2009年11月9日

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丹·哈维
郑重声明
第21卷第21号，第20页

CT扫描已经发展到可以一次扫描整个大脑的程度。快速获取大量数据对中风治疗和其他神经学应用具有重要意义。

使用高端CT扫描仪进行的全脑灌注研究可以为神经放射学家提供一个全面的研究，描绘整个大脑及其血液流动。这些全脑CT研究为缺血性血管疾病患者提供了一种有效的治疗设计，临床医生发现它在急诊科特别有用，因为急诊科医生经常遇到与中风相关的紧急情况。

日本藤田健康大学的放射学家Kazuhiro Murayama医学博士说，对于急性中风患者，全脑灌注研究可以帮助医生很容易地识别半影区(一个主要的脑损伤区)，以及特别容易发生梗死的低灌注脑组织。他说:“这种能力可以为再灌注治疗的规划提供必要的信息。”

“高端的CT扫描仪通过提供必要的大脑生理评估和血管解剖评估来推进诊断和治疗计划，”Anthony Mancuso医学博士解释说，他是位于盖恩斯维尔的佛罗里达大学山兹分校的放射科主任，该大学于2008年10月实施了320个检测器行CT扫描仪。

Mancuso指出，将问题深入到内部空间，“高端CT脑灌注使医生能够看到器官的任何部分。你不能像64层扫描仪那样处理选定的切片，64层扫描仪只能挑出大脑的四个切片。”

256 -探测器的研究
脑灌注应用是复杂的。在藤田健康大学工作的Murayama积极参与了一项研究，旨在评估256个检测器行CT技术应用于全脑灌注的可行性。在此期间，他见证了该技术从原型到商用成像车辆的转变。

在他们的研究中，Murayama和他的同事试图评估全脑灌注CT在评估缺血性脑血管疾病方面的可行性和潜在的诊断应用。在研究开始时，256探测器系统是东芝医疗系统的原型。

独立读者回顾性评估了2006年1月至2006年4月收集的灌注数据，这些数据来自10名受试者的11例:6男4女，平均年龄64.3岁。所有受试者均为闭塞性脑血管疾病(大动脉粥样硬化8例，心栓塞2例，无梗死1例)。扫描参数为:切片厚度0.5 mm, 256行912通道，扫描范围128 mm，每旋转扫描速度1秒，视场240 mm。每位患者的总扫描时间从50秒到60秒不等。

结果，如一月号的报告放射学，是显著的。研究人员报告说，使用256检测器系统进行灌注CT，只需一次注射造影剂，即可有效评估整个大脑。

“我们发现缺血区域，包括远端灌注异常，如交叉小脑溶出，可以在一次检查中确定，”村山说。

这项跨国研究还涉及约翰霍普金斯医院。“我们都在同一时间以同样的方式进行了同样的研究，我们汇集了我们的经验，”医学博士基兰·j·墨菲(Kieran J. Murphy)说，他在研究时是约翰·霍普金斯大学(Johns Hopkins)的放射学副教授和扫描仪测试研究员。他与Murayama和Kazuhiro Katada医学博士一起与东芝公司合作测试这项技术。

该研究的具体要点包括:

•全脑灌注分析可以识别可能具有临床意义的远端灌注异常，如交叉小脑溶出。

•与SPECT等技术相比，全脑灌注评估具有更高的空间分辨率，增强了灌注CT评估灌注异常全面程度的能力，这对于狭窄闭塞性或血栓栓塞性脑血管疾病患者的有效治疗计划是必要的。

村山指出，核医学成像，包括PET和SPECT，传统上用于临床实践。此外，MRI结合脑实质的扩散和灌注分析被证明对评估整个大脑的梗死核心和缺血半暗带是有用的。“然而，MRI和SPECT，当用于评估急性中风患者时，显示出一些实质性的局限性。主要原因是医疗设施的可及性差。CT具有更高的可及性和更短的扫描时间，这通常使其成为评估急性中风患者的首选方式，”他说。

但是，相对狭窄的脑组织覆盖范围是使用老式CT扫描仪评估脑灌注的主要限制。具有更多检测器和扫描更大容量的能力的新系统解决了这一问题。墨菲现在是多伦多大学医学成像主任，他说，高端CT扫描仪，就像它们现在存在的那样(并应用于全脑灌注)，可以为世界各地的急诊科服务，并在几个重要方面展示它们的价值。

他说:“这些系统不仅在识别急性中风、心脏或主动脉异常方面有效，而且维护成本低，比核磁共振成像技术更容易获得。”“它们是应急环境的理想选择，因为它们的安装成本更低，而且不需要复杂的服务要求。”

此外，该技术没有患者兼容性问题，例如当患者使用起搏器时无法接受核磁共振成像。墨菲说:“这些系统是低负荷的，它们是高产量和高信号的，价格标签约为MRI设备成本的三分之一。”

墨菲补充说，高端CT扫描仪比以前的CT型号有两个优势:图像的后处理更快速、更容易完成，并且该过程需要降低对比度，这对老年患者和肾功能不全的人来说尤其重要。

辐射剂量
在Murayama及其同事进行的研究中，研究人员报告说，在80千伏，80毫安，每旋转1秒的情况下进行25次扫描，最大有效辐射剂量为4.6毫西弗。在相同参数下进行19次扫描，最小有效剂量为3.5毫西弗。相反，在藤田使用64排CT进行头部检查时，常规非增强CT的辐射剂量为60毫克，灌注CT的辐射剂量为214毫克，3D CT血管造影(CTA)的辐射剂量为53.2毫克。

墨菲说，简单地说，动态头部扫描的总剂量为4.6毫西弗，比传统的替代方法要低。杰夫·达丁格医学博士是肯塔基州埃奇伍德圣伊丽莎白医学中心血管研究所的成像主任。他补充说，与市场上任何其他CT系统(包括64、128、256或双源系统)相比，320个探测器排系统可以更快地提供更多信息，并且辐射更小。“这是我们选择AquilionONE系统的主要原因之一，”他说。

具体而言，320排系统的全脑CT灌注包括CTA在同一采集;其他系统需要单独的采集来获得相同的信息。达丁格说:“AquilionONE使用非常低的剂量，实际上比64个探测器的扫描仪的剂量要低，尽管它获得的脑组织体积是64个探测器的5倍。”“在我们医院，我们用AquilionONE进行脑部CT、灌注和CTA的总剂量平均为4.25至4.5毫西弗。”

他补充说，大多数其他没有CTA的脑部CT和灌注包使患者暴露在超过6毫西弗的辐射下。

Murayama说:“我想用东芝公司开发的320排区域检测器CT扫描仪来评估全脑灌注CT在超急性脑梗死患者治疗计划中的临床应用价值。”

320 -探测器实现
新的320排CT扫描仪可以快速提供清晰的信息，这对帮助中风患者至关重要。

达丁格说:“它为我们提供了瞬间成像能力，使我们能够确定病人是中风、血栓还是出血。”“自收购以来，我们一直在急诊室进行脑灌注研究。它改变了我们的中风成像。”

该医疗中心采用了东芝医疗系统的320个检测器行CT系统AquilionONE，该系统被描述为有史以来第一个动态体积扫描仪。该系统部署了320个超高分辨率探测器(宽度0.5毫米)，可以在单次0.35秒的龙门旋转中对整个大脑进行成像。在急诊科的环境中，速度是至关重要的，特别是对于中风患者和他们的“时间就是大脑”的紧迫性。

达丁格说，全脑覆盖消除了错误。“以前的高端扫描仪只覆盖了大脑的一部分，所以如果我们没有正确地定位平板或角度，我们就会陷入困境，不得不重新进行研究。有了全脑成像，你就不会出错了。”

此外，在一张图像中扫描整个大脑不仅可以产生3D重建，还可以实现更好的4D视频，显示器官结构，运动和血液流动。随着2008年10月的安装，佛罗里达大学的尚兹成为东南地区第一个配备320个探测器排CT扫描仪的机构。曼库索说:“探测器系统是如此之大，如此之宽，旋转如此之快，它使我们能够像心跳一样快地获取目标区域的数据。”“16厘米的探测器足够大，可以覆盖整个头部，而系统的宽度也足够大，你不必像64层探测器那样让病人穿过光束。”

Mancuso指出，320个检测器行CT的独特之处在于，它允许用户保持患者静止，而管子围绕同一解剖结构连续旋转，从而生成血管图和灌注图。扫描仪可以快速诊断中风，进而快速确定最合适的治疗策略。

通用的协议
Murayama研究的另一个重要发现是，CTA和静脉造影可以在256排CT系统的单次采集期间使用一剂造影剂进行。实际上，320检测器行技术提供的一个相当大的优势是协议中包含了CTA。曼库索说:“你可以得到常规的血管造影，而少于320次的迭代只能提供动脉图。”“但当你能够在不移动病人的情况下围绕解剖结构旋转探测器时，你就能得到一个标准的血管造影。它可能没有血管造影套件提供的分辨率，但你可以得到非常好的动脉，毛细血管和静脉期血管造影，有很好的解剖细节。这样，医生就可以很容易地将解剖结构与成像的灌注异常相匹配，并根据疾病的演变制定最佳的治疗方案。”

对于其他的CT扫描仪，如果医生想做颅内循环的CTA，就必须做另一个单独注射造影剂的研究，达丁格补充说。“但有了AquilionONE，这些都是研究的一部分。基本上，用户可以免费获得CTA组件。所以，我们得到脑灌注和CTA，然后我们再往下做50(立方厘米)的对比剂，用动态的方式做颈动脉。我们实际上可以看到对比流向颈动脉，”他说。

有了中风成像，医生不仅想看到大脑中风的情况，还想知道中风的来源。达丁格说:“能够精确地扫描大脑和动脉，用100[立方厘米]的对比度是完美的中风方案。”

剩余的挑战
村山说，256和320个探测器排扫描仪仍然存在的主要挑战涉及产生的大量数据。曼库索补充说，这需要图像展示和分发。由于这些研究非常复杂，其中一个挑战是如何显示这些图像。但他说，更大的挑战是如何将图像放置在易于阅读的显示器上，以便通过PACS和图像分发系统传输，这样放射科医生、神经科医生、神经外科医生和其他决策者几乎可以在任何地方查看这些图像。

Mancuso说:“这是一个非常大的问题，希望实施高端CT技术的设施需要确保他们的信息系统技术能够胜任这项任务。”

特别是在320个检测器行系统中，用户面临着大量的灌注数据，这些数据需要单独存储和处理。“你必须能够准确地选择你想要的图像显示方式，这必须是一个自动化的过程，并且很容易传输到PACS，”曼库索说。决策者不再跑到放射科。这不再是医学的工作方式了。”

潜在的用户需要知道这些因素并不容易处理，并且需要克服这些挑战才能成功实现并获得最佳的患者护理。“强大的IT能力对于有效和高效地使用技术至关重要，”曼库索说。“当你在处理急性中风患者时，你需要尽快获得数据。有效显示的数据需要在5分钟内可用，并且可能可以在5分钟内传输，以便之后可以快速做出治疗决策。”

丹·哈维是特拉华州威尔明顿市的自由撰稿人。