高曉玲,劉 瑛,陳學(xué)志,趙運(yùn)春,周連軍,李清林
(內(nèi)蒙古赤峰市寧城縣中心醫(yī)院CTMR室,內(nèi)蒙古 寧城 024200)
頭頸部動(dòng)脈螺旋CT血管造影(computer tomography angiography ,CTA)成像便于系統(tǒng)全面地了解頭頸部血管情況,可為臨床提供真實(shí)準(zhǔn)確、清晰直觀的血管圖像[1],頭頸部大范圍掃描野及大劑量對(duì)比劑應(yīng)用同時(shí)引起高輻射劑量及增加對(duì)比劑潛在風(fēng)險(xiǎn),本研究通過增加螺距減少掃描時(shí)間,降低對(duì)比劑劑量,引起圖像質(zhì)量的下降,通過重建技術(shù)線性融合(linear blending,LB)、非線性融合(non-linear blending,NBL)及最佳單能量(Mono E)進(jìn)行后處理,尋求最佳圖像的重建方法。
1.1研究對(duì)象:選取2018年7月~2018年11月在我院CT室接受頭頸部CTA檢查的患者30例,其中男19例,女11例,年齡41~76歲,平均(61.3±11.329)歲,納入標(biāo)準(zhǔn):疑似或已有頭頸部動(dòng)脈血管疾病,體質(zhì)指數(shù)≤30 kg/m2;排除標(biāo)準(zhǔn):對(duì)碘劑過敏者,患者處于限制碘量時(shí)期,嚴(yán)重肝腎功能不全,糖尿病患者服用二甲雙胍藥物48 h內(nèi),以及嚴(yán)重失代償?shù)男墓δ懿蝗遊2],所有患者對(duì)檢查知情同意,并簽署知情同意書。
1.2方法
1.2.1掃描方法:采用Siemens SOMATOM Force 雙源CT掃描儀進(jìn)行檢查,采用雙能模式掃描,A球管80kv,B球管Sn150kv,采用CARE Dose 4D技術(shù)調(diào)整實(shí)時(shí)管電流,選用ADMRE Strength[3]算法,螺距1.2,球管旋轉(zhuǎn)一周0.25 s,重建層厚0.6 mm,層間距0.6 mm。受檢者仰臥位,肩部盡量下垂,平靜呼吸,囑檢查時(shí)避免吞咽動(dòng)作,首先掃描正位定位像,掃描方向從足側(cè)向頭側(cè),掃描范圍從主動(dòng)脈弓至顱頂,只需做增強(qiáng)掃描,使用對(duì)比劑自動(dòng)跟蹤技術(shù),觸發(fā)點(diǎn)放置于降主動(dòng)脈起始處,閾值100 HU,自動(dòng)觸發(fā)后3 s開始掃描。
1.2.2注射方案:采用高壓雙筒注射器推注非離子型對(duì)比劑碘海醇(350 mgI/ml),采用“鹽水-對(duì)比劑-鹽水”的推注順序,流速5.0 ml/s,先推注鹽水30 ml,再推注對(duì)比劑,對(duì)比劑總量20~25 ml(體重<65 kg用20 ml,體重≥65 kg用25 ml)后以相同流速推注生理鹽水40 ml[3]。
1.2.3圖像處理:掃描完成后送至后處理工作站(Syngo Via),進(jìn)入Dual-Energy進(jìn)行線性融合、最佳單能量及非線性融合技術(shù)后處理,分別定義為A組、B組、C組。
1.3效果評(píng)價(jià)
1.3.1客觀評(píng)價(jià):由2名具有5年以上頭頸部CTA診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師進(jìn)行數(shù)值測(cè)量,取平均值。分別于線性融合、最佳單能量及非線性融合重建的軸位圖像上選取相同部位、相同ROI測(cè)量頸總動(dòng)脈分叉處及大腦中動(dòng)脈M1段CT值及SD值,ROI范圍為血管管腔的75%及相同層面胸鎖乳突肌及顳肌CT值及SD值,ROI范圍分別為0.5 cm2、0.2 cm2,避開鈣化或血管狹窄嚴(yán)重的部位,比較三組圖像信號(hào)噪聲比(signal to noise,SNR)及對(duì)比噪聲比(contrast to noise ratio,CNR),SNR=CT/SD,CNR=(CT血管-CT肌肉)/SD肌肉。
1.3.2主觀評(píng)價(jià):由2名五年以上CTA診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師進(jìn)行評(píng)分,意見不一致時(shí),與第三位醫(yī)師討論決定,若仍不能達(dá)成一致,則將該患者剔除。顱內(nèi)動(dòng)脈采用相同層厚(15mm)的最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)和容積成像(volume rendering,VR)進(jìn)行評(píng)價(jià),采用5分法[4],評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下:5分:頭頸部動(dòng)脈血管充盈良好,血管輪廓清晰,管腔內(nèi)密度均勻,管壁邊緣銳利,未見偽影,頸靜脈及上腔靜脈幾乎不顯影;4分:管壁輕度模糊,或有輕微偽影,頸靜脈及上腔靜脈輕微顯影;3分:血管重影尚可,管腔內(nèi)密度欠均勻,管壁模糊,或有輕度偽影,頸靜脈及上腔靜脈顯影,但頸動(dòng)脈仍可評(píng)價(jià);2分:血管充盈差,或不連續(xù),管腔內(nèi)密度不均勻,管壁模糊,有較重偽影,診斷受限;1分:血管不能辨識(shí),偽影重,不能用于診斷。評(píng)分≥3分為符合臨床診斷要求,評(píng)分≤2分不符合診斷要求。
1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析:采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件,所有數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布且方差齊,客觀評(píng)價(jià)CT值及CNR值比較采用區(qū)組設(shè)計(jì)單因素方差分析,兩兩比較采用LSD檢驗(yàn),主觀評(píng)價(jià)采用Friedmen 非參數(shù)軼和檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1客觀評(píng)價(jià):三組間頸總動(dòng)脈CT值及大腦中動(dòng)脈CT值、CNR差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),SNR差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),B組、C組頸總動(dòng)脈及大腦中動(dòng)脈CT值均大于A組(P<0.05),C組CNR高于A組、B組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),A組、B組間CNR差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表1。
表1 各組圖像客觀數(shù)據(jù)比較
2.2主觀評(píng)價(jià):三組圖像質(zhì)量主觀評(píng)分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),B組、C組評(píng)分與A組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),B組與C組間評(píng)分比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表2、圖1~6。
表2 各組圖像質(zhì)量主觀評(píng)分比較(例,n=30)
隨著雙源CT廣泛應(yīng)用,雙能量在身體各部位應(yīng)用日益廣泛,通過雙管球相對(duì)獨(dú)立的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),得到高低Kv(80-sn150Kv)值所得到數(shù)據(jù),重建方法增多,本研究采用雙能模式最大螺距(pitch 1.2)提高掃描速度,減少掃描時(shí)間,從而減少對(duì)比劑用量,減少大劑量對(duì)比劑應(yīng)用存在的潛在風(fēng)險(xiǎn),如對(duì)比劑腎病(contrast media induced nephropathy ,CIN)[5-6]。有國外報(bào)道6在頭頸部CTA檢查中對(duì)比劑最低劑量為30 ml,國內(nèi)報(bào)道[7]采用20 ml極低對(duì)比劑劑量檢查頭頸部CTA,其BMI選取正常范圍(18.5~23.9 kg/m2)的人群,本研究采用對(duì)比劑總量20~25 ml(體重<65kg用20 ml,體重≥65 kg用25 ml),BMI≤30 kg/m2的人群,擴(kuò)大應(yīng)用人群,減低對(duì)比劑腎病的發(fā)生[8]。
①~②線性融合120 kv圖像;③~④最佳單能量圖像;⑤~⑥非線性融合圖像;⑦ROI選取頸總動(dòng)脈血管自動(dòng)重建出能量曲線圖像,ROI范圍為血管管腔的75%;⑧選取最佳kev重建圖像
應(yīng)用多種后處理技術(shù):Grant等研究[9]表明,雙源CT雙能量掃描模式下的虛擬高級(jí)單能量技術(shù),在40kev示圖像CNR最佳,王帥等10研究在55 kev單能譜情況下達(dá)到最佳對(duì)比度,本研究通過syngo Via,Dual-energy模式自動(dòng)重建最佳對(duì)比度(非線性融合)(C=150,W=200)、最佳單能譜(Mono E),見圖7~8,自動(dòng)選擇多在62~64 kev水平、線性融合120 kv(低kv占據(jù)0.6)圖像進(jìn)行比較。
本研究通過對(duì)最佳對(duì)比度(非線性融合)、最佳單能譜(Mono E)、線性融合120 kv(0.6 Mixed)圖像對(duì)顱內(nèi)大腦前、中、后動(dòng)脈圖像質(zhì)量進(jìn)行主觀評(píng)分,顯示非線性融合圖像及最佳單能譜圖像質(zhì)量?jī)?yōu)于線性融合120 kv圖像(如圖1-6顯示),非線性融合與最佳單能譜圖像相比較無明顯差異,與文獻(xiàn)報(bào)道[7]一致。
客觀評(píng)價(jià)顯示最佳對(duì)比度(非線性融合)、最佳單能譜頸總動(dòng)脈及大腦中動(dòng)脈CT值均高于線性融合圖像,而最佳對(duì)比度(非線性融合)圖像頸總及頸內(nèi)動(dòng)脈CT值高于最佳單能譜圖像,最佳對(duì)比度(非線性融合)頸總動(dòng)脈及大腦中動(dòng)脈CNR高于最佳單能譜及線性融合圖像,最佳單能譜及線性融合圖像頸總動(dòng)脈及大腦中動(dòng)脈CNR無明顯差異(P=0.066,P=0.190),文獻(xiàn)報(bào)道[11-12]雙源雙能量CT NLB技術(shù)在提高血管對(duì)比度、改善圖像質(zhì)量等方面具有優(yōu)勢(shì),王琦等提出使用非線性融合可以顯著提高肝實(shí)質(zhì)與門靜脈之間的對(duì)比,突出血管結(jié)構(gòu),提高圖像CNR,可以在不增加掃描期相的前提下提供門靜脈CT成像的質(zhì)量[13]。王瑋等應(yīng)用雙能量腎動(dòng)脈CTA非線性融合圖像可以提高腎動(dòng)脈CT值及CNR,與本研究結(jié)果相一致[14]。
本研究局限性在于:首先,樣本例數(shù)較少,缺乏對(duì)病變顯示的對(duì)比分析,其次,雙能CT非線性融合技術(shù)的融合系數(shù)的選擇未進(jìn)行比較,黃益龍等報(bào)道[15],在Siemens SOMATOM Definition FlashCT選用較低融合中心(0~80 Hu)和融合寬度(0~100 Hu)可獲得最高CT值和最佳CNR,是否與force CT一致有待進(jìn)一步探討。
總之,雙源雙能量頭頸部CTA在低對(duì)比劑總量的情況下,應(yīng)用最佳對(duì)比度(非線性融合)、最佳單能譜(Mono E)圖像在提高血管CT值及對(duì)比噪聲比、增加圖像對(duì)比度方面優(yōu)于線性融合圖像,而非線性融合圖像更能獲得滿意的圖像。