第三节 颅脑CT
一、CT发展概况
自从X线被发现后，医学上就开始用它来探测人体疾病。1972年4月，Hounsfield在英国放射学年会上首次公布了这一结果，正式宣告了CT的诞生。此后，CT装置在设计上有了很大发展，临床应用也日趋普遍。CT设备从诞生开始概括起来，大约每10年经历一次变革，从实验室阶段至头部CT成像、非螺旋CT时代及体部CT成像、螺旋时代及血管CT成像、多层螺旋CT时代及心脏CT成像阶段。目前临床上广泛使用的64层及以上的多层CT，也被称为“后64排CT”，具有高时间分辨率、高空间分辨率和高Z轴覆盖范围，现代CT更关注于低辐射剂量成像和功能成像。
二、颅脑CT的扫描方法
CT的常规扫描又称平扫，是CT检查中用得最多的一种方法。常规平扫通常是以部位或器官为检查单位区分的，如头颅平扫是以脑实质为扫描对象并包括颅底。
一般不需禁食，扫描前应除去扫描区内体表金属异物。按检查要求确定扫描范围，头先进入，冠状扫描时仰卧或俯卧位头后仰，特殊情况下可进行侧卧或俯卧位的扫描。确定体表标志，以眶耳线（orbitomeatal line，OML）为基线向上扫描，层厚5～10mm。特殊检查，如垂体层厚可达1～2mm。
增强扫描就是采用人工的方法将造影剂注入体内并进行CT扫描，其作用是增强体内需观察的组织对比度。注射造影剂后血液内碘浓度增高，血管和血供丰富的组织器官或病变组织含碘量升高，而血供少的组织含碘量较低。此外，病变区域血-脑屏障的破坏，造成血管内含碘造影剂外渗，这都使正常组织与病变组织之间由于碘浓度差形成密度差，有利于病变的显示和区别。另外，利用血供的情况还可区别良、恶性肿瘤和较小的病灶。
是指经周围静脉团注碘造影剂后，在检查部位靶血管内造影剂充盈的高峰期对其部位进行CT连续多层面的扫描，然后将扫描数据进行三维图像处理，根据不同CT阈值赋予伪彩色从而显示血管立体形态和邻近组织的空间解剖关系，可对血管疾病进行诊断和术前评估。CTA的后处理技术主要有最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）、表面遮盖显示法（shaded surface display，SSD）和容积再现（volume rendering，VR），通过图像显示阈值的调整即可得到只有连续清晰的血管影而无周围组织结构影的图像。CTA在神经系统的临床主要应用如下：
多为发生在颅内动脉管壁上的异常膨出，是造成蛛网膜下腔出血的首位病因，在脑血管意外中，仅次于脑血栓和高血压脑出血，位居第三。CTA能够提供更为完整的解剖信息，如动脉瘤的邻近结构及其关系、瘤体与瘤颈的关系、瘤壁的钙化及瘤腔内的血栓等（图1-3-1），有利于快速、准确地制订手术计划。
CTA能清晰显示AVM的供血动脉、畸形血管团及引流静脉，并能清楚显示其空间关系以及病灶的毗邻结构，为预测动静脉畸形出血的可能性提供重要信息。
CTA 能够显示 ICCF的大小、形状、范围及引流静脉，可直接显示瘘口部位、大小及数目，并能清楚显示颈内、外动脉及主要分支的走行、管腔大小、管壁厚度、与海绵窦的关系及其他供血动脉，全面了解眼眶、颌面部骨骼和软组织与异常血管的关系。
CTA范围广，能很容易完成头颈部血管联合显示，可同时显示血管及其邻近结构，从而判定它们之间的关系，能判断血管腔内及管壁斑块。
CTA能够显示肿瘤邻近血管的闭塞、压迫与移位，还可显示肿瘤与血管、颅骨的位置关系。对于血供丰富的肿瘤，用MIP重建，可显示瘤内的小血管和丰富的血供，用VR重建，还可显示瘤周和瘤内粗大血管的位置与通畅情况。
选择适当的技术参数，脑CT血管成像通过三维重建后处理可很好地显示脑静脉窦内血栓。
静脉注射造影剂后在短时间内对感兴趣区进行快速连续扫描，它除了反映造影剂进入病灶内的数量，还反映了造影剂在病灶内的浓聚和消退的过程，可以更深入地反映病灶的病理本质，对鉴别病灶的性质、了解病变的良恶性程度和血供的情况都有很大的帮助。
不同于CT动态增强扫描，是在静脉注射造影剂的同时对感兴趣区层面进行连续多次扫描，从而获得感兴趣区时间-密度曲线（timedensity curve，TDC），并利用不同的数学模型计算出各种灌注参数值，包括局部脑血流量（regional cerebral blood flow，rCBF）、局部脑血容量（regional cerebral blood volume，rCBV）、造影剂的平均通过时间（mean transit time，MTT）、造影剂达峰时间（time to peak，TTP）等参数（图 1-3-2），因此能更有效并量化反映局部组织血流灌注量的改变，对明确病灶的血液供应具有重要意义，目前临床已用于显示早期脑梗死的范围和溶栓治疗效果的评估以及脑瘤的诊断。
CT能谱成像作为一项新技术，根据X线在物质中的衰减系数转变为相应的图像，除形态展示外尚能够进行特异性的组织鉴别，能够瞬时进行高能量与低能量的数据采集，采用原始数据投影的模式对两组数据进行单能量重建。与常规CT相比，CT能谱成像除可获得常规图像外，最显著的特征就是提供了多种定量分析方法与多参数成像为基础的综合诊断模式，如基物质图像、单能量图像、能谱曲线等，使其在去除硬化伪影、物质分离、降低辐射剂量、优化图像质量及对比噪声比等方面均有重大突破。常规CT颅骨内板下方的射线硬化伪影往往会影响颅底及后颅窝病变的诊断，CT能谱成像的单能量图像具有更好的图像质量、信噪比（signal to noise ratio，SNR）及对比噪声比，并可有效消除硬化伪影，能够较为清晰地显示颅底及鞍上病变。常规CT扫描时，动脉瘤栓塞后弹簧圈放射状金属伪影会影响载瘤动脉和动脉瘤的观察及评估，而能谱成像的去除金属伪影技术（metal artifacts reduction system，MARS）可去除血管内支架、弹簧圈等金属硬化伪影对图像的影响，从而更好地进行术后评估与诊断。常规CT CTA难以区分血管内强化及钙化斑，从而影响管腔狭窄的判断，而能谱血管成像可以利用钙、碘物质分离技术去除骨组织或钙化，对血管壁斑块显示清晰，能够更好地判断管腔狭窄程度。常规CT对肿瘤的诊断仅局限于形态学及密度值，CT能谱成像既有传统CT的功能，又能够应用多种参数进行组织成分改变及血供改变的分析，为肿瘤的鉴别诊断、分型、分期及同源性分析提供了更多有效的诊断信息。颅内肿瘤性病变合并急性出血时，在传统CT增强检查中，因为高密度出血灶很可能会掩盖强化的肿瘤，导致诊断困难，应用CT能谱成像碘基物质密度图像和虚拟平扫图像相结合，能够清晰地显示颅内出血灶和肿瘤性病变。
物质X线衰减很大程度上取决于物质的有效原子序数的大小，CT能谱成像利用此特性，对有效原子序数进行物质化学组成成分的分析，获得有效原子序数（Z-effective）图，可分辨密度相似、CT值相近的物质 （图1-3-3）。
目前用于CTA的后处理技术有：
是将不在一个平面的结构显示在同一个二维平面上，显示细节较精细，但是立体感差，不能去除血管周围骨骼及钙化等高密度结构的遮盖。
包括曲面重组，主要用于观察血管的毗邻关系，其曲面重建可以使迂曲的血管在同一平面上显示。
主要用于三维立体观察血管情况，因不同结构间有一定的透明度，且利用了容积扫描范围内所有的数据，较表面遮盖显示法重组技术图像更精细，又有很强的三维空间感，尤其适合显示重叠的血管、血管与邻近结构的三维关系。
可直接提取血管，作用同容积再现，但三维立体空间效果不如后者，容易丢失部分原始数据，有时出现伪像，易受所选阈值的影响。