2023年04月14日发布 | 626阅读
神经介入

缺血性卒中成像中的双能计算机断层扫描

孙博文

哈尔滨医科大学附属第一医院

张颖影

复旦大学附属中山医院

卢旺盛

北京天坛普华医院

洪波

上海市第一人民医院

达人收藏

本次哈尔滨医科大学附属第一医院史怀璋教授团队孙博文医师编译,为大家带来《缺血性卒中成像中的双能计算机断层扫描》,欢迎大家阅读分享!






来自瑞士苏黎世大学医院神经放射科的Grkovski Risto等开展研究,评估TwinSpiral DECT是否能够改善机械取栓后缺血性脑组织的可视化情况,相关内容于2023年3月在线发表在《Clinical Neuroradiology》上。

——摘自文章章节






【REF:Grkovski, R., et al. Clin Neuroradiol. 2023 Mar 2. doi: 10.1007/s00062-023-01270-6.】


研究背景


卒中是全球第二大死亡原因,也是导致残疾的重要因素。大量研究表明,大血管闭塞所致卒中患者可接受血管内机械取栓术(EVT)得到有效治疗。EVT后需进行随访成像,评估血管开通状态和缺血脑组织的变化情况,排除颅内出血,以及潜在并发症。由于这可能会影响正在进行的治疗以及患者的预后,一种负担得起且易于获得的一站式成像技术是卒中影像评估的重点之一。



双能计算机断层扫描(DECT)可能是优化这些成像任务的一个有用的诊断成像方式。目前主要厂商的DECT技术有很多,如使用不同管电压(如80-100 kV和140-150 kV)进行同时采集的双源X射线管,两个管电压之间的单源快速电压切换,单源分裂光束进入两个不同的能谱,以及同时采集低能和高能数据集的双层探测器。不同的DECT应用已经在卒中评估中得到实施,比如,急性颅内出血与造影剂显示或组织钙化的区分,缺血性脑改变和脑水肿的鉴别,梗死发展区的增强或出血转化的预测,以及动脉高密度征的检测。最近开发了一种新技术TwinSpiral DECT,它是双螺旋DECT的变体,使用锡过滤器和改进的检测器,可实现低剂量双能量扫描,以获得最佳的光谱分离,并具有更好的软组织对比度。它可在很短的时间内获得两个连续的高能量和低能量扫描成像。



有研究表明,TwinSpiral DECT在鉴别颅内出血和造影剂方面具有较高的准确性。来自瑞士苏黎世大学医院神经放射科的Grkovski Risto等开展研究,评估TwinSpiral DECT是否能够改善机械取栓后缺血性脑组织的可视化情况,相关内容于2023年3月在线发表在《Clinical Neuroradiology》上。


研究方法

回顾性分析41例缺血性脑卒中患者在EVT后采用TwinSpiral DECT进行DECT头部扫描。重建标准混合和虚拟非对比(VNC)图像。梗死可见性和图像杂质由两名研究者使用4分李克特量表定性评估。定量Hounsfield单位(HU)用于评估缺血脑组织与对侧健康脑组织的密度差异。



图1. TwinSpiral DECT扫描和重建示意图。以不同的能量(低和高kV)连续进行两次扫描。从这两个数据集中,可以对常规混合CT图像(a)、虚拟非对比(VNC)图像(b)和彩色碘覆盖图像(c)进行后处理。



研究结果

对于研究者R1(VNC:中位数1[范围1-3],混合:中位数2[范围1-4],P<0.05)和研究者R2(VNC:中位数2[范围1-3],混合:2[范围1-4],P<0.05),VNC的梗死能见度明显优于混合图像。对于R1(VNC:中位数3,混合:2)和R2(VNC:中位数2,混合:1,各P<0.05),VNC的定性图像噪声明显高于混合图像。对侧脑梗死组织与对照健康脑组织的平均HU在VNC图像(梗死24±3)和混合图像(梗死33±5,P<0.05)上有显著性差异。VNC图像缺血与参考图像的平均HU差值(平均8±3)显著高于混合图像的平均HU差值(平均5±4)(P<0.05)。



图2. 右大脑中动脉闭塞所致卒中患者。(a)标准混合图像和(b)从TwinSpiral DECT采集重建的虚拟无对比图像(VNC)。与标准混合图像相比,缺血性低密度梗死区(黄色箭头)在VNC上更明显,对比度更好并显示出更大的梗死面积。



图3. (a)标准混合图像和(b)虚拟无对比图像(VNC)。在标准混合图像和VNC图像(蓝色箭头)中都能清楚地看到陈旧性右侧半球梗死。然而,与标准混合图像相比,在VNC图像上左半球急性低密度缺血区(黄色箭头)有更好的区分。



图4. 图像对比度和图像噪音的定性评价。虚拟无对比图像(VNC)显示出更好的对比度,同时也显示出噪音增加。



图5. 右大脑中动脉急性缺血性卒中患者。右侧(患侧)和对侧左侧的HU测量。(a)标准混合图像:感兴趣区域(ROI) 1-39HU, ROI 2-42HU, (b)VNC图像: ROI 3-25HU, ROI 4-33HU。在每个图像形态的值相减之后,VNC图像之间的差异(系数为8)比标准混合图像(系数为3)更大。



图6. 标准混合图像与VNC图像中缺血与参考组织之间ROI测量的平均HU差值。



研究结论

本研究表明,TwinSpiral作为一种新的双能CT扫描技术,可以改善缺血脑组织的定性和定量可视化评估,TwinSpiral 双能CT可能是缺血性脑卒中患者血管内治疗后一种有价值的影像工具。


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