MSCTA在颈动脉粥样硬化及椎动脉血流动力学改变的临床研究

发布时间：2017-12-13 11:23

  本文关键词：MSCTA在颈动脉粥样硬化及椎动脉血流动力学改变的临床研究

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【摘要】：颈动脉粥样硬化狭窄是脑组织缺血,脑梗死重要危险因素之一,约30%的缺血性脑卒中是由于颈动脉狭窄引起。尽管DSA是当前诊断该病的金标准,但该检查技术存在一定风险,且价格较高,在一定程度上限制了DSA的临床应用。随着头颈CTA技术临床的广泛应用,其在诊断颈动脉血管性疾病方面已在很大程度上代替了传统金标准DSA。因此头颈CTA技术可及时高效对颈动脉狭窄做出诊断。以往为了获得高质量的血管成像,常常增加对比剂剂量或增加辐射剂量来实现。从而使得CT血管成像的应用增加了病人和被检者接受的辐射剂量。如何降低患者CTA检查中接受的辐射剂量一直是放射学界关注焦点。头颈部CTA以往常应用低管电压联合迭代技术以及低浓度对比剂降低相应辐射剂量及对比剂总量,但降低对比剂浓度会导致血管内CT值降低,血管内碘浓度较低,图像质量欠佳,高碘流率可以获得更高的血管信号,采用高碘流率联合自动管电流技术及ASIR在保证图像质量前提下可降低辐射剂量。颈动脉CTA具有无创,快捷等优势。能够准确显示颈部血管狭窄范围,部位,程度及斑块性质,同时在显示细小血管、评价血管壁改变及相邻颈椎结构和局部软组织病变等方面MSCTA优于DSA。性别、年龄、高血压、糖尿病等均为动脉粥样硬化的独立危险因素,在颈动脉粥样硬化的诸多危险因素中,年龄是最大的危险因素。但在性别及不同年龄阶段两侧颈总动脉及颈内动脉发生斑块性质是否相同,颈动脉狭窄程度是否相同,国内外研究尚少。另外大约四分之一的缺血性脑卒中在椎基底动脉系统,其包括上游血流汇合和下游血流分散。这需要对个性化患者进行血液动力学分析,以求对大脑颅内后循环的理解。基于CTA图像,确定血流动力学参数在椎基底动脉系统中的分布情况,以增强对大脑后循环与动脉粥样硬化斑块发生几率之间联系的认识。国内外少有相关报道。本课题研究首先采用高碘流率联合自动管电流技术及asir降低头颈部cta辐射剂量及造影剂总量,在不影响图像质量前提下,优化扫描方式。对610例颈部cta患者进行颈动脉狭窄定量分析,同时对颈动脉斑块性质分类。探讨颈动脉狭窄程度及颈动脉斑块性质与性别及年龄的关系临床应用价值。最后基于头颈部cta图像,确定血流动力学参数在椎基底动脉系统中的分布情况,增强我们对后循环与动脉粥样硬化斑块发生几率之间联系的认识。第一部分高碘流率联合高噪声指数降低头颈cta辐射剂量研究目的:头颈部cta检查通常采用高管电压及高容量对比剂,但其高辐射剂量及对比剂副作用随之而来,本研究目的采用高碘流率联合高噪声指数降低头颈部cta的辐射剂量及造影剂总量。方法:前瞻性选取临床头颈部cta检查64例受检者,随机分为两组,其中对照组32例,采用管电压100kv,噪声指数:20,图像采用50%asir重建,造影剂:350mg/ml,对比剂总量应用1ml/kg。实验组32例,采用管电压100kv,噪声指数:25,图像采用50%asir重建,造影剂400mg/ml,对比剂总量应用0.80ml/kg。比较两组颈部动脉图像质量对比噪声比(cnr)、信噪比(snr)及主观图像质量评分以及受检者接受的辐射剂量进行统计学分析。结果:64例受检者中,对照组32名,平均年龄为71.28±11.75岁。bmi平均25.56±3.03。实验组32名,平均年龄为70.66±9.22岁。bmi平均25.35±2.68。两组间性别构成比、年龄及bmi比较无统计学差别(其中性别构成比p值为0.798,年龄及bmi比较t值分别为0.010及0.294),p0.05。实验组与对照组辐射剂量各项参数比较显示平扫ctdivol、dlp及ed均有统计学差别(t值分别为8.700,9.551,9.551),p0.001。两组间增强ctdivol、dlp及ed均有统计学差别(t值分别为6.049,6.718,6.718),p0.001。实验组辐射剂量均较对照组降低,其中实验组中平扫ctdivol、dlp及ed较对照组分别降低了20.20%,22.71%及22.48%。增强ctdivol、dlp及ed较对照组分别降低了18.12%,19.91%及19.84%。实验组较对照组颈动脉平均ct值高(t=3.517),p=0.001;但snr,cnr以及主观评分两组间无统计学差别(t值分别为9.551,0.585,1.217),p0.05。结论:应用高碘流率联合高的噪声指数的检查方法,在不影响头颈部cta图像质量情况下,降低了受检者的辐射剂量及对比剂总量,可推荐为常规扫描方法。第二部分颈动脉cta在颈动脉粥样硬化及狭窄与患者性别及年龄关系的临床研究目的:颈动脉粥样硬化一直是广受关注的卒中危险因素。脑卒中是由脑部缺血引起,其中约三分之一是由颈动脉粥样硬化及狭窄引起。因此颈动脉粥样硬化的明确诊断及根据准确评估狭窄程度选择相应的治疗方法可以明显改善预后,降低致残率。本研究采用256ict和gediscoveryct750hd能谱ct血管造影对颈动脉狭窄定量分析,同时对颈动脉斑块性质分类。探讨颈动脉狭窄程度及颈动脉斑块性质与性别及年龄的关系和颈动脉cta对颈动脉狭窄及斑块性质的临床应用价值。方法:分析610例颈动脉造影检查患者的影像资料,其中男性355例,女性255例,平均年龄57.20±12.89岁。采用多层螺旋ct后处理技术如:最大密度图像(mip)、多平面重建(mpr)、曲面重建(cpr)及容积再现(vr)等技术分别测量及统计两侧颈总动脉、颈内动脉动脉粥样硬化斑块狭窄程度及斑块性质。分析颈动脉斑块性质与性别及不同年龄组有无相关性,颈动脉斑块狭窄与性别及不同年龄组有无关系以及不同侧别颈总动脉及颈内动脉斑块性质及狭窄程度有无不同。结果:610例患者中,颈动脉狭窄共1233支,轻度狭窄1103支,中度狭窄60支,重度狭窄69支。共检出颈动脉斑块1231处,非钙化斑块572处,钙化或混合斑块659处。男性发生颈动脉斑块发生率高于女性发生率(lcca,rcca,lica及rica相应χ2分别为4.68,5.048,9.673,6.811),p0.05。男性患者中两侧颈总动脉以非钙化斑块所占比例最高(lcca及rcca相应χ2分别为9.278及10.322),p0.05;两侧颈内动脉以女性中钙化及混合斑块所占比例最高(lica及rica相应χ2分别为9.932及11.969),p0.05。男性发生颈动脉狭窄率高于女性(lcca,rcca,lica及rica相应χ2分别为4.688,5.048,9.673,5.048),p0.05。男性在lcca发生中度及以上狭窄高于女性比例最高,占9.3%(χ2=4.880),p0.05。男性在rica发生中度及以上狭窄程度上高于女性,占22%(χ2=12.726),p0.001。男性在rcca及lica在狭窄程度上无统计学差别(χ2分别为0.386,2.318),p0.05。随着年龄增加,斑块发生率逐渐增加(lcca,rcca,lica及rica相应χ2分别为99.204,52.725,106.147,62.725),p0.001。60岁以上患者,在lcca、rcca、lcca及rcca出现斑块率最高,其中以rcca发生斑块率最高,占56.6%。随着年龄增加,颈动脉狭窄发生率逐渐增加(lcca,rcca,lica及rica相应χ2分别为99.204,62.725,106.147,119.351),p0.001;60岁以上组患者,在rcca及lica发生中度及以上狭窄所占比例均高于40岁以下组及40-60岁之间组(χ2分别为6.267,6.769),p0.05。左右颈总动脉在有无颈动脉狭窄发病率及斑块性质上无统计学差别(χ2分别为0.990,1.761),p0.05。左右颈内动脉在有无颈动脉狭窄发病率及斑块性质上无统计学差别(χ2分别为2.253,0.052),p0.05。结论:颈动脉cta具有无创、快速及经济等优势,可以客观显示颈动脉狭窄程度、斑块部位及斑块性质。性别与年龄是颈动脉狭窄的重要影响因素。颈动脉cta可作为颈动脉粥样硬化狭窄筛选的常规检查方法。第三部分患者特异性椎基底动脉系统中近端血流汇合和远端血流发散的相互作用目的:椎动脉起始部狭窄主要引起后循环缺血,严重将会导致死亡。在颅外脑血管狭窄患者中25%-40%发生在椎动脉颅外段,椎动脉起始段狭窄是老年患者后循环缺血的主要原因。大约四分之一的缺血性脑卒中在椎基底动脉系统,其包括上游血流汇合和下游血流分散。这需要对个性化患者进行血液动力学分析,以求对大脑颅内后循环的理解。这项研究的目的是基于计算机断层扫描血管造影图像,确定血流动力学参数在椎基底动脉系统中的分布情况。方法:所有352例患者使用discoveryct750hd扫描仪(hdct,gehealthcare,milwaukee,wi,usa)进行从主动脉弓到头颅顶点的CTA扫描。本文上游血流汇合和下游血流分散的相互作用被假设为椎基底动脉系统中血流动力学分布的决定因素系统。计算流体动力学模型用于计算患者特异性椎骨基质模型中的流场。入口和出口边界条件分别是主动脉压力和流动阻力。结果:上游汇合和下游分叉分别是动脉粥样硬化和动脉瘤的频繁部位。低TAWSS和高OSI发生在两个位点附近。受试者B具有最大的SAR-TAWSS(P0.05),而受试者D具有最小的SARTAWSS。此外,SAR-OSI具有低值,并且SAR-transWSS在两个位点为零。本研究显示总出口面积减少50%可导致血管低平均壁剪切应力(即TAWSS≤4dynes/cm2)的表面积比增加十倍。结论:通过分析患者在椎基底动脉系统中的血流动力学性能,发现上游血流汇聚和下游血流分散的相互作用显著影响无狭窄和动脉瘤的患者的血液动力学参数(如流线,TAWSS,OSI和transWSS)的分布。当在椎骨基底动脉的大动脉中进行CFD模拟时,应当精确地估计由远端微血管系统产生的出口阻力。该研究有助于对后循环与动脉粥样硬化斑块发生几率之间联系的认识。
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R743.3;R816.1

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本文编号：1284981