电子计算机体层扫描(computed tomography,CT)是电子计算机技术与X线检查技术相结合的产物,是将人体置于扫描床上,通过X线管发出X射线经过人体后被探测器吸收,经过转换后将带有人体组织的信息进行处理,最终获得一幅一幅的图像,从而进行诊断的检查方法。
CT检查在颅脑疾病的临床诊断中应用十分普遍,对于颅脑外伤、脑血管疾病、肿瘤、感染以及先天性发育异常等疾病方面,均有很高的定位和定性诊断价值,已成为最常用的影像检查方法之一。
对于某些颅脑疾病,如脑膜病变、颅底和颅后窝病变,某些颅脑感染、脑血管疾病等的诊断,仍有一定限度,需要做MRI或DSA等检查进一步明确诊断[1]。
定义1
电子计算机体层扫描(computed tomography,CT)是电子计算机技术与X线检查技术相结合的产物,是将人体置于扫描床上,通过X线管发出X射线经过人体后被探测器吸收,经过转换后将带有人体组织的信息进行处理,最终获得一幅一幅的图像,从而进行诊断的检查方法。
1972年,英国工程师Godfrey N.Hounsfield首先研制成功第一台头部CT扫描装置,这被誉为自1985年伦琴发现X射线以来,在放射诊断领域中具有划时代意义的新进展,也是医学影像学发展史上的里程碑。从最初的单探测器到128、256排,从平扫/旋转扫描方式到螺旋扫描、容积成像,CT扫描速度越来越快,图像越来越清晰,对临床疾病的诊断价值越来越大,其在中枢神经系统疾病的应用上成为必备选项[1]。
CT检查在颅脑疾病的临床诊断中应用十分普遍,对于颅脑外伤、脑血管疾病、肿瘤、感染以及先天性发育异常等疾病方面,均有很高的定位和定性诊断价值,已成为最常用的影像检查方法之一。
(一)颅脑病变的评估
1. CT平扫
CT平扫即普通扫描,是指不注射对比剂的CT扫描技术,是最常规的CT扫描方法。进行CT检查的患者通常只进行平扫,若根据病情需要增强扫描时,则加扫增强扫描。患者仰卧于检查床上,正中矢状线与检查床垂直,以听眦线为扫描基线,使基线与射线方向一致;利用机器本身定位线确定扫描范围,内定位线对准颅顶上缘,水平定位线对准外耳孔,定位线的中线与头颅正中矢状面重合,扫描范围自基线向上至颅顶。
2. CT增强扫描
CT增强扫描是指在静脉内注射对比剂后进行扫描的检查方法,通常使用碘对比剂进行检查。在进行增强扫描前,患者需空腹4~6小时,并在扫描前做碘过敏试验,过敏者不可行此项检查。注射对比剂后,根据病变来选择扫描时间,血管性病变,如动脉瘤、动静脉畸形,通常在注射对比剂后立即进行增强扫描;颅内感染、囊肿等,通常在注射对比剂60S后进行扫描;颅内转移瘤、
3. 图像后处理及相关技术
(1)重建技术
由于螺旋CT获得的是容积扫描数据,对于原始图像显示不全,或者图像质量显示欠佳者,可通过改变视野、算法、重建间隔的对图像进行重建,从而获得更全、质量更好的图像以便观察诊断。
(2)重组技术
基于横断面图像,尤其的层厚很薄的图像,可以对其进行重组。其扫描前的准备工作与增强扫描一致。
a. 脑血管CT血管成像(CTA)
一般先进行颅脑CT平扫,以确定病变的位置。然后采用静脉团注法注射对比剂,使用薄层螺旋扫描获得初始横断面图像。基于横断面图像,进行重组,在后处理重组时,通过合理旋转、去除颅骨的干扰,可获得清晰的脑血管三维立体图像[2]。
b. 脑CT灌注成像(CTP)
根据平扫表现以及临床工作需要,选择好合适的感兴趣区层面(通常范围为1~2cm),然后使用高压注射器经肘静脉团注50ml碘对比剂,注射后开始5~7s对选定层面进行连续多层面扫描。然后利用后处理工作站对图像进行后处理,从而计算相关灌注参数,并能形成彩色功能图[2]。
(二)脊髓病变
1. CT平扫
脊髓扫描检查时,患者常规取仰卧位,同样,使身体正中矢状面与检查床面垂直,先做定位片(多用侧位定位片),然后根据所要观察的病变决定扫描层厚。注意对于脊柱侧弯患者,可以加扫冠状位成像,对于驼背患者,可以适当调整扫描体位。
2. CT增强扫描
对于需查看脊髓病变增强扫描的影像学表现的患者可在平扫的基础上进行增强扫描。与颅脑增强扫描相仿,也是经静脉注射对比剂进行扫描。
3. CT新技术
CT多平面重建和三维重建技术,可以对脊柱进行矢状面、冠状面以及表面重建,能够更加直观、全面、立体的对病变形态,损伤的部位、程度、范围进行清晰的显示,有利于观察脊柱骨骼复杂区域以及其周围结构相互间的关系[3]。对于脊髓血管性、占位性病变也可通过CTA检查对其进行3D立体、全方位的显示[2]。
对于某些颅脑疾病,如脑膜病变、颅底和颅后窝病变,某些颅脑感染、脑血管疾病等的诊断,仍有一定限度,需要做核
对于脊髓病变,CT检查在外伤所致脊髓损伤中具有较高诊断价值,主要评价脊柱骨折的严重程度、类型[4],此外对于脊髓肿瘤性病变,CT可以对病变的钙化、肿瘤骨以及邻近椎体的骨质结构改变进行显示,但对脊髓病变本身的显示,MRI明显优于CT;不过对于安装有心脏起搏器、有幽闭恐惧症等MR检查禁忌证的患者,CT可作为其脊髓病变的首选检查。
中枢神经系统疾病包括颅脑病变和脊髓病变。
(一)颅脑CT中脑实质、脑室系统、颅骨骨质的改变
1. 脑实质密度改变
(1)CT平扫
CT与
我们通常以正常脑实质密度作为参考,凡是高于正常脑组织密度的影像称为高密度病灶;低于正常脑组织密度者称为低密度病灶;与正常脑组织密度相等或近似者称为等密度病灶;兼有高、等、低中至少两种密度影像这为混合密度病灶或混杂密度病灶[1,5]。
a. 高密度病灶
许多颅脑疾病可表现为高密度病灶,如急性期
b. 低密度病灶
部分颅内病灶可表现为低密度病灶,如
c. 等密度病灶
等密度病灶可见于某些脑肿瘤如听神经瘤、
d. 混合(混杂)密度病灶
某些病变中有高、等、低密度混合存在,如脑挫裂伤,恶性星形细胞瘤,

图1
注:颅脑CT平扫示左侧基底节外囊区见椭圆形高密度影,周围见低密度

图2 脑软化灶
注:颅脑CT平扫示右侧小脑半球见片状低密度影,边界较清晰

图3
注: 颅脑CT平扫示左侧顶部大脑镰旁见类圆形等密度影,边界欠清,相应脑沟变浅

图4 脑血肿机化
注:颅脑CT平扫示左侧大脑半球颅板下见巨大高低混杂密度影,邻近脑实质及脑室系统受压改变
(2)增强扫描
颅脑疾病尤其是脑肿瘤、颅内感染等疾病常常需要在平扫基础上加扫增强扫描检查,才能更好的显示病变的特点,从而更好的进行诊断。若病变在注入对比剂后密度比平扫时密度增高,则称病变有强化[1,5]。
a. 强化的机制与诊断意义
病变的强化机制是经静脉注入对比剂后,病变区含碘量增加,而碘原子序数高、吸收X线量多,CT扫描检查时其呈高密度,故病变区含碘量增加后、密度增高。因含碘对比剂是通过血液到达病灶区域的,故其机制主要有以下几个方面:
首先是病变区血液供应增加;其血供较周围脑组织增加,其内含有的碘量自然增加,故而表现为病灶强化,如脑动脉静脉畸形。
其次是病变区血管为异常增生血管,与正常血管不同,其血管的血脑屏障破坏,碘对比剂可渗出血管,故也可使病变区碘量增加,呈相对强化,如脑肿瘤,异常增生的不完整血管。
最后就是以上两种因素共存的情况。
因此病变的强化程度与病变的性质和病理组织变化密切相关,这也是增强扫描能更好的对病变进行显示的基础。
病变强化对CT诊断的意义有以下三个方面:
● 显示出平扫中未能显示的病变;
● 即便平扫已显示病变,增强扫描还可以更多、更好的显示其相关细节以及病变周围情况;
● 通过对病变强化程度以及强化方式的分析,可以对病变进行定性诊断。
b. 强化程度
一般根据病变的CT值增加情况将病变的强化程度分为以下四度:
● 无强化:即病变区增强扫描时,其CT值与平扫比较未增加或增加程度在3Hu以内。
● 轻度强化:即病变区增强扫描时,其CT值与平扫比较增加在3~10Hu。
● 中度强化:即病变区增强扫描时,其CT值与平扫比较增加在10~20Hu。
● 重度强化:即病变区增强扫描时,其CT值与平扫比较增加在20Hu以上,其中病变增强大于100Hu或更多者称为血管样强化,如动脉瘤[1]。
c. 强化方式
● 均匀性强化:即病变密度增高且呈均匀一致的强化,强化后病变边缘更加清晰。多见于某些良性肿瘤如
● 非均匀性强化或不规则强化:即病变强化程度不一、密度不均匀增高,呈混杂密度灶。多见于恶性肿瘤,如恶性
● 环形(状)强化:即在病变周围出现环形的高密度强化,中央病变不强化。多见于囊性病变,如
● 斑状强化:即病变内出现少许斑点状、小斑片状高密度强化灶,如
表1 不同强化方式CT影像学表现常见疾病

2. 脑室系统变化
颅脑疾病在CT表现上,除了病变本身的改变,还可导致邻近脑室、脑池的形态大小发生改变或中线结构发生移位,也可出现脑沟、裂的增宽或变窄,甚至消失[1]。
(1) 脑积水
脑积水是指由于脑脊液的产生和吸收不平衡所致的脑室异常扩大,以
● 双侧侧脑室前角变钝,下角呈球形显示。
● 第三脑室饱满、增宽,甚至呈圆形、椭圆形。
● 脑室的大小与蛛网膜下腔的大小不成比例。
● 在侧脑室周围形成低密度
(2)脑萎缩
脑皮质萎缩CT表现为脑表面脑沟及脑池扩大,脑室系统大多正常,而脑髓质萎缩则表现为脑室扩大,脑沟、池增宽不明显。根据受累范围,可将其分为弥漫性脑萎缩和局限性脑萎缩。
弥漫性脑萎缩表现为脑室系统形态饱满、增宽,脑沟、裂池增宽、加深;常见于阿尔兹海默病,
(3) 占位效应
颅内占位性病变如肿瘤、血肿、脓肿等常可使邻近脑实质受压、推挤,一侧侧脑室受压、变窄,部分可有中线结构移位,常可作为等密度病变的间接征象;部分病变软化可形成负占位效应。
3. 颅骨骨质改变
颅骨本身疾病常可导致颅骨骨质改变,如颅骨的感染、肿瘤以及肿瘤样病变;颅内疾病也可侵犯邻近颅骨引起骨质改变,如垂体瘤引起蝶鞍扩大,听神经瘤引起内听道扩大,
(二)颅脑CTA在中枢神经系统疾病的应用
颅脑CTA对于脑动脉粥样硬化、脑动脉瘤、脑血管的发育变异、脑血管动静脉畸形可以进行更好的显示,基于以上优势,颅脑CTA在中枢神经系统疾病中应用广泛。首先是在急性缺血性脑卒中上的应用,有研究显示,以DSA作为金标准,颅脑CTA在诊断急性缺血性脑卒中患者的脑血管狭窄或者闭塞程度以及侧枝循环的情况中具有较高的诊断效能[7],这大大的方便了对于有MRI检查禁忌证的患者,且避免了DSA这种有创的检查,大大方便临床医生对患者血管情况的了解。
此外,在
对于常见的重型颅脑外伤,颅脑CTA可以对其血管痉挛情况进行有效诊断,为患者预后评价提供了影像依据[11]。在脑血管的发育变异上面,比如永存三叉动脉的诊断,颅脑CTA可清晰显示永存三叉动脉的走行,能准确显示其分型,有助于降低外科和介入治疗风险,具有较高的临床价值[12]。
(三)脑CT灌注成像(CTP)在中枢神经系统疾病的应用
CTP是脑功能成像的一种检查方法,对于颅脑CTA中应用广泛的疾病中,脑CTP也具有较高的诊断效能。但作为脑功能成像,其可提供更进一步的信息,比如,脑CTP在缺血性
在脑血管形态未发生明显异常,但是脑血流灌注发生异常的疾病中,脑CTP对疾病的诊断具有重要指导意义。有研究显示,认知障碍患者均存在不同程度的脑血流灌注降低,且与认知功能进展呈正相关,脑CTP可早期对其进行识别,从而为临床诊治提供有效的依据[15]。同样的脑CTP对治疗首发抑郁症患者有重要指导意义,提高了抑郁症患者的生活质量[16]。
而人工智能的应用,更使得CTP在颅脑疾病的诊断中变得更加便捷,与人工后处理相比,人工智能可以提高图像后处理的工作效率,并且降低了图像的噪声,使图像质量更加清晰[17]。
(四)脊髓病变
1. 脊髓密度改变
脊髓内见高密度或混杂密度影可见于脊柱外伤导致碎骨片凸向椎管或脊柱滑脱引起的脊髓损伤[18]。脊髓内等密度病变,则常见于脊髓肿瘤,如室管膜瘤、星形细胞瘤,沿脊髓纵轴浸润性生长,表现为脊髓不规则增粗,呈等或者低密度影,增强扫描可见明显强化,强化可不均匀。
2. 脊髓形态的改变
脊髓膨大,可见于肿瘤,外伤导致的脊髓损伤等。脊髓移位、变形,可为外伤或邻近骨质发生病变累及脊髓所致。脊髓萎缩、变小则可见于占位性病变术后改变。其他的脊髓先天性病变,如脊髓纵裂畸形、脊髓拴系综合征等均可表现为脊髓的形态异常[20]。
3. CT在脊髓病变中的应用
在脊髓病变的诊断中,CT通常扮演脊髓MRI检查有效补充的角色,通过联合使用CT及MRI检查对脊髓病变进行更好的诊断。如有学者研究显示,在脊髓血管畸形患者术后的随诊中脊髓CTA和MRI的联合诊断具有较高的特异度和较好的灵敏度,可以使假阳性率降到最低,具有较高的临床应用价值[21]。 在脊柱外伤不同种类损伤诊断中,CT与MRI各具优势,需联合两种影像学检查方法根据患者实际情况进行诊断[22]。
需要注意的是,脊髓在CT上表现为阴性结果时,并不能完全除外脊髓病变,如患者有相关症状,或者有提示脊髓损伤的间接征象时,还需要完善脊髓MR检查以及其他相关检查,避免遗漏病变,影响患者的诊治。