朱景雨 李惠民 蔡 靜 虞崚崴

隨著MSCT血管造影在臨床上的廣泛應(yīng)用，支氣管動(dòng)脈造影已經(jīng)不僅僅局限于數(shù)字減影血管造影（DSA）方法，相對(duì)于DSA，CT血管造影有著無(wú)創(chuàng)性和低風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)勢(shì)，更有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，支氣管動(dòng)脈CTA的疾病診斷價(jià)值已經(jīng)可以和DSA“金標(biāo)準(zhǔn)”相媲美[1]。由于支氣管動(dòng)脈起始、分布、走行等解剖變異較大，正常支氣管動(dòng)脈管徑細(xì)小，疾病狀態(tài)下支氣管動(dòng)脈發(fā)生解剖學(xué)重塑，并可與肺循環(huán)、肺外體循環(huán)等發(fā)生交通吻合。本文旨在對(duì)新一代256層MSCT(Philips iCT)進(jìn)行支氣管動(dòng)脈CTA技術(shù)參數(shù)優(yōu)化，期望獲得更好的支氣管動(dòng)脈評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量。

方 法

1.一般資料

2012年5月～2013年5月本院進(jìn)行胸部CT增強(qiáng)掃描的、符合本研究的連續(xù)病例納入研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：因心功能不全導(dǎo)致造影失敗，對(duì)比劑過(guò)敏者，有嚴(yán)重腎功能疾病不適應(yīng)行CTA檢查者。由于D組圖像噪聲過(guò)大，圖像無(wú)法符合診斷要求，在完成一例后終止，最終只有前三組獲得研究數(shù)據(jù)。按檢查順序：依次1～30例納入A組，第31～60例納入B組，第61～90例納入C組?；颊吣挲g30～77歲，平均56±18歲。

2.檢查方法

采用Philips 256層iCT先行胸部平掃，再行胸部增強(qiáng)CTA掃描，經(jīng)肘正中靜脈入路，注射歐乃派克350對(duì)比劑，350mgI/ml，速度3.0～3.5ml/s。范圍自胸骨上凹3～4cm至肺底。動(dòng)脈期使用BOLUS TRACKING，感興區(qū)間為胸部隆突氣管分叉層面的降主動(dòng)脈處，閾值為150HU觸發(fā)掃描。

3.掃描方案

A組采用120kV，Average 100mAs (standard resolution，F(xiàn)OV 500mm)；B組采用100kV，100mAs(standard resolution，F(xiàn)OV 500mm)；C組為100kV，100mAs (high resolution，F(xiàn)OV 250mm)；D組為100kV，100mAs (ultra-high resolution，F(xiàn)OV250mm，1024矩陣)。

其余掃描參數(shù)為128×0.625mm，螺距0.933，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.5s，重建層厚0.67mm，間隔0.67mm，iDose4第4級(jí)重建；采用Z-DOM電流智能調(diào)制技術(shù)。所有重建圖像導(dǎo)入PHILIPS Extended Workspace工作站進(jìn)行最大密度投影（maximum intensity projection, MIP）和容積再現(xiàn)(volume rendering，VR)處理，為了對(duì)比方便，MIP采用固定視窗(窗寬600HU，窗位100HU)，VR采用固定模式。

4.圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)

4.1 客觀評(píng)價(jià)：在胸部平掃和增強(qiáng)的隆突層面分別測(cè)量降主動(dòng)脈CT值以及增強(qiáng)主動(dòng)脈SD值，并計(jì)算圖像的對(duì)比噪聲比（contrast to noise ratio，CNR）。CNR=(ROIa-ROIb)/SD。其中ROIa為主動(dòng)脈增強(qiáng)CT值，ROIb為主動(dòng)脈未強(qiáng)化CT值，SD為圖像噪聲。

4.2 主觀評(píng)價(jià)：由2位資深放射科醫(yī)師對(duì)三組圖像進(jìn)行盲法獨(dú)立評(píng)價(jià)。對(duì)MIP和VR圖像的支氣管動(dòng)脈細(xì)節(jié)顯示采用3分評(píng)估法。3分為圖像質(zhì)量佳，1mm以下細(xì)小支氣管動(dòng)脈分支也有明顯顯示；2分為1mm以下支氣管動(dòng)脈分支顯示中等；1分為1mm以下支氣管動(dòng)脈分支顯示差。

5.統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)主動(dòng)脈CT值、SD值和CNR進(jìn)行單因素方差分析，組間比較采用LSD法。3組間主觀評(píng)分差異采用非參數(shù)秩和檢驗(yàn)比較。2名醫(yī)師的評(píng)價(jià)一致性采用Kappa檢驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 三組圖像橫斷面客觀質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果

結(jié) 果

1.橫斷面客觀測(cè)量評(píng)價(jià)

三組橫斷面圖像主動(dòng)脈CT值，圖像噪聲SD值，主動(dòng)脈對(duì)比度值和CNR值結(jié)果見(jiàn)表1。A、B、C三組主動(dòng)脈CT值從高到低依次為A組、B組、C組。三組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001），兩兩比較顯示B組與C組間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.096）。三組的主動(dòng)脈SD值從高到低依次為C組、B組、A組。三組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001），兩兩比較顯示A組與B組無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.054），C組噪聲最大。A、B、C三組的CNR平均值分別為31.76±8.51、33.02±7.35和9.31±3.23。

2.MIP和VR重建圖像主觀評(píng)價(jià)（圖1）

表2 三組圖像MIP和VR重建圖像評(píng)價(jià)

圖1 A～C分別為A、B、C三組支氣管動(dòng)脈的MIP重建圖像，A、B兩組MIP圖像支氣管動(dòng)脈邊緣清晰，對(duì)比度高，但圖A分支顯示差，圖B則清晰顯示右支氣管動(dòng)脈及其細(xì)小分支。圖C支氣管動(dòng)脈細(xì)節(jié)顯示更有優(yōu)秀，但圖像噪聲較大。圖D～F分別為A、B、C三組支氣管動(dòng)脈的VR重建圖像，圖像質(zhì)量同MIP。

A、B、C三組主觀圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表2。支氣管動(dòng)脈重建圖像包括MIP和VR，三組圖像組間評(píng)價(jià)比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。以C組圖像最佳，優(yōu)于B組(P＜0.05)，顯著優(yōu)于A組(P＜0.01)，但C組圖像噪聲略高于其他兩組。B組顯示支氣管動(dòng)脈稍?xún)?yōu)于A組(P＜0.05)，但兩組圖像均對(duì)比好，噪聲小。兩名醫(yī)師判斷一致性較好（Kappa=0.877，P＜0.05）。

討 論

肺組織由肺動(dòng)脈和支氣管動(dòng)脈雙重供血，肺動(dòng)脈為其功能性血管；支氣管動(dòng)脈為其營(yíng)養(yǎng)血管，是肺支架組織支氣管壁的供血?jiǎng)用}[2]。近年來(lái)，有關(guān)支氣管動(dòng)脈在各類(lèi)肺部疾病中的變化備受關(guān)注。研究表明[3-4]，支氣管動(dòng)脈參與各類(lèi)肺部疾病病變的發(fā)生與發(fā)展全過(guò)程，并發(fā)生相應(yīng)的形態(tài)、功能變化。因此，認(rèn)清肺部疾病中支氣管動(dòng)脈各種改變對(duì)于疾病的深入研究有重要的實(shí)際意義，而研究支氣管動(dòng)脈的前提是，能夠找到一種清楚顯示支氣管動(dòng)脈的影像手段。以往只有DSA可以清晰顯示支氣管動(dòng)脈，但由于創(chuàng)傷性較大、操作者技術(shù)依賴(lài)較大、圖像缺乏三維立體表現(xiàn)、輻射劑量較大等問(wèn)題限制其廣泛使用。隨著MSCT的發(fā)展和CTA技術(shù)的迅速發(fā)展和完善，支氣管動(dòng)脈CT造影技術(shù)開(kāi)始被越來(lái)越多人所關(guān)注，研究也越來(lái)越多[5-7]。

要獲得良好的支氣管動(dòng)脈CTA圖像的關(guān)鍵首先是對(duì)比分辨率，簡(jiǎn)單講主要就是血管強(qiáng)化的幅度。傳統(tǒng)上是在靶血管內(nèi)對(duì)比劑濃度達(dá)到峰值、周?chē)鸁o(wú)干擾時(shí)進(jìn)行掃描成像[8]，準(zhǔn)確把握延遲掃描時(shí)間是成像的關(guān)鍵。掃描時(shí)間過(guò)早，靶血管內(nèi)密度較淡[9]，掃描時(shí)間過(guò)晚，又有周?chē)芨蓴_，血管顯影差。新一代CT有更多的電壓選擇，低電壓增加衰減值(即CT值)，從另一個(gè)角度提高血管的強(qiáng)化幅度。兩種方式同時(shí)應(yīng)用可以達(dá)到更好的效果，低電壓帶來(lái)的副作用即噪聲的明顯增加則可以通過(guò)迭代算法來(lái)盡可能消除。其次是空間分辨率，像素是構(gòu)成空間分辨率的最主要參數(shù)，采用靶掃描方式，縮小了視野，也即縮小了像素大小，而增加掃描矩陣同樣可以進(jìn)一步縮小像素，最大程度地提高空間分辨率。

本文在采用傳統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)(BOLUS TRACKING對(duì)比劑示蹤觸發(fā)掃描、Z-DOM技術(shù)、迭代算法等)基礎(chǔ)上進(jìn)行了低kV、小視野、大矩陣多個(gè)參數(shù)的多種不同組合的掃描參數(shù)研究。均優(yōu)于使用傳統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)，各組圖像的降主動(dòng)脈CT值均超過(guò)300HU，獲得優(yōu)良的顯影濃度，極其適合CTA三維重建需要[10-11]。本研究中強(qiáng)化以低kV的兩組為佳，空間分辨率則以high模式的圖像更好，因此對(duì)應(yīng)的C組（100kV，100mAs，掃描分辨率為high）顯示支氣管動(dòng)脈細(xì)節(jié)最好，研究結(jié)果與理論導(dǎo)出基本一致；C組的缺點(diǎn)是橫斷面圖像噪聲過(guò)大，明顯影響圖像質(zhì)量，但三維重建本身有很好的降噪作用，本方案的數(shù)據(jù)在三維重建的降噪范圍內(nèi)，所以最終的MIP和VR圖像仍顯示優(yōu)良。其他兩組的圖像看上去似乎更好，有良好的對(duì)比度和低噪聲，對(duì)于一般的血管顯示甚至優(yōu)于C組，但支氣管動(dòng)脈分支顯示不如C組，這不是本研究所期望的，B組（100kV，100mAs,掃描分辨率為standard）似乎更適合常規(guī)的CTA而不是微細(xì)血管的顯示觀察。

遺憾的一點(diǎn)是超高分辨率目前不能應(yīng)用于支氣管動(dòng)脈的顯示，大矩陣的超高分辨率是本機(jī)型的特色，但隨之帶來(lái)的噪聲缺乏合理的重建算法匹配，無(wú)法應(yīng)用于CTA。

綜上所述，在256層iCT上進(jìn)行支氣管動(dòng)脈成像，以100kV、100mAs，high掃描模式為佳，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)的迭代算法，可以在三維圖像上對(duì)更加細(xì)小的支氣管動(dòng)脈分支進(jìn)行觀察，以利于通過(guò)供血血管的分析對(duì)肺內(nèi)病變進(jìn)行診斷和鑒別診斷。