急性脑卒中多层螺旋CT检查技术专家共识

摘要

急性脑卒中是常见的脑血管疾病，是造成我国成年人残疾或死亡的重要原因之一。为降低急性脑卒中的致残率和病死率，必须在有效的抢救时间窗内进行疾病的快速诊断和治疗。多层螺旋CT具有成像速度快、对急性脑卒中早期诊断准确性高的优点，被广泛地应用于临床。为进一步规范急诊脑卒中多层螺旋CT检查技术，为临床提供快速、精准的诊断，中华医学会影像技术分会牵头组织国内相关技术专家，结合国内外专家共识和参考文献，经国内专家多次讨论，对急性脑卒中多层螺旋CT检查技术的检查前准备、扫描方案、图像后处理、图像质量控制、辐射剂量控制以及备选方案等内容达成共识，旨在规范急性脑卒中多层螺旋CT检查方案，更好地服务于影像诊断和制定临床治疗策略。脑卒中是临床常见的脑血管疾病，分为缺血性脑卒中和出血性脑卒中。其中，急性缺血性脑卒中具有高患病率、高致残率和高病死率等特点，是最常见的脑卒中类型，占我国脑卒中总数的69.6%~70.8%。近年来，我国脑卒中患病率逐年递增，且明显高于世界平均水平，是造成我国成年人残疾或死亡的重要原因之一。对此，在健康中国的国策下，各级卫生行政管理部门十分重视，在全国各省市具备条件的医疗机构均成立了脑卒中中心，建立急诊绿色通道。在急性脑卒中有效的抢救时间窗内进行疾病的快速诊断和治疗，以降低急性脑卒中的致残率和病死率。多层螺旋CT因其成像速度快，对急性脑卒中早期诊断的准确性高，被广泛地应用于临床。为规范急诊脑卒中多层螺旋CT检查技术，为急性脑卒中提供快速、精准的诊断，更好地服务于临床和受检者,参阅大量国内外相关文献和最新指南，经过国内医学影像学相关专家多次讨论，起草了该共识。一、急性脑卒中CT检查技术概述脑卒中多模式CT检查包括头颅CT平扫、头颅CT灌注、头颈部CT血管成像（CTangiography，CTA）在内的“一站式”影像检查。“一站式”CT检查可以精确评估脑卒中的责任血管和梗死周围脑组织血流灌注情况，为临床医师对受检者精确和个性化的治疗方案提供保障，提高受检者的疗效及预后[4]。（一）CT平扫CT平扫虽然对急性缺血性卒中的敏感性较差，早期发现率仅有52%~65%，但其可准确识别颅内出血，并帮助鉴别非血管性病变（如颅内肿瘤），以及为早期判断脑缺血和对治疗的预后评估提供重要信息，仍是疑似脑卒中受检者首选的影像学检查方法[1]。CT平扫对CT设备的要求不高，使用广泛，能快速鉴别脑卒中类型，为后续检查提供依据。

（二）CT灌注CT灌注是一种快速、准确、多参数、操作简便的影像学功能检查方法。其主要参数包括脑血容量（cerebralbloodvolume，CBV），为通过一定脑组织的血流量，单位为每100g脑组织的血液容量；脑血流量（cerebralbloodflow，CBF），为单位时间内通过一定大脑组织的血液量，每100g脑组织每分钟的血液通过量；平均通过时间（meantransittime，MTT），为血液通过一定大脑组织的平均时间；达峰时间（timetopeak，TTP），对比剂在脑组织的特定区域达到最大密度所需的时间，后两者时间都以s为单位。CT灌注目前主要应用于急性及超急性缺血性脑卒中检查，对于评价脑卒中受检者的病变范围、侧支循环、脑灌注和代谢信息，具有重要的临床价值。（三）头颈部CTA头颈部CTA是目前诊断头颈部血管病变、观察血管解剖和血管病变以外其他疾病血供来源的重要影像学方法，可提供有关血管的形态、闭塞部位及范围、侧支循环等信息。颅内、外血管病变检查有助于了解脑卒中的发病机制及病因，指导治疗方法的选择。头颈部CTA是血管再通及预后的重要判断因素，在条件许可的情况下，脑卒中受检者应尽量行头颈部CTA。二、检查前准备（一）适应证与禁忌证1.CT平扫适应证：急性脑卒中临床症状，符合下列条件者：（1）快速确认受检者卒中类型[11]；（2）发病4.5h内已完成静脉溶栓治疗的受检者[12]；（3）选择常规治疗的受检者。

2.头颅CT灌注适应证：急性缺血性脑卒中临床症状，符合下列条件者：（1）显示缺血性核心；（2）显示具有潜在可挽救组织的缺血半暗带；（3）区分良性血量减少与真正“有风险”的缺血半暗带；（4)预测持续动脉闭塞受检者的梗死风险；(5)区分血管痉挛相关的脑缺血和梗死；(6)为后续治疗措施的选择（静脉溶栓和机械取栓等）提供更多证据；(7)了解侧支循环建立的情况。

3.头颈部CTA适应证：(1)为脑卒中提供血管狭窄或闭塞部位信息；(2)评估侧支循环。

4.绝对禁忌证：甲状腺功能亢进未治愈受检者。

5.相对禁忌证：(1)心肺疾病；(2)妊娠和哺乳期妇女；(3)副蛋白血症，包括多发性骨髓瘤等；(4)高胱氨酸尿。请参考碘对比剂使用指南第二版。

（二）受检者准备1.与受检者及其家属仔细沟通检查事宜，消除受检者紧张心理，以配合检查。

2.详细询问受检者是否有过敏史，指导其或家属签署对比剂知情同意书，并建立静脉通道。

3.去除受检者头颈部所有金属物品，如耳饰、发夹、假牙、眼镜等。

4.嘱咐受检者在扫描过程中保持头颅静止，避免吞咽及眨眼，若受检者无法配合检查，可使用外物进行头颅固定；或在不影响溶栓治疗的前提下，在临床医师的指导下适当镇静后再行检查。

5.做好受检者非被检部位和陪护人员的辐射防护。

（三）CT设备及压力注射器的准备1.CT设备要求：由于“一站式”CT灌注检查的特殊性，成像设备应满足以下条件：64排及以上CT机，具有自适应4D螺旋模式并具有容积穿梭或摇篮床扫描模式，或宽体探测器CT机具备“一站式”扫描模式。

2.CT设备准备：扫描前保证设备运行正常。扫描机房温度、湿度在正常范围之内，环境温度为18~22℃，相对湿度为40%~65%。

3.压力注射器类型：建议使用双筒压力注射器。增强之前检查压力注射器的电源、连接管等是否处于正常待用状态。

（四）对比剂准备选择等渗或次高渗的非离子型对比剂。碘浓度可以选择含碘320~400mg/ml，注射前保证对比剂的温度接近人体温度，即37℃左右。三、CT扫描方案（一）扫描体位受检者取仰卧位，头先进，头颅置于检查床头架内，双肩下垂，双上肢置于身体两侧；嘱受检者平静呼吸，勿做吞咽动作并保持头颈部不动，受检者头颈部位于扫描野中心，头颈部正中矢状面垂直于床面。下颌内收，或后枕部垫高，使听眉线垂直于扫描床平面，以避免晶状体直接受辐射照射。

（二）扫描方法1.CT平扫：以听眉线为基准平面，避免晶状体直接受辐射照射。扫描范围从颅底至颅顶，常规采用轴扫模式。扫描参数：管电压100~120kV，管电流200~250mA，旋转时间0.5~1.0s/圈，扫描层厚≤5mm，层间距≤5mm，矩阵512×512，重建算法为标准算法或软组织算法。

2.头颅CT灌注：以平扫作为参考图像，注射碘对比剂后，延迟4~5s对感兴趣区做16~30次同一范围的扫描。根据探测器宽度不同，分为4D螺旋自适应扫描（容积穿梭或摇篮床模式）和宽体探测器容积CT全脑灌注两种扫描模式。（1）4D螺旋自适应扫描：一般CT受限于探测器的宽度，覆盖范围有限，4D螺旋自适应扫描模式（容积穿梭或摇篮床模式）可超越探测器宽度的限制，达到全脑或全器官的覆盖，且灌注数据准确。（2）宽体探测器容积CT全脑灌注：宽体探测器旋转1圈的覆盖范围较大，可达16cm，无需移动检查床，旋转1圈即可获得全部容积数据进行全脑灌注的评价。与4D螺旋自适应扫描模式相比较，宽体探测器扫描模式具有覆盖范围广、相对时间分辨率高、感兴趣区组织同时相采集、辐射剂量小等优点。

扫描参数：（1）4D螺旋自适应扫描使用管电压70~80kV，应用自动管电流模式，参考值100~200mA，重建层厚5mm，重建间隔≤5mm，重建算法为标准算法或软组织算法。矩阵512×512，视野尽可能小，包住头皮即可，一般为180~210mm。时间轴分辨率1~3s，总扫描时间不大于60s。（2）宽体探测器容积CT全脑灌注使用管电压70~80kV，应用自动管电流模式，参考值100~300mA，根据患者头颅大小选择合适的探测器宽度，重建算法为标准算法或软组织算法。重建层厚5mm，重建间隔≤5mm，矩阵512×512。11~35s为动脉期，间隔时间为1~2s；35~60s为静脉期，间隔时间为2~3s，总扫描时间不大于60s。

对比剂注射方案：对比剂的注射流率根据CT设备或后处理工作站的应用软件情况而定。（1）采用最大斜率法运算模型，通过压力注射器以5~7ml/s的注射流率注射35~45ml对比剂，再以相同的流率注射30~40ml生理盐水，建议注射时间<8s，较高的注射流率将通过增加瞬时对比剂浓度，从而提高时间-密度曲线（timedensitycurve，TDC）信噪比，提高CT灌注的图像质量。（2）采用去卷积运算模型，注射流率可适当降低，一般为4~5ml/s。对比剂的总体积和注射流率应根据受检者个体的各种生理、病理情况进行优化。

延迟时间的设定：在对比剂到达感兴趣区组织之前，至少应获得1个基线图像，通常在注射对比剂5s后启动扫描足以实现该目标。研究表明，心输出量严重减少的受检者，需要更长的灌注时间，以使动脉流入（arterialinputfunction,AIF）和静脉流出（venousoutflowfunction,VOF）曲线恢复到基线。对于此类受检者，应比标准方案多延迟6s，扫描时间延长11s。

3.头颈部CTA：扫描方向从足侧到头侧，扫描范围自主动脉弓至颅顶。采用对比剂自动追踪触发扫描技术，监测层面为主动脉弓层面。为避免上腔静脉放射状伪影干扰，感兴趣区尽量放置在远离上腔静脉的升主动脉。碘对比剂注射后延迟10s开始监测，阈值设置为100~120HU（根据CT扫描速度与扫描启动时间设定）。或采用小剂量对比剂团注实验，即以10ml对比剂经静脉注射后，以升主动脉层面为监测平面，并以1~2s时间间隔动态扫描，获得该平面TDC，根据CT值峰值时间计算血管扫描延迟时间。

扫描参数：管电压100~120kV，管电流240~480mA，X线管旋转时间≤0.50s/圈，螺距0.984~1.500，视野为200mm×200mm~250mm×250mm，扫描时间小于5s，采集层厚0.50~1.25mm，重建间隔0.50~1.25mm，重建矩阵512×512，重建算法为标准重建。窗宽800HU，窗位200HU。

对比剂注射方案：避免未经稀释的对比剂在左头臂静脉产生伪影，注射部位建议选择右上肢。使用压力注射器，经静脉以5~6ml/s的流率注射20ml生理盐水，检测静脉通道是否通畅可用；随后以4~5ml/s的流率注入非离子型碘对比剂，总量低于50ml，受检者体弱或体质指数<18kg/m2，对比剂用量酌减；长期化疗或心功能差的受检者，可适当降低对比剂的注射流率；对比剂注射结束后以同样流率再注射20~40ml生理盐水，以减少上腔静脉残留碘对比剂产生的放射状伪影，从而提高图像质量。四、图像后处理（一）CT平扫的图像后处理无需特殊后处理技术。常用于观察脑卒中的窗技术为脑窗和骨窗。脑窗一般包括标准窗（窗宽70~80HU，窗位30~40HU）和非标准窄窗（窗宽50HU，窗位30HU

）；骨窗窗宽1500~2000HU，窗位300~500HU。

（二）CT灌注的图像后处理CT灌注成像后期的数据处理因不同的程序软件和计算方法而迥异，目前分为两大类，即最大斜率法运算模型和去卷积运算模型。

1.最大斜率法运算模型：亦称非去卷积运算模型，利用随机灌注分析软件生成最大密度投影（maximumintensityprojection，MIP）；选择缺血性卒中过程中未受到影响的大动脉和上矢状窦，得到各自TDC；定义适当的CT阈值，消除颅骨、脑脊液和较大血管，在MIP图上分别勾画出灰质和白质的ROI；以健侧大脑动脉作为输入动脉，软件自动计算脑灰质和白质的脑血流量。以4个感兴趣区层面灰质、白质CBF的平均值作为正常脑灰质、白质的CBF。该数学模型在计算中不需要进行伽马变量来消除对比剂再循环的影响，仅需要首过早期的数据，计算简便。但需满足3个前提条件：没有对比剂外渗、消除对比剂再循环、适用于足够快的注射流率。

2.去卷积运算模型：主要反映注射对比剂后组织器官中存留的对比剂随时间的变化量。因此，对于对比剂的注射流率没有过高要求，可以较低流率注射,一般为4~5ml/s。使用CT灌注专用的软件进行图像后处理，经过运动校正和图像降噪后，选择颅内较大血管绘制TDC并且定义前期平台期。选择大脑前动脉或者健侧大脑中动脉和上矢状窦垂直段来定义大脑AIF和VOF的参考血管，生成扫描层面内每一像素的TDC。

在定义AIF和VOF时，可选择手动选择和软件自动识别模式，在日常工作中，建议选择自动识别模式，可降低CBV、CBF、MTT和TTP测量中观察者间的变异性。自动化后处理得出的基于CBV和MTT阈值的梗死核心和半影的体积，在广泛使用时确保了CT灌注技术的可靠性。自动化后处理更快、更方便，同时具有与手动处理一样的准确度，对急诊卒中患者的分类有着潜在的价值。

通过标记病变半球，根据脑的血供区域避开血管和脑沟绘制感兴趣区，感兴趣区包含基底节区和大脑前、中、后动脉的主要供血区域，得到大脑前、中、后动脉及交界区域CBF、CBV、MTT、TTP等定量参数的伪彩图。CT灌注图反映了毛细血管水平的血流动力学，分配不同的颜色代表每个参数的值以便于阅读。通过与CBF和CBV的预定阈值进行对比，可以划分非活性组织（non-viabletissue,NVT）和高风险组织(tissueatrisk,TAR)。所有低于CBF和CBV阈值的实质区域标记为NVT，低于CBF阈值但高于CBV阈值的实质区域标记为TAR。每一层的感兴趣区绘制完成后点击保存，将数据全部上传至数据存储和传输系统(picturearchivingandcommunicationsystem,PACS）。

（三）头颈部CTA的图像后处理后处理原则是显示病变责任血管，常用的图像后处理方法包括多平面重组（multiplanarreformation,MPR）、容积重组（volumereformation，VR）、曲面重组（curvedplanarreformation,CPR）和MIP。

1.头颅CTA图像重建及后处理：首先在轴面原始薄层图像及VR图像上观察颅内动脉及其分支的大致情况，寻找到责任血管或可疑病变。针对全脑血管以VR、MIP的重组方式多方位显示，再以责任血管的病变处为中心进行CPR、MPR显示及相关测量。如颅内动脉瘤，以瘤颈为中心，进行多角度、多方位的VR、MPR显示瘤体的大小、瘤颈的位置以及动脉瘤与周围血管的关系；还可利用反转技术，显示类似于DSA的图像，便于临床介入治疗的路径选择及对比。将后处理图像推送至PACS，必要时可进行光盘刻录。

2.颈部CTA图像重建及后处理：首先轴面原始图像结合去骨VR图像观察颈动脉、椎动脉的大致走行，再针对责任血管的可疑病变进行多角度、多方位的VR、MIP、MPR、CPR等后处理图像重组。VR可显示血管的空间解剖关系；MIP可很好地显示钙化；MPR可进行冠状面、矢状面及任意斜面重组，真实反映靶血管斑块的垂直断面，对于血管的狭窄程度和颈动脉斑块类型有较好的显示能力，保证更为精确的测量；CPR可自动沿血管路径生成血管长轴的重组图像，能够以血管中心为轴进行多角度旋转观察，对于显示血管腔内外病变及其支架是否通畅有较好的优势。临床医师需要了解血管与骨骼之间的解剖关系，无法去骨时，可以带骨VR形式多角度显示血管与椎体之间的关系。五、图像质量控制1.脑卒中患者多数意识不清，无法进行良好的配合。CT平扫图像无明显运动伪影，可清晰显示病变及其范围即可。2.CT灌注图像较多，在无明显伪影的前提下，调入灌注后处理软件，符合要求的灌注曲线应满足以下条件：（1）TDC光滑且包含完整的基线期、动脉流入期、峰值、静脉流出期和平台期；（2）基线期至少包含1个点；（3）动脉达峰时间早于静脉达峰时间；（4）运动校正后图像的动点不能连续超过3个。3.CTA图像上，无体外金属及固定假牙产生的明显影响动脉显示效果的线束硬化伪影；无运动、呼吸、吞咽等造成的运动伪影。图像强化质量：（1）清晰显示主动脉弓、头臂干、左锁骨下动脉、颈动脉、椎动脉和颅内动脉；（2）颈动脉横断面CT值在300~350HU范围内，颅内动脉横断面图像中CT值不低于200HU，扫描区域内静脉的横断面图像中CT值不超过150HU；(3)颅内静脉及右锁骨下静脉高浓度对比剂伪影对Willis环和头臂干不产生明显影响。图像重组质量：（1）MPR、VR、MIP、CPR等多种图像后处理方法对头颈部动脉显示清晰；（2）CPR图像重组层面应置于血管管径中心，无镜像伪影，且以不同角度旋转，管径及腔内病变显示清晰，避免假阳性和假阴性。六、辐射剂量控制应用CT辐射剂量诊断参考水平（diagnosticreferencelevels，DRL）概念，遵循辐射防护最优化的原则，从机器本身性能出发，优化扫描参数，在保证获得足够影像诊断信息的前提下尽可能降低受检者的辐射剂量，从而最大限度地优化辐射剂量与图像质量的平衡，达到从人群层面降低CT辐射剂量的目的。对于CT灌注成像和多期相CTA（multi-phaseCTA，mCTA）的多次扫描，辐射剂量一直是研究重点。降低辐射剂量的方法有降低管电压或管电流、增加螺距、采用新型探测器材料及改进图像重建算法等，联合使用不同方法能使脑卒中CT扫描辐射剂量进一步降低。1.降低管电压：CT灌注常规使用80kV进行扫描。近几年，有研究者尝试将管电压降至70kV。结果表明，该管电压下进行灌注检查是可行的[31]。对于颅底区域病变，在扫描时建议选择常规辐射剂量。2.降低管电流：降低管电流的同时采用迭代算法重建[32]。通过比较不同管电流的缺血性脑卒中受检者的CT灌注参数，发现管电流为50和100mAs时，CBF、CBV、TTP差异无统计学意义。头颈部CTA扫描时推荐使用自动管电流联合迭代算法。3.减少CT灌注图像采集频率：采集次数过多，一方面导致辐射剂量升高，另一方面导致动脉的二次循环影响TDC的准确性。有研究计算缺血性卒中患者0.5、1、2、3、4、5和6s的时间间隔采样图，结果表明，如果时间间隔>3s，灌注参数将会受到明显影响。因此，采集时间间隔不应>3s。4.使用屏蔽防护：甲状腺为X线敏感腺体，有条件可使用屏蔽防护措施。七、CT检查技术的备选方案（一）头颈部CTA备选方案在CT设备性能允许的情况下，CTA尽可能选择能量减影的CTA扫描模式。常规推荐80、100kV和80、140kV两个X线管电压组合；或者单X线管80和140kV快速切换；或采用立体双层光谱探测器进行扫描。以双能量或能谱为基础的能量减影CTA，仅通过一次增强扫描，即可获得碘图、虚拟平扫、单能谱等多种后处理图像。该扫描方案不仅可以去除骨性结构干扰，减少线束硬化伪影和运动伪影，还可以降低受检者的辐射