所测得的数据出现严重偏差。

    本文仅以肾动脉为代表，将尸体动脉卡尺测量方法与MSCTA相对照，初步探讨了两者之间的相关性，提示MSCTA对动脉的影像解剖学研究具有很高的可行性。本实验为动脉的影像解剖学研究提出了新的思路与方法。

【】
  1 Day JD.Cranial base surgical techniques for large sphenocavernous meningiomas:techical note.Neurosurgery，2000，46(3)：754?759.

2 Wen HT,Rhoton AL Jr,de Oliveira E,et al.Microsurgical anatomy of the temporal lobe:part 1: mesial temporal lobe anatomy and its vascular relationships as applied to amygdalohippocampectomy.Neurosurgery，1999，45(3)：549?591.

3 巫北海．关于“正常活体形态功能学”的一些思考．第十届中华医学会放射学分会全国学术会议（汇编）北京2001，9，459?461.

4 巫北海．活体形态学?肝尾状叶．第十届中华医学会放射学会分光全国学术会议（讲座），北京2001，9，100?104.

5 Krabbe Hartkamp MJ，vander Grond J,de Leeuw FE, et al．Circle of Willis:morphologic variation on three?dimensional time?of?flight MR angiograms．Radiology，1998，207(1)：103?111.