第3O卷第1期 川北医学院学报(http://noth.cbpt.cnki.net) Vo1.30.N0.1 2015年2月 JOURNAL OF NORTH SICHUAN MEDICAL COLLEGE Feb・2015 35 doi:10.3969/j.issn.1005-3697.2015.01.09 论著 数字减影CTA诊断破裂颅内动脉瘤的价值 刘元早 ,翟昭华 ,王霖 (1.贵州省铜仁市人民医院放射科,贵州铜仁554300;2.川北医学院附属医院放射科,医学影像四川省重点实验室,四J 南充637000;3.贵州省铜仁市人口和计划生育宣传技术指导所,贵州铜仁554300) 【摘要】目的:以3D—DSA为参考标准,探讨64层螺旋CT数字减影CTA对破裂颅内动脉瘤的诊断性能。材料与方法: 所有病例经伦理审查委员会批准,患者或家属签订知情同意书。回顾性分析2012年1月至2013年11月期间的144例经过 数字减影CTA和3D—DSA检查的动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aneurysmal Subarachnoid Hemorrhage,SAH)患者。所有源图像都发 送至后处理工作站进行三维重建及测量大小。以3D—DSA检查结果为标准,分别计算数字减影CTA诊断动脉瘤的敏感性、特 异性。分别计算数字减影CTA诊断不同直径(<3 mm,≥3mm且<5 mm,≥5mm且<10 mm,≥10 mm)动脉瘤和前循环与后 循环动脉瘤的敏感性、特异性。结果:144例患者中,DSA检查共发现199个动脉瘤,数字减影CTA发现196个动脉瘤。数字 减影CTA检出的敏感性、特异性分别为98.5%和100%。<3 mm的敏感性和特异性分别为91.2%、100%;≥3 mm的分别为 100%和100%。结论:64层CTA是颅内动脉瘤检出的可靠方法,可作为诊断动脉瘤性SAH患者的首选方法。 【关键词】颅内动脉瘤;蛛网膜下腔出血;数字减影CTA;数字减影血管成像;三维 【文章编号】1005—3697(2015)01-0035—08 【中图分类号】R739.41 【文献标志码】A Detection value of ruptured intracranial aneurysms with digital subtraction computed tomographic angiography LIU Yuan—zao ,ZHAI Zhao.hua。WANG Lin。 ,(1.Department ofRadiology,The People’s Hospital of Tongren City,Tongren 554300,Guizhou;2.Department of Radiology,Afifliated Hospital of Nonh Sichuan Medical College,Sichuan Key Laboratory of Medical Imaging,Nanchong 637000,Sichuan;3.The Ofifce of Population and Family Planning Publicity and Technical Guidance fo Tongren City,Tongren 554300,Guizhou,China) 【Abstract】0bjective:To evaluate the diagnostic performance of 64一section DSCTA to detect ruptured intracranial aneurysms compared with 3 D—DSA,as a reference standard.Materials and Methods:This study was approved by the institutional review board; written informed consent was obtained.One hundred and forty—four consecutive patients suspected of having aneurismal subarachnoid hemorrhage were recruited from January 2012 to November 2013.All patients underwent both 64.detector DSCTA and 3D—DSA for the detection of intracranial aneurysms.Source images were post—processed to reconstruct three—dimensional image and measure the aneuris— mal size.With 3 D—DSA findings as the reference standard,sensitivity and speciifcity of digital subtraction CTA in depicting aneurysm were calculated.The sensitivity,speciifcity of DSCTA in depicting aneurysms of different diameter(ie,<3 mm,≥3 arm and<5 mm, ≥5mm and<10 mm.≥10 mm)and of aneurysms at different locations in the anterior and posterior circulation were calculated.Re. suits:One hundred and ninety—nine aneurysms were seen in one hundred and forty—four patients.Of those,DSCTA detected 196.On a per‘aneurysm basis,the sensitivity and specificity of CT angiography was 98.5%and 100%.respectively.For aneurysms smaller than 3 mm,sensitivity was 91.2%.However.the sensitivity and speciifcity were both 100%for aneurysms larger than 3 mm and all of ruptured intracranial aneurysms.Conclusion:64一slice DSCTA can be used as the primary screening method for patients who had aneurismal sub— arachnoid hemorrhage in the diagnostic routine. 基金项目:国家自然科学基金(81271643) 收稿日期:2014-04-09 作者简介:刘元早(1978一),男,贵州铜仁人,硕士,主治医师,主要从事神经及头颈部影像学方面的研究。 通讯作者:翟昭华,E—mail:zhaizhaohuada@163.com 网络出版时间:2015—3-5 12:47 网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1254.R.20150305.1247.009.html 第3O卷36 第1期 川北医学院学报(http://noth.cbpt.cnki.net) J0URNAL OF NORTH SICHUAN MEDICAL COLLEGE Vo1.30.No.1 Feb.2015 2015年2月 【Key words】Intracranial aneurysm;Subarachnoid hemorrhage;Digital subtraction computed tomography angiography;Digital subtraction angiography;Three—dimension 非创伤性蛛网膜下腔出血最常见的原因是动脉 瘤破裂,动脉瘤破裂有再出血的风险且死亡率非常 高,幸存者的预后也不乐观¨ 。关于CTA诊断动 脉瘤及评估血管内治疗的能力尚存有较大的争议, 但随着CT技术飞速发展,许多作者提倡由多层CT 作为颅内动脉瘤的术前检查和术后评估的一种无创 的、准确性高的影像检查 。 1方法与材料 1.1 病例纳入标准和排除标准 1.1.1 纳入标准 (1)2012年1月至2013年11 月在川北医学院附属医院因怀疑动脉瘤性SAH进 行64层数字减影CTA(digital subtraction computed tomography angiography,DSCTA)检查的患者;(2)所 有患者均经过常规数字减影血管造影(digital sub— traction angiography,DSA)和三维(three-dimensional, 3D)DSA检查;(3)该研究所有病例经伦理审查委员 会批准,并经患者或关系密切的亲属签署书面知情 同意书。 1.1.2 排除标准 (1)不合并SAH的;(2)合并有 其他血管疾病或出血性疾病,如高血压性脑内血肿、 动静脉瘘、烟雾病、颜面血管瘤或头部外伤等;(3) 患者配合欠佳者,产生大量运动伪影或CT平扫图 像与增强图像对位不齐者;(4)造影过程中由于意 外造成有效对比剂剂量不足的,而CT影响血管重 建的;(5)CTA及DSA检查之前有夹闭或血管内介 入治疗病例。 2012年1月1日至2013年l1月30日期间,共 有144例患者(男性51例,女性93例,年龄28~76 岁,平均年龄56岁)符合上述纳入及排除标准。所 有患者均在临床提示有动脉瘤的基础上计划进行的 CT和DSA检查,包括症状和体征,CT平扫确认 SAH或于腰椎穿刺脑脊液变黄;包括CT和DSA检 查结果不一致且随后经血管内线圈或手术夹闭确定 的患者。 1.2动脉瘤破裂判断和定位标准 (1)非外伤性SAH,不合并血管畸形和其他出 血性疾病;(2)经数字减影3D-CTA和3D—DSA检查 确诊颅内动脉瘤者;(3)经手术证实颅内动脉瘤破 裂的;(4)单发颅内动脉瘤合并SAH,出血位置与动 脉瘤密切相关的;.(5)多发颅内动脉瘤合并SAH,出 血位置与某一颅内动脉瘤关系最密切的视为破裂动 脉瘤。 1.3 CT检查 1.3.1 一般准备 检查前询问患者有无药物过敏 史;上检查床前交待注意事项,机器有什么样的运动 和声音,嘱患者检查时不要发生头动,对于烦躁的患 者适量使用镇静剂。 1.3.2 CT扫描 (1)检查设备为Lightspeed VCT (GE MEDICAL SYSTEMS,美国),采用双桶高压注 射器(Milwaukee,Wis);(2)对比剂为非离子碘对比 剂(碘海醇,370 mg/mL);(3)CTA扫描参数,探测 器64×0.625 mm,螺距0.516,床速20.6 mm/r,旋 转速度为0.5 s/r,FOV为24 cm,矩阵512×512,扫 描范围为颈2椎体至头顶。平扫和增强管电压分别 为100 kV和120 kV,管电流均为400 mA,采集和重 建层厚以及层间距均为0.625 mm,标准算法重建。 对比剂流速为4.5—5 mL/s,剂量75 mL,使用pre— bolus法测算达峰时间;(4)图像后处理,使用 ADW4.5工作站进行图像后处理重建,使用“匹配掩 码骨删除法”进行减影及后重建。重建图像主要 有:容积再现(volume rendered,VR)、最大密度投影 (maximum intensity pr0jection,MIP)、多平面重组 (multi—planar reformation,MPR)等。 1.4三维DSA图像采集 采用GE Innova 3 100(GE MEDICAL SYSTEMS, 美国)血管造影机作为捡查设备。碘对比剂为U1一 travist 300(Bayer Schering,德国)。经股动脉穿刺行 左右侧颈动脉及椎动脉的正、侧位和3D旋转造影。 3D FOV为11.6 cm×t1.6 em,矩阵为512×512,层 厚和层距为O.227 mm,体素大小为0.227 mm× 0.227 mm×0.227 mm,旋转速度40。/s,旋转弧度 240。,中度平滑重建。图像采集延迟时间1—3 S。 使用ADW4.5工作站(GE MEDICAL SYSTEMS,美 国)进行后处理重建。 1.5图像的判读 使用双盲法,由两名高级职称的放射学家对纳 刘元早,等数字减影CTA诊断破裂颅内动脉瘤的价值 2.1数字减影CTA整体准确度 37 入病例的CTA和DSA图像进行判读。依据图像中 是否有动脉瘤进行评分 :没有动脉瘤为0分;可能没 144例患者中,数字减影CTA发现196个动脉 有动脉瘤为1分;不能确定为2分;可能有动脉瘤为 3分;肯定有动脉瘤为4分 。CT血管造影的图像 判读包含首次检查的源图像以及三维VR像、MIP 图像。判读者评测动脉瘤的位置、大小、形状、有无 子囊及其与载瘤动脉和邻近结构的关系。所有测量 瘤,DSA检查共发现199个动脉瘤,绝大多数位于 Willis环(circle of willis,CW)及动脉分叉处,可见大 脑前动脉Al・及后交通动脉发育畸形。DSCTA共发 现196(98.5%)个动脉瘤。其中100例(69.4%)为 单发动脉瘤,36例(25%)为2个动脉瘤,6例 (4.2%)为3个动脉瘤,1例(0.7%)为4个动脉瘤, 数值均在VR图像上使用二维距离测量工具测量动 脉瘤的最大径、最大高度、颈宽、载瘤动脉直径,单位 为mm,保留小数点后2位数。每个动脉瘤的直径 按以下四个等级进行分级:<3 mm,≥3 mm而<5 mm,≥5 mm而<10 mm,10 mm以上。动脉瘤显示 效果分级:(1)完全可见,所述动脉瘤的形态被清楚 地显示;(2)不明确的或部分可见,动脉瘤的解剖结 1例(0.7%)为5个动脉瘤。所有破裂动脉瘤均被 检出,敏感性、特异性、阳性预测值及准确率均为 100%(144/144)。最初DSCTA漏诊的3个动脉瘤, 分别位于A1段近端分叉处、A2段分叉处及MCA 的M3段小动脉分叉处,最大径均<3 mm,经过再次 回顾3个动脉瘤均被发现。 2.2 根据动脉瘤大小分级的减影CTA准确度 构被相邻的骨头或血管遮挡;(3)显示效果差,所述 动脉瘤的形态不能被识别。CT血管造影图像质量 按以下标准评分:(1)好,在所有颅内血管结构清晰 数字减影CTA检出的动脉瘤中,<3 mm的有 34个,≥3 mm且<5 mm的有63个,≥5 mm且< 可见;(2)一般,其中一些血管结构被掩盖;(3)差, 血管结构可视化很差 。 1.6统计学分析 10 mm的有86个,≥10 mm的有16个。基于每个 动脉瘤检出的总敏感性、特异性分别为98.5%、 100%。其中,<3 mm的分别为91.2%、100%;≥3 Inm的为100%、100%(表1)。 2.3 根据动脉瘤发病部位CTA准确度 以DSA作为参考标准来评估64层DSCTA诊 断性能。基于每个动脉瘤和患者分别计算DSCTA 和DSA诊断动脉瘤敏感性,特异性。使用软件SPSS 20.0版统计数据,所有定量数据在统计分析前先进 行正态检验和方差齐性检验,然后选定统计方法;不 服从正态分布的使用非参数检验,分类变量使用卡 方检验,P<0.05有统计学意义。 数字减影CTA检出的动脉瘤中,前循环。116 个,敏感性、特异性分别为97.5%、100%;颈内动脉 及前交通动脉的敏感性、特异性均为100%;大脑中 动脉和前交通动脉的敏感性分别为75%、98%,特 异性均为100%。后循环80个动脉瘤,敏感性、特 异性分别为100%、100%(表2)。 2 结果 表1 基于CTA的不同瘤体最大径检出率统计表 说明:L=最大径,TP=真阳性,FP=假阳性,TN=真阴性,FN=假阴性 第30卷第1期 川北医学院学报(http ̄//noth.cbpt.cnki.net) Vo1.30,No.1 38 2015年2月 JOURNAL OF NORTH SICHUAN MEDICAL COLLEGE Feb.2015 2.4各部位的动脉瘤的形态特点 脑中动脉瘤相对较大。前交通动脉及后交通动脉子 所有199个动脉瘤按形态可分为:囊性、锥形和 囊较为常见,较大的动脉瘤容易产生子囊(表3)。 梭形,分别为:140个(70.4%)、50个(25.1%)、9个 33个前交通动脉瘤中,其中l5例(45%)存在一侧 (4.5%)。囊性动脉瘤常见前交通动脉、中动脉及 A1发育不良,10例(30.3%)有一侧A1段不发育, 后交通动脉;锥形动脉瘤主要见于颈内动脉和后交 只有8例(24.2%)发育较为均衡。同样发育不良 通动脉;梭形动脉瘤少见,主要位于颈内动脉、大脑 也常见于后交通动脉。 中动脉及后交通动脉。前交通动脉瘤、椎动脉瘤、大 表3 CTA显示颅内动脉瘤分布及形态学特征 刘元早,等数字减影CTA诊断破裂颅内动脉瘤的价值 39 3 讨论 个阅片者的敏感度分别为98.6%、100%。Lu等H 在双能CT研究中发现,减影CTA对基于每个动脉 动脉瘤理想的影像检查应该准确、易于操作、无 瘤的总体敏感性、异性、准确性分别为96.5%、 创等一应俱全。动脉瘤影像检查的目的是明确有无 87.9%和94.9%,而<3 mm小动脉瘤的敏感性,特 动脉瘤,确定动脉瘤的位置、数量、形态特征及是否 异性和诊断准确性分别为91.3%、91.3%、和 破裂或是否存在破裂因素都是应解决的问题。最近 91.3%。Chen等¨ 比较320层数字减影CTA与选 研究表明,3D—DSA比常规DSA提供更好的解剖细 择性脑血管造影,基于病例数的敏感性和特异性分 节¨ ,3D-DSA检测出小动脉瘤更敏感,它已被认为 别为99%和100%,基于动脉瘤的分析中,>3 mm 是检测动脉瘤的金标准¨ 。因此,本研究以3D. 的动脉瘤比<3 mm动脉瘤有更高的敏感性 DSA为参考标准对CTA的诊断性能进行评估。 (100%:95.6%),这说明了层厚越薄、扫描速度越 CT血管造影是一种安全且相对便宜的检查方 快对小动脉瘤的检出率越高。此前发表的一篇关于 法,能够更容易和更快地对疑似患者动脉瘤性SAH 颅内动脉瘤CTA的meta分析 也支持我们的研究 患者进行检查。它能对血管内手术可能出现的并发 结果。 症进行快速评估,无需转移患者至造影检查室。传统 虽然,数字减影CTA诊断颅内动脉瘤的灵敏度 CTA诊断颅内动脉瘤具有高敏感性和特异性¨ ,但 高,但与3D—DSA比较依然存在假阴性,其原因值得 对于邻近颅底动脉瘤的敏感性和特异性有待提高,这 进一步探讨。本研究中3个(图1)假阴性动脉瘤特 可能是这些动脉瘤上覆骨质结构及血管解剖复 点是:(1)都是小动脉瘤,其直径都<3 mm;(2)都隐 杂¨ 。单层螺旋CTA检测颅内动脉瘤灵敏度为 藏血管分叉处,如在处理图像是,不旋转到最佳视角 62%~100%,特异性为98%~100%¨ 。l6层 是难以发现的;(3)都发生在多发动脉瘤患者中,且是 MDCTA可以提高诊断颅内动脉瘤的敏感性 。然 未破裂动脉瘤;(4)不是常见发病部位;(5)本研究中 而,尽管16层MDCTA提高了敏感性,但是仍可能会 漏诊的动脉瘤均位于前循环,这可能是前循环动脉分 漏诊<3~4 mill的动脉瘤。随着64层CT系统引入, 支较多后循环分支多,走行复杂;(6)数字减影c’rA CTA诊断性能已经显著改善¨ 。对于≥3 mm动脉 去除了颅骨对后循环动脉瘤的影响。而所有破裂动 瘤,64层CTA检出率及评估与DSA相当,但对于<3 脉瘤都被检出,主要是因为:(1)破裂动脉直径相对较 mm的微小动脉瘤的诊断乃有一定难度 引。 大;(2)所有动脉瘤均未见血栓形成;(3)所有CTA判 本研究结果表明,不管是基于病人还是动脉瘤, 读者都参考了平扫CT,依据SAH的位置和特点有助 数字减影CT血管造影检测颅内动脉瘤都有着很高 于破裂动脉瘤的定位,也使得判读者警觉性增高;(4) 的敏感性和特异性。数字减影CT血管造影中,即 数字减影CTA消除了颅底骨质对动脉瘤的影响,可 使在直径<3 mm的动脉瘤都具有超过90%的敏感 视化明显改善。值得注意的是,文献报道 有3个直 度,而>3 mm的敏感性和特异性都为100%。本研 径>10 mm的动脉瘤漏诊,其原因是动脉瘤血栓形 究结果与以前的报道是一致的¨ 。在Tipper等n 8] 成。在桥小脑角区存在2例假阳性动脉瘤,1例经病 16层减影CTA研究中,53个动脉瘤中的51个被检 理检查是神经鞘瘤。因此,桥小脑角区不均匀增强病 出,动脉瘤的敏感性和特异性分别为96%和100%。 变,应考虑到肿瘤和血栓性动脉瘤的鉴别。另1例假 Yoon等 研究l6层螺旋CTA的诊断性能,在71例 阳性病例为82岁的男性,位于左侧颈内动脉的海绵 SAH中,CTA诊断动脉瘤的敏感度、特异性和准确 窦段,被MRA及数字减影CTA诊断为血栓性动脉 性分别为92.5%、93.3%和92.6%,而<3 mm的动 瘤。该个案例说明3D—DSA是血栓形成动脉瘤的有 脉瘤,CTA阅片者1与阅片者2灵敏度分别为 效补充。假阴性的动脉瘤的大多数直径<3 mm。这 74.1%和77.8%,说明不同经验的阅片者影响小动 些漏诊的动脉瘤常位于眼动脉,脉络膜前动脉,垂体 脉瘤的检出率,这一点与Li等[9 及Chen等 报道 上动脉或小脑后下动脉,位于椎动脉的夹层动脉瘤易 具有相似性。Li等¨’ 在64层数字减影中报道,两 被数字减影CTA忽略。 刘元早,等数字减影CTA诊断破裂颅内动脉瘤的价值 41 近年来,CT技术发展日新月异 ’ ,数字减 [3] Moran CJ.Aneurysmal subaraehnoid.hemorrhage:DSA versus CT 影CTA使得动脉瘤去骨可视化得以实现,改善了颅 内动脉瘤检出的敏感性和特征描述的准确性。Li 等 与Chen等 对比研究减影与常规CTA表明, angiography--is the answbr available?[J].Radiology,201 1 i258 (1):15—17. ・[4]Murakami Y,Kakeda S,Kamada K,et a1.Effect oftube voltage on image quality in 64一section muhidetector 3 D CT angiography:Eval- uation with a vascular phantom with superimposed bone skuU 前者有更高的诊断准确率,他们发现传统CTA在显 示大脑前动脉,大脑中动脉及前交通动脉瘤方面与 structures[J].AJNR Am J Neuroradiol,2010,31(4):620—625. [5]Jayaraman MV,Haas RA,Do HM,et a1.Should CT angiography be routinely used in patients suspected of having aneurysmal sub・ 减影CTA和DSA检查是等价的,而减影CTA改善 了邻近颅骨小动脉瘤的敏感性。Sakamoto等 研 究表明,术前检查时,数字减影CTA可替代DSA作 为近颅底动脉瘤的检查。此外,数字减影CTA是一 种可以快速、方便、非侵人性、易操作的检查,已成为 arachnoid hemorrhage?No![J].Radiology,2010,254(1): 3I4—3l6. [6]Li Q,Lv F,Yao G,et a1.64一section muhidetector CT angiography orf evaluation of intraeranial aneurysms:comparison with 3D rota- 破裂颅内动脉瘤检查和确定治疗计划的一个选 择心 。另外,值得注意的是动脉瘤的敏感性不但 tional angiography[J].Acta Radil,a2014,55(7):840—846. [7] Lu L,Zhang LJ,Poon CS,et a1.Digital subtraction CT angiography orf detection of intracranial aneurysms:comparison with.three-di- 与设备、检查方法有关,还与阅片者的临床经验有 关。 mensional digital subtraction angiography[J].Radiology,2012, 262(2):605—612. 本研究的局限性。本研究为回顾性研究,存在 [8] Yoon DY,Lim KJ,Choi CS,et a1.Detection and characterization of intracranial aneorysms with 16-channel multidetector row CT angi- ography:a prospective comparison of volume・rendered images and 着系统偏倚。减影CTA需要平扫图像作为蒙版,这 无疑增加了患者的辐射剂量,然而,我们使用是低剂 量平扫,辐射剂量仍明显低于DSA。由于动脉瘤 SAH患者多有烦躁,部分患者在检查过程中会发生 头动,导致减影失败,不过,这时仍可以进行非减影 CTA。另外,本研究未对后交通动脉发育变异进行 分类计数及统计分析。 以3D—DSA结果为参照标准,数字减影CTA诊 digital subtraction angiography[J].AJNR Am J Neuroradiol, 2007,28(1):60—67. [9]Li Q,Lv F,Li Y,et u1.Evaluation of 64一section CT angiography for detection and treatment planning of intracranial aneurysms by using DSA and surgical findings[J].Radiology,2009,252(3): 808—815. [10]Hochmuth A,Spetzger U,Schumacher M.Comparison of three—di— mensional rotational angiography with digital subtraction angiogra— 断颅内动脉瘤的准确度很高,≥3 mm的动脉瘤的敏 感性几乎为100%,即使是<3 him的小动脉瘤也达 90%以上;破裂动脉瘤敏感性、特异性为100%(包 括<3 mm的动脉瘤)。数字减影CTA能准确的对 动脉瘤进行空间定位和几何形态评价,再加上无创、 phy in the assessment of ruptured cerebral aneurysms[J].AJNR Am J Neuroradiol,2002,23(7):1199—1205. [11]van Rooij WJ,Sprengers ME,de Gust AN,et a1.3D rotational an— giography:the new gold standard in the detection of additional in— tracranil aneurysms[J].AJNR Am J Neuraoradiol,2008,29(5): 976—979. 快速及安全性高等优点,在大多数情况下可替代 3D—DSA作为评估动脉瘤的首选方法。 参[1] [12]Pozzi—Mucelli F,Bruni S,Doddi M,et a1.Detection of intracranial aneurysms with 64 channel muhideiector row computed tomo— 考文 献 graphy:comparison with digital subtraction angiograpby[J].Eur J Radiol,2007,64(1):15—26. 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