李鑫，張國棟，李劍

1.西北有色醫(yī)院 放射科，陜西 西安710054；2.第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院 放射科，陜西 西安 710032

小劑量測試技術在肺動脈CTA中對比劑注射優(yōu)化方案的研究

李鑫1，張國棟1，李劍2

1.西北有色醫(yī)院 放射科，陜西 西安710054；2.第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院 放射科，陜西 西安 710032

目的比較在相同對比劑用量下團注試驗（test bolus）技術和團注造影劑跟蹤（bolus tracking）技術在雙源CT大螺距掃描肺動脈的圖像質量。方法 對100例臨床可疑肺動脈栓塞的患者，根據隨機表法將患者隨機分為兩組，每組50例。A組采用bolus tracking進行觸發(fā)掃描，B組應用test bolus確定延遲時間掃描。由兩名有經驗的醫(yī)師對兩組圖像質量進行評分，并記錄測量值和輻射劑量。應用非參數(shù)檢驗和兩獨立樣本的t檢驗比較兩組患者的圖像質量和輻射劑量。結果兩組患者的總體圖像質量評分[A組和B組總體圖像質量評分分別為（1.35±0.63）和（1.21±0.47）]，差異有統(tǒng)計學意義（U=-3.28，P=0.001）。A組較B組肺動脈的強化CT值高，并具有統(tǒng)計學差異。而B組上腔靜脈內殘留的對比劑明顯減少，其CT值較A組明顯降低，并有統(tǒng)計學差異。結論雙源CT大螺距掃描在不增加對比劑的情況下應用test bolus技術優(yōu)化對比劑注射可獲得好的肺動脈CT血管造影（CT Angiography，CTA）圖像。

肺動脈；對比劑；圖像質量；體層攝影術；X線計算機；肺動脈栓塞

引言

目前肺動脈CT血管造影（CT Angiography，CTA）已成為臨床診斷肺動脈栓塞的首選方法[1-2]。以往由于CT的時間分辨率和探測器的覆蓋范圍都比較低，導致整個肺動脈掃描時間較長，對比劑用量較多[3-4]，而雙源CT以3.0的螺距進行肺動脈掃描，僅需1 s左右就可完成檢查?？斓膾呙杷俣葹榈蛯Ρ葎┯昧刻峁┝饲疤?，而且對對比劑注射參數(shù)的要求就高。本研究旨在不增加對比劑用量的情況下優(yōu)化團注試驗（test bolus）技術掃描肺動脈的對比劑注射方法，以取得好的圖像質量。

1 資料與方法

1.1 一般材料

對2014年7月～11月間100例臨床可疑肺動脈栓塞的患者，根據隨機表法將患者隨機分為2組，每組50例。A組，男30例，女20例，年齡17～87歲，平均（55±15)歲；B組，男33例，女17例，年齡24～85歲，平均（59±15）歲。所有患者均簽署知情同意書。

1.2 掃描技術

采用西門子雙源CT（Somatom Definition Flash）進行掃描，掃描范圍肺尖至肺底，自足至頭側掃描。掃描參數(shù):管電壓為100 kV，管電流為300 mAs，careDose 4D管電流自動調制技術，準直2 mm×64 mm×0.6 mm，重建每層0.75 mm/0.5 mm，矩陣512×512，顯示野（FOV）200～400 mm，機架旋轉時間0.28 s，螺距（pitch）3.0，重建函數(shù)B30f。對比劑注射采用德國歐利奇高壓注射器，以5.0 mL/s的流率，在肘前靜脈注入非離子對比劑典比樂370 mgI/mL，對比劑注射完立即以相同的流率注射30 mL生理鹽水。A組應用造影劑跟蹤（bolus tracking)，在右心房選擇感興趣區(qū)監(jiān)測CT值（監(jiān)測掃描條件為100 kV，20 mAs，1 s/次），當感興趣區(qū)內CT值達到100 Hu時，延遲5 s自動觸發(fā)掃描（其中5 s為設備指示患者進行呼吸指令以及移動床位的時間），對比劑用量40 mL。B組先采用10 mL對比劑進行test bolus肺動脈循環(huán)時間的測定（test bolus掃描條件為100 kV，20 mAs，1 s/次），監(jiān)測層面選取右肺動脈層面，以測定的循環(huán)時間加2 s作為肺動脈的延遲時間（其中包括5 s設備指示患者進行呼吸指令的時間）進行增強掃描，對比劑用量30 mL。

1.3 圖像后處理

所有原始掃描數(shù)據均傳至工作站（Syngo Multi-Modality Workplace，Siemens Healthcare，F(xiàn)orchheim，Germany）進行圖像后處理，重組方法采用多方位疊組（MPR）、最大密度投影（MIP）、曲面疊組（CPR）及容積再現(xiàn)技術（VR）等。

1.4 圖像測量及主觀評價方法

分別測量兩組患者的肺動脈主干、S1段肺動脈、S10段肺動脈、上腔靜脈、右心房、右心室、左心房和主肺靜脈的強化CT值。測量時避開栓塞和肺動脈血管壁。主觀評分按主肺動脈，左、右肺動脈干，左、右肺上葉肺動脈，左肺舌葉肺動脈，右肺中葉肺動脈和左、右肺下葉肺動脈進行評價，由兩名有經驗的醫(yī)師獨立分析圖像并對圖像質量進行評分，評分采用4分法：1分為圖像質量為優(yōu)，肺動脈邊緣平滑銳利，分支顯示清晰，無偽影，無靜脈干擾；2分為圖像質量為良，肺動脈顯示較好，分支顯示良好，輕度偽影，輕度靜脈干擾；3分為圖像質量為一般，肺動脈邊緣欠佳，分支顯示欠清晰，中等偽影，中等靜脈干擾，可用于診斷；4分為圖像質量為差，肺動脈顯示不清晰，嚴重偽影及靜脈干擾，無法進行診斷。其中1～3分為可診斷圖像，4分為不可診斷圖像，兩人評分不一致時取均值。

1.5 射線劑量評估

記錄機器自動測量的平均容積CT劑量指數(shù)（CTDIvol）和劑量長度乘積（Dose Length Product，DLP）。根據DLP計算有效劑量（Effective Dose，ED），ED = k×DLP，k值采用歐盟委員會（Commission of the European Communities，CEC）給的軀干值0.014[5]。

1.6 統(tǒng)計學處理

采用SPSS 19.0軟件，定量數(shù)據使用（mean±SD）。t檢驗用于對比兩組間輻射劑量及圖像強化CT值的不同，圖像質量評分采用Mann whitney u非參數(shù)檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

兩組患者的性別、年齡、體重指數(shù)和掃描長度比較沒有統(tǒng)計學差異，見表1。其中A組診斷為肺栓塞的患者18例，占36%；B組診斷為肺栓塞的患者14例，占28%，2組診斷肺栓塞的發(fā)生率比較沒有統(tǒng)計學意義χ2=0.73，P＞0.05。B組test bolus掃描測量的患者肺動脈的峰值時間為7.03 s、上腔靜脈的峰值時間為4.55 s、左心房的峰值時間為11.20 s。

表1 A組和B組患者基本資料（mean±SD）

A、B兩組患者輻射劑量見表2。在基本掃描參數(shù)相同的情況下，2組肺動脈掃描的輻射劑量沒有差異性，而B 組test bolus測試掃描的輻射劑量大于A組bolus tracking監(jiān)測掃描的輻射劑量，并有統(tǒng)計學差異。

表2 A組和B組患者輻射劑量（mean±SD）

A、B兩組強化CT值的測量，見表3。雖B組肺動脈強化CT值＜A組，但兩組S1段肺動脈和S10段肺動脈的強化值CT均＞250 HU。B組上腔靜脈和右心房內殘留的對比劑量比A組明顯減少（見圖1），測量CT值2組有統(tǒng)計學差異性。

圖1 A、B兩組上腔靜脈和右心房內殘留的對比劑量對比

A、B兩組肺動脈圖像質量主觀評分，見表4。2組圖像質量平均評分有統(tǒng)計學差異性（U=-3.28，P=0.001），B組圖像質量主觀評分優(yōu)于A組，并且在靠近上腔靜脈的右肺動脈干和右肺上葉動脈中B組圖像質量優(yōu)于A組并有統(tǒng)計學差異性。

3 討論

雙源CT和寬探測器CT使掃描時間大大縮短，短的掃描時間允許對比劑用量減少，但要求精準的對比劑延遲時間和注射時間，否則對圖像質量將產生影響[6-7]。對比劑的延遲時間有完全憑經驗的固定時間掃描、自動觸發(fā)掃描（bolus tracking）和小劑量測試掃描（test bolus），隨著設備的發(fā)展和技術的規(guī)范化完全憑經驗的固定時間掃描已經不適合目前肺動脈的掃描，而自動觸發(fā)掃描和小劑量測試掃描是應用最為廣泛的兩種掃描方法。文獻報道[6-9]，在掃描肺動脈時注射等量對比劑的情況下自動觸發(fā)掃描和小劑量測試掃描都能達到診斷要求，但小劑量測試技術多需要10～15 mL對比劑。本研究中在不增加對比劑用量的情況下先采用10 mL對比劑進行循環(huán)時間的測試，隨后再應用30 mL對比劑進行肺動脈掃描發(fā)現(xiàn)B組肺動脈節(jié)段的強化CT值均達到了文獻報道的診斷要求[8,10]，并且上腔靜脈內對比劑殘留產生的硬化偽影明顯少于A組，肺靜脈的強化值也明顯低于A組。兩組圖像質量的差別主要是由于B組的循環(huán)時間比A組更精確，能在對比劑峰值完全到達肺動脈時啟動掃描；其次還有B組在掃描肺動脈時的對比劑用量少10 mL。

肺動脈CTA成像最關鍵的兩個因素是肺動脈的循環(huán)時間和掃描速度，大螺距掃描為我們提供了快的時間分辨率，1 s左右即可完成肺動脈的掃描。而test bolus技術最能反映患者的個體情況[8,11]，而且也能提供上腔靜脈和左心房的循環(huán)時間，這樣可以最大限度的避開靜脈高濃度對比劑的干擾。本組數(shù)據測量中發(fā)現(xiàn)B組50例患者肺動脈的峰值時間為7.03 s、上腔靜脈的峰值時間為4.55 s、左心房的峰值時間為11.20 s，時間差僅為3 s左右。在肺動脈掃描中就要求精準的延遲時間和3 s內掃描完肺動脈的掃描速度才能最大限度的減少對比劑硬化偽影的干擾。文獻報道[7-8]，兩種掃描方法取得的肺動脈圖像質量沒有差異性，其原因是由于注射對比劑量較多50～100 mL。在應用少量對比劑（如：少于30 mL）情況下bolus tracking技術在興趣區(qū)達到閾值到開始啟動掃描之間的時間為3～6 s（其中3～6 s為設備指示患者進行呼吸指令以及移動床位的時間），無論監(jiān)測層面在上腔靜脈或右心房，對比劑到肺動脈的時間在不同的患者會有差異性，若注射30 mL對比劑，以5 mL/s的流速進行注射，期注藥持續(xù)時間僅6 s，易導致掃描偏晚，若遇到右心功能不全的患者會導致掃描過早。因此，在采用bolus tracking技術進行掃描時，為保證成功率本研究采用注射對比劑40 mL。而test bolus技術準確評估患者循環(huán)時間后能以少量對比劑達到峰值時進行掃描，提高了對比劑的利用率。

時間密度曲線的測定需要至少4次掃描才能進行，在進行test bolus掃描時要掃描4～15次，這樣就會增加患者的輻射劑量，B組test bolus掃描的輻射劑量為0.07 mSv較A組多將近57%，但其基數(shù)并不高僅為0.04 mSv。在今后的掃描中我們可以盡可能減少掃描次數(shù)以減少輻射劑量，如：當檢測到肺動脈強化CT值由峰值開始下降時立即停止掃描或者增加監(jiān)測時間間隔為1.5 s。

表3 A組和B組肺動脈強化CT值以及心腔和干擾靜脈的強化值 (mean±SD，HU)

表4 A、B兩組肺動脈圖像質量評分 (mean±SD，分)

4 結論

綜上所述，肺動脈的循環(huán)時間快難以把握，并且與靜脈僅幾秒之差，而應用test bolus技術對對比劑注射進行優(yōu)化能獲得好的肺動脈圖像，值得推廣。

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本文編輯 聶孝楠

Study on the Optimized Contrast Medium Injection Protocol of Test Bolus Technique in Pulmonary CT Angiography

LI Xin1, ZHANG Guo-dong1, LI Jian2
1. Department of Radiology, Northwest Nonferrous Hospital, Xi’an Shaanxi 710054, China; 2. Department of Radiology, Xijing Hospital, the Fourth Military Medical University, Xi’an Shaanxi 710032, China

ObjectiveTo compare test bolus and bolus tracking for determination of scan delay of high-pitch dual-source CT pulmonary angiography in patients with the same number of contrast material. Methods One hundred patients with suspected pulmonary embolism were randomized into 2 groups: bolus tracking technique group (group A, n=50) and test bolus technique group (group B, n=50). Image quality of the pulmonary artery was assessed by two independent readers. The enhancement value of pulmonary artery was measured, radiation dose estimates were calculated. The imaging quality of the pulmonary artery and the radiation dose were compared with Mann-Whitney U and t test.ResultsThe average image quality score [(1.35±0.63) in group A and (1.21±0.47) in group B] showed no significant difference between group A and group B (U=-3.28, P=0.001). The CT attenuation values of pulmonary artery in group A were higher than that in group B, there was statistically significant difference between two groups. The residue of contrast agent within the superior vena cava in group B was less than that of group A, with statistically significant difference between two groups.ConclusionPulmonary angiography by using test bolus technology in dual-source CT high-pitch scan without another contrast agent can meet the requirement of the diagnosis.

pulmonary artery; contrast agent; image quality; tomography; X-ray computed; pulmonary embolism

R563.5；R445.3

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2017.01.018

1674-1633(2017)01-0071-04

2016-03-10

2016-04-11

作者郵箱：lx5553771@163.com