侯凱　呂鵬　顧君英　陸秀良

(復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院放射診斷科，上?！?00032)

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·論著·

實(shí)時(shí)閾值手動(dòng)觸發(fā)技術(shù)在下肢動(dòng)脈CT血管成像中的臨床應(yīng)用價(jià)值

侯凱呂鵬顧君英陸秀良

(復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院放射診斷科，上海200032)

摘要目的： 探討實(shí)時(shí)閾值手動(dòng)觸發(fā)技術(shù)在多排螺旋CT下肢動(dòng)脈成像中的臨床應(yīng)用價(jià)值。方法： 70例臨床疑有下肢動(dòng)脈病變的患者接受下肢動(dòng)脈CT檢查，患者被隨機(jī)分為兩組。自動(dòng)觸發(fā)組(n=35)患者采用自動(dòng)閾值觸發(fā)技術(shù)，閾值到達(dá)150 Hu后延遲6 s啟動(dòng)掃描；手動(dòng)觸發(fā)組(n=35)患者通過實(shí)時(shí)觀察時(shí)間密度曲線圖至峰值穩(wěn)定后手動(dòng)即刻啟動(dòng)掃描。分析兩組的延遲掃描時(shí)間，評(píng)價(jià)兩組的圖像質(zhì)量。圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)包括顯示動(dòng)脈的最遠(yuǎn)分支級(jí)別、動(dòng)脈邊緣光滑度、靜脈干擾情況、動(dòng)脈節(jié)段的CT值。結(jié)果： 兩種觸發(fā)方式的啟動(dòng)掃描延遲時(shí)間有明顯差異(P=0.002)，自動(dòng)觸發(fā)組早于手動(dòng)觸發(fā)組；兩種觸發(fā)掃描方式對(duì)腹主-髂動(dòng)脈及股動(dòng)脈-腘動(dòng)脈區(qū)域血管的遠(yuǎn)端分支及血管邊緣顯示能力差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；手動(dòng)觸發(fā)組患者小腿動(dòng)脈的遠(yuǎn)端分支及血管邊緣的圖像質(zhì)量較自動(dòng)觸發(fā)組高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值分別為 0.004、0.003)；同樣，手動(dòng)觸發(fā)組患者的足部動(dòng)脈的遠(yuǎn)端分支及血管邊緣的圖像質(zhì)量較自動(dòng)觸發(fā)組高(P值分別為 0.003、0.003)；兩組的圖像在整個(gè)下肢靜脈干擾評(píng)分中差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。腹主-髂動(dòng)脈、股-腘動(dòng)脈和小腿動(dòng)脈3個(gè)層面的CT值在兩組間的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，而兩組在足背動(dòng)脈層面的CT值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.006)，手動(dòng)觸發(fā)組在4個(gè)層面的CT值均高于自動(dòng)觸發(fā)組。結(jié)論： 實(shí)時(shí)閾值手動(dòng)觸發(fā)技術(shù)考慮了患者的個(gè)體差異，可以更好地把握患者的延遲掃描時(shí)間，能獲得更高質(zhì)量的下肢動(dòng)脈圖像。

關(guān)鍵詞雙下肢動(dòng)脈；CT血管造影；實(shí)時(shí)閾值手動(dòng)觸發(fā)

The Clinical Application Value of Real Time Threshold Manual Triggering Technique in the Lower Extremity Arterial CT Angiography

HOUKaiLüPengGUJunyingLUXiuliang

DepartmentofDiagnosticRadiology,ZhongshanHospital,FudanUniversity,Shanghai200032,China

AbstractObjective： To investigate the clinical avalue of real time threshold manual triggering technique in the lower extremity arterial CT angiography.Methods： A total of 70 patients with clinically suspected lower extremity arterial disease underwent lower extremity arterial CT examination, and the patients were randomly divided into two groups.In the first group 35 patients, the automatic threshold triggering technique was used. After the threshold reached to 150 Hu, 6 s was delayed before scanning. The other group of 35 patients with manual triggering was used to observe the time density curve. When the peak value was stable, scanning was started at once. The delay time of the two groups was analyzed and the image quality of the two groups was evaluated. The image quality evaluation included the branch level, the smooth degree of the arterial edge, the interference of the vein and the CT value of the arterial segment.Results： There were significant differences in the starting delay time of the two trigger modes (P=0.002,P<0.05), and the auto trigger group was earlier than the manual triggering group. Between the two trigger modes, there was no significant difference in the distal branches and vessel edge of abdominal-iliac artery and femoral popliteal artery display ability. In the lower limb artery ,the image quality of manual triggering group was higher than that of the automatic trigger group ,the two groups had statistical significance(P=0.004,P=0.003). The same as to the distal branch and the edge of the vessel of the foot(P=0.003,P=0.003). Two sets of images in the lower limb vein interference score had no significant difference (P> 0.05). CT value had no significant difference in abdominal-iliac artery, femoral-calf and popliteal arteries between the two groups, while that in the dorsalis pedis artery had statistical significance between the two groups (P=0.006). Four levels of CT values in manual triggering group were higher than those in the automatic trigger group.Conclusions： Real time threshold manual triggering technique takes into account the individual differences of patients, so the patient’s delay scan time can be evaluated better and higher quality of lower extremity arterial images can be acquired.

Key WordsLower extremity artery；CT angiography；Real time threshold manual triggering technique

近年來，隨著人們飲食習(xí)慣的改變以及社會(huì)老齡化人口的不斷增加，下肢動(dòng)脈粥樣硬化在我國的發(fā)病率也在逐年上升，嚴(yán)重影響了患者的生活質(zhì)量[1]。因此，該病的早期診斷和治療已經(jīng)成為不可忽視的臨床問題。 CT血管成像(CT angiography，CTA)是近年來被廣泛使用的無創(chuàng)性影像學(xué)檢查方法，其掃描時(shí)間短，空間分辨率高，能夠準(zhǔn)確地診斷血管疾病[2-5]。傳統(tǒng)的自動(dòng)閾值觸發(fā)掃描技術(shù)由于個(gè)體差異的存在，不能夠精確把握每位患者的延遲掃描時(shí)間而獲得高質(zhì)量的下肢動(dòng)脈圖像。手動(dòng)閾值觸發(fā)技術(shù)能夠更好地把握患者的閾值峰值，在最佳的時(shí)間啟動(dòng)掃描，提高了下肢動(dòng)脈的圖像質(zhì)量。本研究對(duì)隨機(jī)分組的兩組下肢動(dòng)脈病變患者分別采用自動(dòng)閾值觸發(fā)和手動(dòng)閾值觸發(fā)方法進(jìn)行掃描，比較兩種觸發(fā)方式對(duì)下肢動(dòng)脈圖像的顯示質(zhì)量。

1資料與方法

1.1一般資料收集2014年1月—2014年6月我院血管外科收治的臨床疑有下肢動(dòng)脈血管疾病的患者70例，包括臨床診斷的動(dòng)脈硬化引起的下肢動(dòng)脈閉塞癥(peripheral arterial occlusive disease，PAOD)56例，血栓閉塞性脈管炎10例，下肢動(dòng)脈急性栓塞4例。按CTA觸發(fā)掃描方法的不同分為自動(dòng)觸發(fā)組(n=35)和手動(dòng)觸發(fā)組(n=35)。自動(dòng)觸發(fā)組中男性25例，女性10例；年齡54~84歲，平均年齡(65±11)歲；平均身高為(169±0.05)cm；平均體質(zhì)量為(65.2±12.2)kg。 手動(dòng)觸發(fā)組中男性26例，女性9例；年齡51~86歲，平均年齡(68±12)歲；平均身高為(166±0.06)cm；平均體質(zhì)量為(63.1±12.1)kg。2組患者在年齡、身高與體質(zhì)量方面的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。本研究得到復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者均簽署知情同意書。

1.2方法

1.2.1掃描參數(shù)70例患者均應(yīng)用日本東芝公司Aquilion One 320排螺旋CT機(jī)進(jìn)行掃描，由同一位高年資的主管技師完成操作?；颊唧w位為仰臥位足先進(jìn)，雙手舉過頭，止血帶捆綁雙側(cè)踝關(guān)節(jié)。掃描條件為120 kV，250 mAs，掃描速度0.75 s/rot，層厚1 mm，螺距0.8，探測器選擇0.5×64排。掃描范圍為從腎動(dòng)脈水平的腹主動(dòng)脈向下掃描至足尖，全程1100~1200 mm 。兩組均將腎動(dòng)脈水平處腹主動(dòng)脈設(shè)為閾值監(jiān)測點(diǎn)。自動(dòng)觸發(fā)組采用自動(dòng)觸發(fā)技術(shù)，監(jiān)測對(duì)比劑閾值設(shè)定為150 Hu ，當(dāng)達(dá)到掃描閾值后延遲6 s開始掃描。手動(dòng)觸發(fā)組則實(shí)時(shí)觀察時(shí)間密度曲線圖，至峰值穩(wěn)定后手動(dòng)觸發(fā)即刻掃描(如圖1)。記錄兩組患者從開始注射造影劑至啟動(dòng)掃描之間的時(shí)間，并作比較。

圖A顯示對(duì)比劑注射14 s后繼續(xù)監(jiān)測8 s左右達(dá)到峰值，且峰值最高在500 Hu以上。圖B顯示對(duì)比劑在注射造影劑14 s后已經(jīng)接近峰值，且峰值在330 Hu左右。圖C顯示在注射造影劑14 s后，繼續(xù)監(jiān)測了24 s左右才達(dá)峰值。從以上數(shù)據(jù)可以看出，PAOD患者對(duì)比劑通過時(shí)間的個(gè)體差異極大，任何固定掃描時(shí)間的CT血管成像方法均不能準(zhǔn)確把握對(duì)比劑濃度高峰。圖1　對(duì)比劑注射14 s后采集的峰值圖

1.2.2對(duì)比劑注射方式采用美國美德瑞達(dá)公司雙筒高壓注射器經(jīng)上肢靜脈注射非離子型對(duì)比劑碘比樂(碘濃度：370 mgI/mL )。兩組均先以4.5 mL/s的速率注射50 mL碘比樂，再以4.0 mL/s的速率注射50 mL碘比樂，最后以4.0 mL/s的速率注射總量30 mL的生理鹽水。

1.2.3掃描后處理掃描完成后將原始數(shù)據(jù)傳送到Vitra Workstation后處理工作站，進(jìn)行最大密度投影(maximum intensity projection, MIP)、 多平面重建(multiplanar reconstruction, MPR)、容積重建(volume reconstruction, VR)等后處理。

1.2.4圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)和分析按照文獻(xiàn)[6-7]提供的分析方法，并根據(jù)筆者與2位有經(jīng)驗(yàn)的放射診斷醫(yī)師討論的具體情況加以調(diào)整，將下肢動(dòng)脈分為四部分：第一部分包括主-髂部(腎下段腹主動(dòng)脈、雙側(cè)髂總動(dòng)脈、雙側(cè)髂外動(dòng)脈)共計(jì)5段動(dòng)脈；第二部分包括股-腘部(雙側(cè)股總動(dòng)脈、雙側(cè)股淺、雙側(cè)股深動(dòng)脈及雙側(cè)腘動(dòng)脈)共計(jì)8段動(dòng)脈；第三部分包括膝下部(雙側(cè)脛前動(dòng)脈、雙側(cè)脛腓干、雙側(cè)脛后動(dòng)脈、雙側(cè)腓動(dòng)脈，其中脛前動(dòng)脈、脛后動(dòng)脈、腓動(dòng)脈分為近、中、遠(yuǎn)段等3個(gè)節(jié)段)共計(jì)20段動(dòng)脈；第四部分包括足部(雙側(cè)足背動(dòng)脈、足底內(nèi)側(cè)動(dòng)脈、足底外側(cè)動(dòng)脈)共計(jì)6段動(dòng)脈。 所有圖像由兩位在血管影像方面有多年工作經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師采用雙盲法(隱藏患者的臨床信息)進(jìn)行獨(dú)自分析，意見不一致時(shí)協(xié)商確定。

圖像質(zhì)量評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)從四個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)：(1)橫斷面上分別3次測量兩組患者在髂總動(dòng)脈中段、股腘動(dòng)脈中段、脛前動(dòng)脈中段和足背動(dòng)脈的CT值，求得平均CT值并加以比較。(2)根據(jù)動(dòng)脈邊緣顯示清晰度對(duì)每段動(dòng)脈進(jìn)行質(zhì)量評(píng)分，0分：血管不顯示；1分：血管邊緣能顯示，但有明顯變形或階梯狀偽影；2分：血管邊緣顯示清晰，但輕度變形或有階梯狀偽影；3分：血管邊緣顯示清晰，無肉眼可見的變形或偽影。(3)根據(jù)動(dòng)脈分支情況對(duì)每段動(dòng)脈進(jìn)行質(zhì)量評(píng)分，0分：未能顯示；1分：顯示主干；2分：顯示直接分支；3分：顯示2級(jí)分支；4分：顯示3級(jí)分支以上。(4)有無靜脈早期顯影評(píng)分，分為0~2級(jí)，0分為無靜脈顯示；1分為靜脈顯影很淡，不影響動(dòng)脈診斷；2分為靜脈早期顯影，嚴(yán)重影響動(dòng)脈診斷。

2結(jié)果

2.1兩組患者的延遲時(shí)間的比較自動(dòng)觸發(fā)組的平均延遲時(shí)間為(25±6)s，明顯早于手動(dòng)觸發(fā)組[(32±5)s]，P=0.002。

2.2兩種觸發(fā)方式顯示動(dòng)脈血管邊緣和最遠(yuǎn)端動(dòng)脈分支級(jí)別的比較自動(dòng)觸發(fā)組和手動(dòng)觸發(fā)組對(duì)主-髂部及股-腘部動(dòng)脈區(qū)域血管的顯示能力差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；但兩組對(duì)膝下部及足部動(dòng)脈的顯示情況差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，手動(dòng)觸發(fā)組顯示血管邊緣光滑度質(zhì)量和動(dòng)脈分支情況評(píng)分均優(yōu)于自動(dòng)觸發(fā)組。見表1及圖2。

±s)

手動(dòng)觸發(fā)組(A)顯示血管邊緣光滑度質(zhì)量和動(dòng)脈分支情況均優(yōu)于自動(dòng)觸發(fā)組(B)，尤其小腿動(dòng)脈及足部動(dòng)脈的顯示情況，并且手動(dòng)觸發(fā)組4個(gè)動(dòng)脈層面的CT值均高于自動(dòng)觸發(fā)組。圖2　A為手動(dòng)觸發(fā)采集的圖像B為自動(dòng)觸發(fā)采集的圖像

2.3兩組患者的靜脈干擾評(píng)分比較兩組主-髂動(dòng)脈、股-腘動(dòng)脈、膝下部和足部四個(gè)部分的圖像均沒有明顯的靜脈干擾，兩組間靜脈干擾評(píng)分差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2及圖2。

±s)

2.4兩組患者在4個(gè)動(dòng)脈層面的CT值比較在主-髂部動(dòng)脈、股-腘部動(dòng)脈和膝下部動(dòng)脈層面，兩組患者的CT值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；在足背動(dòng)脈層面，兩組患者的CT值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，且手動(dòng)觸發(fā)組4個(gè)動(dòng)脈層面的CT值均高于自動(dòng)觸發(fā)組。見表3、圖2。

表3兩組在4個(gè)不同水平橫斷面的

項(xiàng)目自動(dòng)觸發(fā)組(n=35)手動(dòng)觸發(fā)組(n=35)P值髂總動(dòng)脈398.1±100418.6±800.366股腘動(dòng)脈391.1±84419.4±920.211脛前動(dòng)脈312.9±85327.5±780.473足背動(dòng)脈200.1±67244.0±560.006

3討論

下肢動(dòng)脈病變患者的CTA檢查中，確定掃描延遲時(shí)間至關(guān)重要。目前，下肢CTA掃描延遲時(shí)間的確定主要采用兩種方法，即自動(dòng)閾值團(tuán)注觸發(fā)掃描技術(shù)[8-9]和小劑量對(duì)比劑團(tuán)注試驗(yàn)技術(shù)[10]。前者的掃描過程中往往不能準(zhǔn)確把握患者的最佳啟動(dòng)掃描時(shí)間，導(dǎo)致啟動(dòng)時(shí)間過早或過晚；后者通過小劑量試驗(yàn)來確定每個(gè)個(gè)體的最佳延遲掃描時(shí)間，但是，小劑量試驗(yàn)不僅增加了對(duì)比劑用量，還增加了患者的輻射劑量，而且兩次掃描延長了檢查時(shí)間。

本研究采用實(shí)時(shí)目測時(shí)間密度曲線圖手動(dòng)觸發(fā)掃描技術(shù)，掃描的基本步驟同于目前臨床常用的自動(dòng)跟蹤掃描技術(shù)[8-9]，只是在掃描的啟動(dòng)時(shí)間上更具個(gè)體性。從研究結(jié)果可以看出，自動(dòng)觸發(fā)組的平均延遲時(shí)間早于手動(dòng)觸發(fā)組。兩組患者的造影劑注射方式均采用雙期高速率靜脈團(tuán)注法[11-12]。故本次研究中兩組患者的圖像質(zhì)量均能滿足于臨床診斷的要求，尤其體現(xiàn)在兩組患者的圖像中均未出現(xiàn)明顯的靜脈干擾，說明兩種觸發(fā)方式均未出現(xiàn)觸發(fā)過晚的現(xiàn)象。在CT值方面，在腹主-髂動(dòng)脈、股-腘動(dòng)脈和小腿動(dòng)脈動(dòng)脈層面，兩組患者的CT值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而在足背動(dòng)脈層面，兩組CT值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，并且手動(dòng)觸發(fā)組的四部分平均CT值均高于自動(dòng)觸發(fā)組。

結(jié)合靜脈像與動(dòng)脈CT值的結(jié)果可以看出，兩種觸發(fā)掃描方式的主要差別在于，自動(dòng)觸發(fā)方式不能夠有效地針對(duì)每位患者的個(gè)體差異，多數(shù)患者的實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間較個(gè)體最佳啟動(dòng)時(shí)間過早。但下肢腹-髂部和股-腘部動(dòng)脈主干較粗，且距離峰值監(jiān)測層面較近，兩組病例在啟動(dòng)掃描時(shí)，兩部分動(dòng)脈內(nèi)造影劑都能達(dá)到較好的充盈效果，分支也得到好的顯示，故在兩組動(dòng)脈的質(zhì)量評(píng)價(jià)中沒有顯著差異(P>0.05)。而腘動(dòng)脈以下分成3支動(dòng)脈，血流速度必然減緩[13]，且PAOD患者腘動(dòng)脈上方的血管常存在不同程度的狹窄甚至阻塞，更加減緩了膝下動(dòng)脈的流速。因此，配合目前高排數(shù)、掃描快的螺旋CT，在膝下動(dòng)脈的最佳峰值到達(dá)之前檢查已經(jīng)完成，導(dǎo)致膝下動(dòng)脈造影劑密度值偏低，分支未能充盈顯示，動(dòng)脈邊緣的密度分辨率欠佳。而目測實(shí)時(shí)時(shí)間密度曲線圖手動(dòng)觸發(fā)掃描技術(shù)，可以有效地針對(duì)每位患者的個(gè)體差異，監(jiān)測過程中密切關(guān)注時(shí)間密度曲線圖中的閾值波動(dòng)，待曲線到達(dá)峰值趨于穩(wěn)定開始下降則啟動(dòng)掃描，有效地解決了自動(dòng)閾值觸發(fā)掃描過程中的啟動(dòng)過早的問題。本研究中手動(dòng)觸發(fā)組全程下肢動(dòng)脈的平均CT值較自動(dòng)觸發(fā)組高，也是由于手動(dòng)觸發(fā)組膝下動(dòng)脈得到充分充盈，提高了膝下動(dòng)脈邊緣的密度分辨率，使得遠(yuǎn)端分支的顯示效果明顯好于自動(dòng)觸發(fā)組。

需要注意的是，實(shí)時(shí)閾值手動(dòng)觸發(fā)掃描方式雖然理論上可以個(gè)體化地選擇最佳觸發(fā)時(shí)間，但是有些時(shí)候亦與操作者的經(jīng)驗(yàn)有關(guān)。實(shí)際工作中，操作者還需要考慮患者的心功能、體質(zhì)量、病理生理變化、血管病變情況、注射對(duì)比劑速度等多方面因素的影響，對(duì)觸發(fā)時(shí)間進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。當(dāng)經(jīng)驗(yàn)不足的操作者碰到心功能較差的患者時(shí)，閾值達(dá)峰需要較長時(shí)間，容易因操作者個(gè)人主觀因素而導(dǎo)致提前觸發(fā)掃描。當(dāng)患者有心率過高等時(shí)，血管造影劑的峰值較常規(guī)患者低，經(jīng)驗(yàn)不足的操作者易發(fā)生過長等待峰值時(shí)間的情況，導(dǎo)致觸發(fā)掃描過晚。

下肢動(dòng)脈血管CTA的理想目標(biāo)是在接近一次血液循環(huán)的時(shí)間內(nèi)將髂動(dòng)脈、股腘動(dòng)脈、小腿動(dòng)脈及其足部動(dòng)脈完整采集，避免周圍靜脈和軟組織對(duì)下肢動(dòng)脈血管的污染。對(duì)比劑團(tuán)注后確定掃描時(shí)間至關(guān)重要，掃描時(shí)間的長短也是反映圖像質(zhì)量優(yōu)劣的關(guān)鍵。目測時(shí)間密度曲線圖手動(dòng)觸發(fā)掃描可以合理地確定延時(shí)掃描時(shí)間，是下肢動(dòng)脈CTA成像技術(shù)中較為理想的成像方案，在臨床診斷中具有重要的臨床價(jià)值，值得在臨床中推廣。

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中圖分類號(hào)R814.42

文獻(xiàn)標(biāo)志碼A

通訊作者陸秀良，E-mail: lu.xiuliang@zs-hospital.sh.cn