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血管成像方法比较

血管成像方法比较
血管成像方法比较

血管成像方法比较

血管病变随着动脉粥样硬化发病率的升高在逐年增加,血管性病变的检查手段也日趋多样化。以头颈部为例,主要检查手段就有tcd、cta、 dsa、 mra以及ce-mra等方法。血管病变选择什么样的检查方法,可能有不同的观点,今天就在这里和大家就这几种方法做一个客观的比较:b型超声:简单、方便、快速、无创,能准确判断颈动脉斑块的性质和稳定性,对高度狭窄的判断与dsa一致性较好,再加上价格方面也很容易被人们接受,一般都作为颈动脉病变的筛选方法。

但准确性较差,显示病变也不直观,且对轻度狭窄具有夸大病变程度的可能。

dsa:空间分辨率高,目前仍是血管性病变的金标准,对显示血管的状态最好。但操作技术复杂、有创,只能单血管显影,行全脑血管造影必须通过至少4次以上造影才能完成,造影过程中可能造成或加重脑血管痉挛,影响病变显示。同时,其通常选择的正、侧、斜位造影摄片较局限,难以清晰显示病变结构,尤其是动脉瘤瘤颈的解剖。所以, dsa一般不作为常规检查,而则是作为最后诊断并进行介入治疗的方法。

mra:无创、无辐射,无需注入对比剂即可进行血管成像。mra可以只显示动脉像,或同时显示静脉像,也不受骨骼因素的影响。但是 mra也有不足,主要见于以下几个方面:

第一个方面是易受血流状态影响:当血流状态改变,如血管转弯、血管分叉及血管走形和扫描平面平行以及出现湍流时,易出现血管伪象。如果有血管狭窄,因易出现湍流,可出现夸大狭窄程度的现象。如下图:

第二个方面是mra后处理效果不好;

第三个方面是易因原始图像变形引起的层间配准错误出现血管影扭曲;

第四个方面是血流饱和较明显,不利于慢血流显示;

因此,mra并不易区别狭窄与闭塞;不能显示血管壁的钙化;而且mra扫描时间长、噪音大病人不易制动,图像易受运动伪影的影响;慢性、亚急性血肿在mra原始图像表现为高信号,常常掩盖病变区的脑血管影像。体内埋有电子装置或颅内有金属异物的病人等则是mra的绝对禁忌症。

和cta一样,由于ce-mra也是通过在血管充盈对比剂后与其他组织的信号产生差异而成像,所以消除了因受血流状态的影响,但由于受采集时间的限制仍然存在矩阵较小(115*256)、数据量采集不足致空间分辨率不高,所以显示图像的细节或显示小血管的精细度差;而且

ce-mra使用的钆制剂已经证明可以导致肾小球纤维化,以致带来肾脏功能障碍甚至肾功能不全。

cta在血管成像方面扫描速度快,分辨率高(至少512*512矩阵),可在短时间内完成三期以上大范围血管增强扫描,如从动脉弓至脑部在7~12秒钟内一次连续扫完,不需要像 mra那样分段拼接。病人易制动,不宜出现图像伪影,可采集纯粹的动脉或静脉时相数据,这些都有助于对血管的观察和分析。cta的不足之处是具有辐射,需要使用碘对比剂,可能出现碘过敏。

cta可以通过将动脉,静脉及avm病灶设定为不同的颜色,因此比mra更容易分辨病灶、供应的动脉及引流的静脉。螺旋ct血管造影能显示更多的静脉,avm病灶大小在所有的螺旋ct血管造影上都能测量,在mra上由于正铁血红蛋白的干扰及相位伪影有些就无法测量。下图分别是一个上肢动静脉畸形患者的vr和mip图像:

从动脉弓顶部到整个颅脑的大范围血管成像。图像反映的结构极其丰富,有颈内动脉等大的血管,也有脑内三级或三级以上的血管分支显影。扫描时间不足12秒.

我们再看一例下肢病变患者,从骨盆入口到踝一次性扫描完成,时间是12秒左右。

后处理方面, 64排ct配有高级血管成像功能与计算机辅助诊断病变相结合的软件,可以根据观察图像的角度用不同的方法重见图像:

1、多平面重组技术(mpr) 将直接扫描图像叠加,沿一定方向重新组合得到任意方向的二维断层图像,能反映相应原始像素的x线衰减值。如矢状、冠状以及某个斜面的重建就属于这一范畴。在工作站放电影式连续观察,可获得三维印象。容积扫描基础上的mpr或各向同性mpr

图像质量与原始图像相仿,可作为诊断依据。不足是直线的mpr难以显示血管的长轴。

2、曲面重组(cpr) 可将扭曲、缩短和重叠的血管伸展拉直展示在一个平面上,克服了mpr不能反映血管长轴的问题。缺点是在设定轨迹时存在人为误差,空间分辨力不恒定,一幅图像仅能显示血管的一个断面。多层ct后处理软件可自动沿血管中轴线剖开血管,所得cpr去除了人为影响,还能沿中轴线连续旋转180°,得到具有多个断面的动态cpr图像。cpr对纡曲血管和血管内支架术后评价有一定价值,对腹腔动脉的复杂分支cpr无明显优势。

3、最大密度投影(mip) 反映像素的x线衰减值,较小的密度变化能在mip图像上显示出来,能区分血管壁上的钙化与血管腔内的对比剂,也能很好地显示血管的狭窄、扩张、充盈缺损,可对直径>2-3 mm血管清楚成像,能提供较dsa更多的信息,对寻找血管狭窄的病因和治疗有一定指导意义;但反映图像的纵深不够,立体感较差。但图像可以绕轴旋转多角度观察或放电影式观察,这也能反映血管结构的深度关系。

4、表面遮盖显示(ssd) 能用多个ct阈值进行重建,并以不同色彩显示。利用脏器或组织间不同ct值的差别,分别用不同色彩标记,可更清楚显示不同组织或病变的病理改变。可以多角度观察,空间立体感强,解剖结构显示清楚,有利于对病变定位。但由于丢失了大量与x线衰减有关的信息,钙化斑和增强的血管腔密度都高于所选的阈值时被显示为同一种结构,而阈值以下的小血管不能被显示或导致血管失真(如过度狭窄等)。所以主要用来显示血管之间、血管与邻近其他解剖结构的毗邻关系。

5、容积再现(vr) 能使表面与深部结构同时立体地显示。vr能检出由于狭窄的动脉与扫描层面平行而在轴位ct图像上未清楚显示的动脉狭窄。我们的这台ct的vr软件功能强大,操作简单,还可测量非圆形血管(如管壁上有软斑块)的截面积,评价狭窄程度更准确。与其他三维重建方法比较,vr既能显示血管之间、血管与邻近组织器官的三维立体关系,又有一定的透明度,更适合用于观察血管。

6、ct仿真内镜(ctve) 可显示血管内表面的情况,如管腔内的粥样斑块,管壁的钙化、溃疡,动脉分支与动脉瘤的关系,动脉瘤的血栓形成及破裂口等。缺点是不能像纤维内镜那样进行活检,阈值的选择可影响病变的几何外形,可产生穿透伪影或漂浮伪影。

重建方法的比较与选择

1、测量血管直径和长度时,首选mpr和/或mip;

2、判定血管是否闭塞和血管的狭窄程度时,可选mpr、mip或vr;

3、观察血管之间、血管与邻近其他解剖结构的毗邻关系时,首选vr。

4、vr和ssd的立体感强,而且vr血管细腻,所显示细小分支更多,操作更简便。

不过,我们的ct设备没有配置去骨软件,所以我们是通过设定阈值的方法进行去骨处理来显示血管,上面的图像都是通过这种方法进行去骨处理的。下面是通过去骨软件处理的mip图像:

有时,为了以颅骨等进行定位标记,以便立体直观地分析血管-肿瘤的相互关系。我们常常要保留这些毗邻的结构(如颅底骨或颈椎等),以下cta图像是通过mip曲面重建而成,很直观的显示了血管和周围骨质的相互关系:

cta还可以在工作站上做成电影片段以任意角度进行观察,以颅骨作为参照物对距离、角度、体积等所需数据进行精确的测量,并可以模拟手术入路和肿瘤切除过程,为术前评估提供更准确,更有预见性的信息,制定更详尽的手术计划。

cta也可以显示血管内硬化斑块,无论是软斑块,还是硬斑块,特别是在颈动脉cta成像上;我们利用的是0.5mm层厚的原始图像,它可以清晰显示血管壁硬化斑块,并根据ct值分为,富脂软斑块(ct值<50hu)、纤维化斑块(ct值50~120hu)和钙化(ct值>120hu)。以下显示的是左侧颈内动脉起始部硬化斑块:

磁共振血管成像

磁共振血管成像 一、磁共振成像 磁共振成像(Magnetic resonance imaging, MRI)是近年来应用于临床的先进影像学检查技术之一。1946年美国哈佛大学的Percell及斯坦福大学的Bloch分别独立地发现磁共振现象并接收到核子自旋的电信号,同时将该原理最早用于生物实验。1971年发现了组织的良、恶性细胞的MR信号有所不同。1972年P. C. Lauterbur用共轭摄影法产生一幅试管的MR图像。1974年出现第一幅动物的肝脏图像。随后MRI技术在此基础上飞速发展,继而广泛地应用于临床。 磁共振成像的基本原理是将受检物体置于强磁场中,某些质子的磁矩沿磁场排列并以一定的频率围绕磁场方向运动。在此基础上使用与质子运动频率相同的射频脉冲激发质子磁矩,使其发生能级转换,在质子的驰豫过程中释放能量并产生信号。MRI的接受线圈获取上述信号后通过放大器进行放大,并输入计算机进行图像重建,从而获得我们需要的磁共振影像。 磁共振成像的优势在于无辐射、无创伤;多方位、任意角度成像;成像参数多,对病变部位和性质有较强的诊断意义;软组织分辨率高等,日益受到临床的关注与欢迎。 二、磁共振血管成像 磁共振血管成像(Magnetic Resonance Angiography,MRA)是显示血

管和血流信号特征的一种技术。MRA不但可以对血管解剖腔简单描绘,而且可以反应血流方式和速度等血管功能方面的信息。近几年来该技术发展迅速,可供选择的磁共振血管成像技术有多种: (一)时间飞越法 时间飞越法(Time of Flight,TOF)血管成像的基本原理是采用了“流动相关增强’机制,是目前较广泛采用的MRA方法。TOF血管成像用具有非常短TR的梯度回波序列。由于TR短,静态组织在没有充分弛豫时就接受到下一个脉冲的激励,在脉冲的反复作用下,其纵向磁化矢量越来越小而达到饱和,信号被衰减,对于成像容积以外的血流,因为开始没有接受脉冲激励而处于完全弛豫状态,当该血流进入成像容积内时被激励而产生较强的信号。 TOF MRA极大地依赖于血管进入扫描层面的角度,所以在用TOF法进行血管成像时扫描层面一般要垂直于血管走向。另外,在TOF血管成像中,通过在成像区域远端或近端放置预饱和带,去除来自某一个方向的血流信号,因而可以选择性地对动脉或静脉成像。 1.三维(3D)单容积采集TOF法MRA 3D TOF法MRA采用同时激励一个容积,这种容积通常3~8mm厚,含有几十个薄层面。3D TOF的最大优点是可以薄层采集,可薄于l mm,最终产生很高分辨率的投影。另外,3D TOF对容积内任何方向的血流均敏感,所以对于迂曲多变的血管,如脑动脉的显示有一定优势。但是对于慢血流,因其在成像容积内停留时间较长,反复接受多个脉冲的激励,可能在流出层块远端之前产生饱和而丢失信号,所以3D TOF

磁共振血管成像技术

磁共振血管成像技术 磁共振血管成像以其无创性和图像的直观清晰性,越来越受到临床的重视。近年来磁共振血管成像(MRA)技术发展迅速,可供选择的磁共振血管成像(MRA)技术有多种,充分理解MRA技术的原理及其特性,有利于日常工作中恰当地应用这些技术。 目前比较常用的普通磁共振血管造影成像方法有时间飞跃法(time-of-flight,TOF)、相位对比法(phase contrast,PC)以及对比增强磁共振血管造影法(contrast-enhanced magnetic resonance angiography,CE MRA)。在MRA 中起重要作用的流动效应有二种:饱和效应和相位效应,二者均可区分流动血液和静止组织。CE-MRA则是利用了对比剂作用,改变血液的弛豫时间 下面就几种技术作一简单的分析和比较,希望对我们临床中正确选择和使用不同的方法有帮助。 一、时间飞越法(TOF)MRA 时间飞越法血管成像采用"流动相关增强"机制,是最广泛采用的MRA方法。TOF血管成像使用具有非常短TR的梯度回波序列。由于TR 短,静态组织没有充分弛豫就接受下一个脉冲激励,在脉冲的反复作用下,其纵向磁化矢量越来越小而达到饱和,信号被衰减;对于成像容积以外的血流,因为开始没有接受脉冲激励而处于完全弛豫状态,当该血流进入成像容积内时才被激励而产生较强的信号。 TOF MRA的对比极大地依赖于血管进入的角度,所以在用TOF法进行血管成像时扫描层面一般要垂直于血管走行。另外,在TOF血管成像中,通过在成像区域远端或近端放置预饱和带,去除来自某一个方向的血流信号,因而可以选择性地对动脉或静脉成像。 目前已有效地应用于身体各部位的TOF技术有多种,并且各具特色。 1. 三维(3D)单容积采集TOF法MRA 3D TOF同时激励一个容积,这种容积通常3~8cm厚,含有几十个薄层面。3D TOF的最大优点是可以采集薄层,可薄于1mm,最终产生很高分辨率的投影。另外,3D TOF对容积内任何方向的血流均敏感,所以对于迂曲多变的血管,如脑动脉的显示有一定优势。但是对于慢血流,因其在成像容积内停留时间较长,反复接受多个脉冲的激励,可能在流出层块远端之前产生饱和而丢失信号,所以3D TOF不适于慢血流的显示,也因此不能对大范围血管(例如颈部血管)成像,这是3D TOF的主要缺陷。3D TOF一般不用于静脉以及具有严重狭窄和流速较低的动

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