喬紅艷QIAO Hongyan

王錫明2WANG Ximing

程召平2CHENG Zhaoping

姜建威1JIANG Jianwei

劉 群1LIU Qun

劉 麗1LIU Li

雙源CT Flash模式肺動(dòng)脈成像技術(shù)中對(duì)比劑應(yīng)用的優(yōu)化方案研究

喬紅艷1QIAO Hongyan

王錫明2WANG Ximing

程召平2CHENG Zhaoping

姜建威1JIANG Jianwei

劉 群1LIU Qun

劉 麗1LIU Li

目的探討雙源CT Flash模式在肺動(dòng)脈成像中對(duì)比劑應(yīng)用的優(yōu)化方案。資料與方法收集臨床疑診為肺動(dòng)脈栓塞的90例患者，行雙源CT Flash模式肺動(dòng)脈成像，采用人工智能觸發(fā)掃描，選定肺動(dòng)脈主干為感興趣區(qū)，隨機(jī)分為A、B、C組，每組各30例，分別給予35、40、45 ml對(duì)比劑，注射速度5.0 ml/s，然后以相同速度注射生理鹽水30 ml，測(cè)量3組肺動(dòng)脈干、S1段肺動(dòng)脈、S10段肺動(dòng)脈、上腔靜脈的CT值，并對(duì)3組肺動(dòng)脈圖像質(zhì)量及上腔靜脈硬化偽影進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果A組各段肺動(dòng)脈增強(qiáng)CT值>250 HU者占73.33%~90.00%，低于B、C組的93.33%~100.00%（P<0.05）。A組平均肺動(dòng)脈圖像質(zhì)量評(píng)分為（4.37±0.63）分，低于B、C組的（4.91±0.68）分和（4.88±0.54）分（P<0.05），B、C組間評(píng)分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。上腔靜脈硬化偽影分析：C組偽影明顯多于A、B組（P<0.05）。結(jié)論應(yīng)用雙源CT Flash模式肺動(dòng)脈成像時(shí)，使用較低劑量對(duì)比劑（40 ml對(duì)比劑+30 ml生理鹽水）及較高的注射速度（5.0 ml/s）可以得到滿足診斷要求的圖像。

肺栓塞；體層攝影術(shù)，X線計(jì)算機(jī)；雙源CT；Flash模式；肺動(dòng)脈成像；造影劑

肺動(dòng)脈栓塞（pulmonary embolism, PE）是急診常見病，死亡率高，CT肺動(dòng)脈成像（CT pulmonary angiography, CTPA）是診斷本病的主要檢查方法。隨著CT掃描速度的加快，合理使用對(duì)比劑越來越引起人們的關(guān)注，頭頸部血管及主動(dòng)脈的對(duì)比劑優(yōu)化方案已有認(rèn)識(shí)[1]，CTPA中如何合理優(yōu)化對(duì)比劑應(yīng)用也應(yīng)得到重視。尤其隨著第二代雙源CT的應(yīng)用，憑借其更寬的探測(cè)器與更快的掃描速度，使得肺動(dòng)脈成像時(shí)間明顯縮短，也為減少對(duì)比劑用量提供了技術(shù)支持[2,3]。本研究擬探討第二代雙源CT Flash模式行CTPA的掃描方案，通過分組對(duì)照重點(diǎn)探索對(duì)比劑的合理使用劑量，以獲得符合診斷要求的圖像。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 收集2012-08~2013-10在山東省醫(yī)學(xué)影像學(xué)研究所臨床擬診為PE的90例患者，均行CTPA檢查，男48例，女42例；年齡23~82歲，平均（56.7±4.5）歲，體重指數(shù)（body mass index, BMI）20.2~28.1 kg/ m2。納入標(biāo)準(zhǔn)：無碘過敏，無心、腎功能不全，隨機(jī)分成3組，每組30例；A組：35 ml對(duì)比劑+30 ml生理鹽水；B組：40 ml對(duì)比劑+30 ml生理鹽水；C組：45 ml對(duì)比劑+30 ml生理鹽水；注射速度均為5.0 ml/s。所有患者均簽署知情同意書。

1.2 檢查方法

1.2.1 儀器與對(duì)比劑 采用Siemens Somatom Defnition Flash，肺動(dòng)脈成像采用大螺距Flash-embolism模式；雙筒高壓注射器（MEDRAD, Stellant），18G套針管于肘靜脈建立靜脈通道；采用350 mgI/ml非離子型對(duì)比劑碘海醇（北陸藥業(yè)）。

1.2.2 檢查方法 患者取仰臥位，雙手置于頭上，掃描范圍為肺尖至膈頂，掃描方向從腳到頭。采用人工智能觸發(fā)掃描（Bolus-Tracking）模式，延遲4 s監(jiān)測(cè)，選定氣管隆嵴突水平肺動(dòng)脈主干為監(jiān)測(cè)感興趣區(qū)（ROI），監(jiān)測(cè)閾值100.00 HU，觸發(fā)后4 s移床啟動(dòng)掃描。1.2.3 掃描參數(shù) Flash模式：利用2個(gè)球管，其中A球管視野（FOV）50 cm，B球管FOV 33 cm，兩個(gè)球管夾角94°。掃描時(shí)開啟實(shí)時(shí)自動(dòng)曝光劑量調(diào)節(jié)自動(dòng)曝光，管電壓80~100 kV，管電流70~150 mA，并記錄掃描時(shí)間。準(zhǔn)直0.6，螺距3.0，球管旋轉(zhuǎn)0.28 s/r。原始數(shù)據(jù)重建層厚1.0 mm，重建間隔0.7 mm，重建矩陣512×512，重建算法B30f。記錄延遲時(shí)間及掃描時(shí)間、輻射劑量。

1.3 圖像評(píng)價(jià)方法 由2名胸部影像診斷副主任醫(yī)師采用雙盲法對(duì)3組圖像進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，并最終協(xié)商達(dá)成一致意見。所有CT圖像均傳輸至后處理工作站，運(yùn)用多平面重組（MPR）、最大密度投影（MIP）和容積再現(xiàn)（VR）等重建技術(shù)完成圖像處理。

1.3.1 圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià) 首先結(jié)合MIP、MPR圖像判斷中央及外周肺動(dòng)脈有無栓塞。然后測(cè)定以下血管的CT值[4]：肺動(dòng)脈干（main pulmonary arteries, MPA）、S1段肺動(dòng)脈（A1）、S10段肺動(dòng)脈（A10）、上腔靜脈（SVC；主動(dòng)脈根部層面）。選定所測(cè)血管的ROI盡可能包括血管最大直徑，A1、A10測(cè)量左、右兩取平均值。肺動(dòng)脈及其分支CT值>250 HU即可滿足診斷要求[5]。

1.3.2 圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià) ①結(jié)合軸位、矢狀位和冠狀位MIP、MPR圖像，采用5分法對(duì)肺動(dòng)脈進(jìn)行分級(jí)[6]：5分，肺動(dòng)脈段及亞段強(qiáng)化極佳，相鄰肺靜脈未見強(qiáng)化；4分，肺動(dòng)脈段及亞段強(qiáng)化尚可，相鄰肺靜脈略有強(qiáng)化；3分，肺動(dòng)脈段及亞段顯示一般，與相鄰肺靜脈同等強(qiáng)化；2分，肺動(dòng)脈段及亞段輕度強(qiáng)化，弱于伴行肺靜脈強(qiáng)化；1分，肺動(dòng)脈顯示不良，需重做。②上腔靜脈硬化偽影[7]分為2級(jí)：0級(jí)，未見明顯偽影；1級(jí)，可見周圍存在偽影。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 15.0軟件，2名醫(yī)師的評(píng)分一致性采用Kappa檢驗(yàn)；計(jì)量資料組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用SNK-q檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)，P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料比較 3組患者均順利通過CTPA檢查，確診肺栓塞的例數(shù)分別為7例、5例、4例（圖1）。3組患者在年齡、性別、BMI、延遲時(shí)間、掃描時(shí)間、CT容積劑量指數(shù)、劑量長(zhǎng)度乘積上差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見表1。

表1 3組患者一般資料比較（n=30）

2.2 圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià) 3組所測(cè)肺動(dòng)脈及SVC平均CT值見表2。3組所測(cè)肺動(dòng)脈平均CT值均>250 HU；A組所測(cè)SVC CT值低于B、C組（F=24.62, P<0.05）。各段肺動(dòng)脈平均CT值分布見表3。A組患者M(jìn)PA增強(qiáng)CT值>250 HU的比例低于B、C組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。A組患者A1及A10增強(qiáng)CT值>250 HU的比例明顯低于B、C組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=67.6, P<0.05），B、C兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=2.34, P>0.05）。

表2 3組所測(cè)血管平均CT值（HU）

表3 各段肺動(dòng)脈平均CT值分布[n(%)]

2.3 圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià) 采用Kappa一致性檢驗(yàn)，2名醫(yī)師評(píng)分具有較好的一致性（Kappa=0.84, P<0.01）。A、B、C組肺動(dòng)脈評(píng)分分別為（4.37±0.63）分、（4.91±0.68）分、（4.88±0.54）分，3組間肺動(dòng)脈評(píng)分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=39.2, P<0.05），B、C組評(píng)分高于A組，B、C兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見圖2。SVC周圍硬化偽影（表4）：3組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=258.8, P<0.05），C組偽影最多，A組最少（圖3）。

表4 3組患者上腔靜脈硬化偽影分級(jí)[n(%)]

圖2 采用40 ml對(duì)比劑所得VR（A）、冠狀位MIP（B）及矢狀位MIP（C）肺動(dòng)脈圖像，肺動(dòng)脈及其分支顯示清晰，肺靜脈未見明顯顯影，評(píng)分為5分，上腔靜脈周圍未見明顯硬化偽影

圖3 上腔靜脈周圍硬化偽影圖，35 ml對(duì)比劑組未見明顯硬化偽影（A），40 ml、45 ml對(duì)比劑組可見明顯硬化偽影（B、C）

3 討論

CTPA憑其較高的敏感性及特異性成為診斷PE的主要方法。MSCT技術(shù)發(fā)展迅速，從最初的16排、64排到現(xiàn)在的雙源CT，掃描速度越來越快，因此以往的對(duì)比劑注射方案已不適用于現(xiàn)在最新的掃描儀。臨床上應(yīng)用的對(duì)比劑注射方案多依賴實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，往往缺乏科學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究，本研究則利用雙源Flash CT肺動(dòng)脈成像技術(shù)重點(diǎn)研究對(duì)比劑應(yīng)用的合理優(yōu)化方案。

3.1 肺動(dòng)脈強(qiáng)化程度的影響因素 影響肺動(dòng)脈強(qiáng)化主要有個(gè)體因素及對(duì)比劑注射相關(guān)因素[8]，本研究主要探討后者對(duì)肺動(dòng)脈強(qiáng)化的影響，其中重點(diǎn)關(guān)注對(duì)比劑劑量的合理使用。Ramadan等[4]研究表明，64層螺旋CT肺動(dòng)脈成像中對(duì)比劑已用到50 ml，利用第二代雙源CT Flash模式肺動(dòng)脈成像時(shí)間縮短，本研究分成35、40、45 ml 3種劑量進(jìn)行研究，同時(shí)每組追加30 ml生理鹽水，雙期注射沖刷殘留在上肢靜脈及SVC殘留的對(duì)比劑，延長(zhǎng)注射時(shí)間提供肺動(dòng)脈一致性的強(qiáng)化[9]。本研究結(jié)果顯示，40 ml對(duì)比劑既可得到滿足診斷要求的圖像，劑量又較以往明顯降低，在減少不良反應(yīng)的同時(shí)，降低了檢查成本，減少了醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生[10]。血管強(qiáng)化程度取決于每秒通過血管斷面的碘含量，較高的注射速度可以明顯提高單位時(shí)間碘含量。一般認(rèn)為3~5 ml/s的流速用于CTPA檢查較為合適[4,7]。本研究選擇5.0 ml/s的注射速度，使對(duì)比劑達(dá)到團(tuán)注，肺動(dòng)脈強(qiáng)化程度高。延遲時(shí)間的把握：由于肺循環(huán)很快，可利用時(shí)間窗窄，這樣準(zhǔn)確把握延遲時(shí)間成為CTPA成功的關(guān)鍵。團(tuán)注方式為常用技術(shù)[11]，操作簡(jiǎn)單快捷，可以減少對(duì)比劑的使用劑量。本研究選擇肺動(dòng)脈干作為ROI，延遲時(shí)間7.2 s，此時(shí)對(duì)比劑已全部進(jìn)入肺循環(huán)，有利于采集肺動(dòng)脈最佳增強(qiáng)效果的時(shí)間段，但應(yīng)注意對(duì)于嚴(yán)重右心功能不全者慎用此技術(shù)[12]。

3.2 圖像質(zhì)量分析 PE的檢出主要依靠肺動(dòng)脈與栓子的密度差別[4]，良好的肺動(dòng)脈圖像應(yīng)清晰顯示主干及其分支。本研究中3組患者肺動(dòng)脈及其分支平均CT值均>250 HU，但在分析肺動(dòng)脈平均CT值分布比例時(shí)，在亞段水平（A1、A10），A組分別有7例、8例患者CT值<250 HU，且肺動(dòng)脈評(píng)分低于B、C兩組，提示35 ml對(duì)比劑組在亞段肺動(dòng)脈顯示上不能得到完全符合診斷需求的圖像，可能與其劑量略少、遠(yuǎn)端分支充盈欠佳有關(guān)。本研究在分析SVC硬化偽影時(shí)，C組偽影最多，與其少量對(duì)比劑殘余在上腔靜脈內(nèi)有關(guān)。本研究結(jié)果表明，采用40 ml對(duì)比劑聯(lián)合30 ml生理鹽水行CTPA掃描，既可以得到符合診斷要求的肺動(dòng)脈圖像，同時(shí)SVC硬化偽影較少。

3.3 本研究的限制與不足 首先，本研究收集的病例數(shù)較少，且BMI均較小，需待進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量及研究范圍；其次，本文著重研究肺動(dòng)脈的強(qiáng)化特點(diǎn)，但患者中陽性率較低，需隨訪及擴(kuò)大樣本量來評(píng)價(jià)診斷肺栓塞的準(zhǔn)確率；再次，F(xiàn)lash掃描模式無法評(píng)價(jià)心功能情況，無法兼顧主動(dòng)脈病變的觀察。

通過初步研究，雙源CT Flash模式肺動(dòng)脈成像技術(shù)中，使用較低劑量對(duì)比劑（40 ml對(duì)比劑+30 ml生理鹽水雙期注射）及較高的注射速度（5.0 ml/s），可以得到滿足診斷要求的肺動(dòng)脈圖像，并達(dá)到降低對(duì)比劑劑量的目的，值得臨床借鑒。

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（本文編輯 馮 婕）

Optimization of Contrast Medium Injection in Dual-source CT Flash Scan in Pulmonary Angiography

PurposeTo explore the optimum contrast medium injection protocol of dual-source CT Flash scan in pulmonary angiography.Materials and MethodsNinety cases suspected pulmonary embolism underwent CT pulmonary angiography using dualsource CT Flash scan. The region of interest of triggering position was set in the lumen of the main pulmonary artery (MPA). All the subjects were divided into group A, B and C, with each group of 30 cases. Patients in group A, B and C were injected 35 ml, 40 ml and 45 ml contrast medium respectively with an injection fow rate of 5.0 ml/s, followed by a saline chaser of 30 ml. CT value of pulmonary arteries (MPA, S1 artery and S10 artery) and superior vena cava were measured. Image quality of pulmonary arteries and artifact of superior vena cava were also analyzed.ResultsPercentage of optimal attenuation in pulmonary arteries (>250 HU) was lower in group A than that in group B and C (73.33%-90.00% vs. 93.33%-100.00%, P<0.05). The image quality score in group A (4.37±0.63) was lower than that of group B (4.91±0.68) and group C (4.88±0.54) (P<0.05). There was no signifcant difference between group B and group C (P>0.05). The artifact of superior vena in group C was much more than that in other groups (P<0.05).ConclusionPulmonary angiography using dual-source CT Flash scan with low dose contrast medium and relatively high fow rate can meet the requirement of the diagnosis.

Pulmonary embolism; Tomography, X-ray computed; Double-source CT; Flash mode; Pulmonary angiography; Contrast media

1.江蘇省無錫市第三人民醫(yī)院放射科 江蘇無錫 214041

2.山東省醫(yī)學(xué)影像研究所CT室 山東濟(jì)南250021

王錫明

CT Room, Shandong Medical Imaging Research Institute, Ji'nan 250021, China

Address Correspondence to: WANG Ximing

E-mail: wxming369@163.com

山東省醫(yī)藥衛(wèi)生科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（2013WS0180）。

R814.42

2014-02-26

修回日期：2014-06-19

中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2014年 第22卷 第8期：594-597

Chinese Journal of Medical Imaging

2014 Volume 22(8): 594-597

10.3969/j.issn.1005-5185.2014.08.011