科技计划项目建议书

-1-赤峰市科技计划项目建议书（试行）项目名称：《减影技术应用于头颈部CT血管成像的深入研究》推荐部门：承担单位：赤峰市科学技术局制二ΟΟ五年四月-2-概况表基本信息：项目名称《减影技术应用于头颈部CT血管成像的深入研究》承担单位赤峰市医院CT室项目申报类别新技术主要研究内容（100字以内）利用64排螺旋CT具有大范围的容积扫描，高的空间、密度和时间分辨率，强大的后处理功能的特点，在常规CTA基础上，把减影技术应用于CT血管成像，产生减影CTA图像，一次扫描完成头颈部颅内外血管的成像，具有成像快、图像清晰准确、费用低易于推广，够替代DSA用于脑血管病人颅内外血管病变的筛查和各种治疗术前评估的目前最好诊断手段。主要技术经济指标（100字以内）病人仰卧自主动脉弓至颅顶先行平扫，然后相同范围增强扫描。增强扫描序列的延迟时间的确定根据公式：Td＝Tp－2＋1/2(Ti－Ts)，式中Tp＝5＋点数×2；采用Stellant双桶高压注射器。图像后处理：用增强扫描序列减去平扫序列产生新的减影序列，减影序列用于两侧颈内动脉、两侧椎动脉、Willis环及分支行多平面重组（MPR）、曲面重建(CPR)、容积再现(，VR)、最大密度投影(MIP)。图像清晰、准确可以替代DSA用于头颈部颅内外血管病变的诊断和术前评估，且方法简便便于掌握和推广-3-创新点及可能获得的成果和知识产权本研究创新点主要有两个：一是一次静脉注射对比剂头颈部动脉联合扫描，这是因为颅内血管是颈部血管的直接延续，人们发现颅内外血管病变密切相关，甚至颅外血管病变是脑血管病的病因；二是把减影的技术用于CT血管成像得到减影CTA。减影CTA由于减掉了平扫和增强扫描同时存在的骨质，消除了颅底和颈椎动脉周围的骨伪影，明显改善了图像质量，极大的提高了诊断的准确性，使颈内动脉自水平段至床突段、椎动脉横突孔处和入颅段能够清晰完整的显示；减影后willis的VR图像不但可以清晰显示两侧大脑前动脉、大脑中动脉、大脑后动脉及其分支，还可显示前交通动脉、两侧后交通动脉；不但可以显示上述血管的正常解剖和解剖变异，还可准确的显示其病变，甚至显示小动脉瘤。再一个扫描序列中完成平扫和增强扫描，要求两次扫描的原始数据采集点完全重合才能形成减影后的数据，所以增强扫描的延迟时间必须计算准确，我们设计的计算公式有可能获得知识产权。联系人Mail地址经费概算（万元）总投资3.5万申请拨款实施年限一年申报年度2007年-4-一、项目概述（一）项目提出的背景、意义及必要性脑血管病是危害人类生命与健康的常见病和多发病，具有发病率高、致残率高、死亡率高和复发率高的特点，是中老年致死和致残的主要疾病。由于老年人口的不断增加和生活水平的提高，脑血管病的发病率仍在不断上升。在人类各种疾病死因的排序中，脑血管病一直列于前三位之内，成为人类死亡的主要原因之一。各种脑血管病的根本病变在血管，减影CTA能够有助于早期、准确的诊断治疗，可以达到降低脑血管病发病率、减少致残率和降低死亡率的目标。（二）研究开发目标和内容由于CT更方便快捷、经济实用，人们探索用CT来完成血管成像，特别64排螺旋CT的使用使CTA的成像速度、图像质量、应用范围实现一次飞跃。但是在头颈部颅内外血管成像方面，普通CTA却遇到了难题，人们发现椎动脉在横突孔、枕大孔处；颈内动脉在颞骨岩部、鞍区、床突段；Willis环的鞍区附近，由于动脉与周围的骨密切接触，CTA图像上无法把血管与骨分开，严重影响了诊断的准确性。我们开发减影CTA的目标就是克服上述难题满足临床精确诊断的需要（三）项目形成成果、知识产权及完成时间项目开始前已经做了大量前期工作，包括查阅资料，人员培训，预实验及反复核对完善设计方案，2006年6月正式开始，2008年5月完成，申请成果鉴定，在专业杂志上公开发表论文。-5-二、项目立项的必要性及市场需求分析（一）项目研究开发的必要性在人类各种疾病死因的排序中，脑血管病一直列于前三位之内，成为人类死亡的主要原因之一。各种脑血管病的根本病变在血管，早期、准确的诊断治疗，可以达到降低脑血管病发病率、减少致残率和降低死亡率的目标。脑血管病的诊断手段主要经颅多普勒超声、彩色超声，常规CT、MRI，常规MRA、常规CTA，DSA，由于各种各样的原因和局限性都不能用于筛选和常规检查手段。本研究利用64排螺旋CT具有更大范围的容积扫描，更高空间、密度时间分辨率、强大的后处理功能的特点，开发减影CTA技术目地是找到具有成像快、图像清晰准确、费用低易于推广，克服了其他方法的种种不足成为能够替代DSA用于筛查和各种治疗术前评估的目前最好诊断手段。（二）项目的市场需求分析脑血管病是导致人类死亡的三大疾病之一，在全球范围内，每年使460万人死亡，其中1/3在工业化国家，其余发生在发展中国家，患病和死亡主要在65岁以上的人群我国也是脑卒中死亡率高发地区，据估计居民现患脑血管病600万，每年新发生脑血管病130万人、死亡近100万人，在幸存者中约3/4的人留下偏瘫等后遗症状，部分病人丧失劳动能力和生活能力。内蒙地区同样是脑血管病高发区，我院每年脑血管病住院病人近3000人，门诊就诊脑血管人近15000，可以看出有一个很大的市场空间和很高的市场需求。-6-三、相关领域国内外技术现状、发展趋势及国内、区内现有工作基础（一）国内外技术现状、专利等知识产权情况分析和国内、区内现有工作基础多螺旋CT的出现促进了CTA的开发和研究，特别64排螺旋CT的使用使CTA的成像速度、图像质量、应用范围实现一次飞跃。但是在头颈部颅内外血管成像方面，普通CTA却遇到了难题，由于椎动脉在横突孔、枕大孔处；颈内动脉在颞骨岩部、鞍区、床突段；Willis环的鞍区附近动脉与周围的骨密切接触，CTA图像上无法把血管与骨分开影响了诊断的准确性。曾有国外学者认为头颈部CTA无法满足临床精确诊断的需要，国内和区内目前也没有成熟的经验解决这个难题，本研究面临的是一个全新的课题。（二）国内外技术发展趋势1968年EMI公司便已发明了CT，到1974年正式命名为ComputedTomography，他的问世给颅内疾病的认识与诊断开创了新纪元，使人们对出血性脑血管疾病与缺血性脑血管疾病的鉴别显得轻而易举。由于CTA更方便快捷、经济实用多年来人们一直探索用CT来完成血管成像，经历了漫长的过程直到多螺旋CT出现，CTA才广泛应用于临床。自1993年EisenY.Liang开始用双排螺旋CTA做动脉瘤的研究，得出的结果并不满意。1995年JoshuaW.Stuhlfaut的研究认为willis还的动脉瘤CTA与DSA吻合但颈内动脉受骨质干扰不能令人满意，之后人们重点研究颈部血管损伤的CTA诊断、支架植入的CTA评价意义、深入研究CTA的扫描参数优化和造影剂用量等，总体讲给CTA的应用以高度评价。这期间国内的研究基本重复国外的研究过程，但我们没有查到如何解决头颈部血管CTA受到骨干扰方法。更查不到我区内研究的报道。-7-四、主要内容（一）主要目标本研究的主要目标是解决CTA应用越来越广泛，但头颈部血管CTA受颅底及颈椎横突骨质干扰不能满足临床诊断需要的难题，找到消除干扰办法，开发出一套准确、方便、快捷、经济、便于推广应用的检查方法，为广大脑血管病患者的早期诊断和治疗提供安全无创、快速准确、优质低价的服务，为广大医务工作者提供可靠的技术用于常规诊断和各种治疗的术前评估手段。（二）研究、开发内容本研究利用64排螺旋CT具有更大范围的容积扫描、精确的空间分辨率、更高的密度分辨率、更出色的时间分辨率、强大的后处理功能的特点，把减影技术引进CT血管成像，开发减影CTA技术，达到一次扫描完成头颈部颅内外血管的成像，形成具有成像快、图像清晰准确、费用低易于推广，克服其他方法的种种不足成为能够替代DSA，用于筛查诊断和各种治疗术前评估的最好诊断手段。该方法用增强扫描序列减去平扫序列产生新的减影序列，减影序列由两位经验丰富的主治医师在GEAdvantageworkstation4.2工作站上进行后处理。分别对两侧颈内动脉、两侧椎动脉、Willis环及分支两侧大脑前动脉、大脑中动脉、大脑后动脉行多平面重组（multilanereformation,MPR）、曲面重建(curvedmultilanereformation,CPR)、容积再现(volumerendering，VR)、最大密度投影(maximumintensityprojection，MIP)，分析和评价头颈部血管的各种病变。-8-（三）项目的技术关键，包括技术难点、创新点预试验阶段发现最大的难题就是没有现成经验供参考，扫描得到的图像减影后，图像后处理总是不成功，深入分析我们发现失败的原因主要有：增强扫描前后扫描部位不相同，减影错位，不能产生可用的序列；扫描过程中忽视了病人的配合部分病人无意识的活动；扫描的序列设计缺陷，增强扫描的延迟时间计算不准确；造影剂、生理盐水用量比例不合适，等等。我们的创新点主要有两个：一是一次静脉注射对比剂头颈部动脉联合扫描，这是因为颅内血管是颈部血管的直接延续，人们发现颅内外血管病变密切相关，甚至颅外血管病变是脑血管病的病因；二是把减影的技术用于CT血管成像得到减影CTA。减影CTA由于减掉了平扫和增强扫描同时存在的骨质，消除了颅底和颈椎动脉周围的骨伪影，明显改善了图像质量，极大的提高了诊断的准确性，使颈内动脉自水平段至床突段、椎动脉横突孔处和入颅段能够清晰完整的显示；减影后willis的VR图像不但可以清晰显示。（四）主要方法、技术路线和措施等研究方法:主要采用行动研究方法，结合文献研究法和实验研究法，注重整体配合，理论联系实际，在实践中注意记录观察、分析整理、归纳，不断改进，摸索制定操作规程，完成研究。技术路线:2006年研究正式开始，8月开始查找文献、资料，分析整理、比较归类。2006月10月组织学习讨论统一认识。成立课题组，确定主持人，课题组成员明确分工。2006年11月开始在原来方法的基础上开展个例实验，与协作单位共同分析比较摸索经验改进方法。2007年6月至2008年5月底完成为进一步完善验证方案，同时完成资料整理，数据分析处理，得出结论，发表成果，申请鉴定。实施措施：2006年8月～2007年5月为准备阶段，学习培训；2007年6月～2008年5月为具体实施阶段，开始研究收集数据、分析整理；2008年7月～9月为总结阶段，总结经验公布成果。-9-五、技术经济效益分析（一）经济、社会效益分析脑血管病是威协人类健康的常见病，是目前人类疾病的三大死亡原因之一。脑血管病世界平均发病率约为200/10万/年，我国各地年均发病率为219/100万。据报道，我国每年有200多万人发生脑血管病。该病主要发生于中老年人，其发病率从50岁开始有随年龄增高趁势。随着我国人口老龄化程度不断增高，老年人比例逐渐增长，脑血管病发病率会越来越高。脑血管病的危害三大特点：1、死亡率高；2、致残率高；3、复发率高；4、并发症多。内蒙古自治区和赤峰市都是病高发区，在我院就诊的病人中脑血管病占有相当大的大比例，可以看出任何一项在脑血管病诊断治疗方面的进步都会带来良好的经济效益和社会效益。（二）推广应用前景分析随着多螺旋CT的越来越广泛的应用，减影CTA技术一旦研究成功必然一个很好的推广应用前景，本项研究成果可以在本市、自治区，甚至国内推广，可以采用办学习班、专题讲座、学术报告、现场示范的形式推广，可以让更多的影像工作者掌握和使用这项技术，为病人服务、为临床诊断和治疗服。-10-六、计划实施年限、经费预算及来源渠道（一）年度计划及进度安排1、准备阶段：2006年8月至2006月10月，开始查找文献、资料，分析整理、比较归类。组织学习讨论统一认识。成立课题组，确定主持人，课题组成员明确分工。2、预试验阶段：2006年11月开始在原来方法的基础上开展个例实验，与协作单位共同分析比较摸索经验改进方法。3、研究阶段：2007年6月研究正式开始进一步深入研究完善、验证设计方案，2008年5月底完成，同时