唐智明， 何衛(wèi)紅， 錢其林， 吳小紅

(南華大學(xué)附屬第二醫(yī)院放射影像中心，湖南省衡陽市421001)

隨著技術(shù)的進(jìn)步，CT肺動(dòng)脈成像(CT pulmonary angiography，CTPA)已經(jīng)成為診斷肺動(dòng)脈栓塞的常規(guī)檢查方法[1]。目前肺動(dòng)脈CT成像中，對(duì)比劑和生理鹽水的用量多為固定值[2-3]，而對(duì)于不同的個(gè)體及不同的掃描機(jī)型，使用固定量對(duì)比劑和生理鹽水勢(shì)必存在掃描完成仍在注射或者掃描未完成已經(jīng)注射完畢的情況，因此會(huì)造成浪費(fèi)或用量不足。本研究探討運(yùn)用數(shù)學(xué)模型計(jì)算對(duì)比劑及生理鹽水用量在CTPA中的可行性及合理性。

1 資料和方法

1.1 臨床資料

2019年1月—2020年1月于本院接受CTPA檢查患者180例，其中男性102例，女性78例，年齡20～86歲，平均(58.53±11.37)歲；體質(zhì)量指數(shù)(18.7～30.6)kg/m2，平均(22.16±5.41)kg/m2，隨機(jī)均分成數(shù)學(xué)模型組、固定用量組和對(duì)照組，每組60例。檢查前全部受檢者知情并均簽署CT增強(qiáng)檢查知情同意書。

1.2 CTPA參數(shù)及小劑量測(cè)試

掃描設(shè)備為Philips Brilliance 256層螺旋CT。掃描參數(shù)為:管電壓100 kV，自動(dòng)管電流調(diào)制，螺距0.914，準(zhǔn)直器寬度為0.625 mm/排×128排，機(jī)架轉(zhuǎn)速0.4 s/r，重建層厚0.9 mm，重建間隔0.45 mm。對(duì)比劑為碘克沙醇(320 gI/L)，采用德國Ulrich高壓注射器經(jīng)肘前靜脈注射，注射速率5.0 mL/s。足頭方向掃描，掃描范圍肺底至肺尖。

CTPA掃描:采用小劑量團(tuán)注測(cè)試技術(shù)(test bolus)。檢測(cè)層面定于肺動(dòng)脈主干水平層面，先以5 mL/s速率注射10 mL對(duì)比劑和20 mL生理鹽水，掃描前囑患者憋氣，注藥同時(shí)開始低劑量監(jiān)測(cè)掃描(管電壓80 kV，管電流20 mAs)，當(dāng)主動(dòng)脈有對(duì)比劑時(shí)停止掃描。掃描結(jié)束后將圖像載入Test-Injection程序中，獲得肺動(dòng)脈及肺靜脈的時(shí)間-密度曲線。對(duì)照組掃描延遲時(shí)間為肺動(dòng)脈達(dá)峰時(shí)間+2 s,固定注射35 mL對(duì)比劑及50 mL生理鹽水[3-4]。數(shù)學(xué)模型組和固定用量組掃描延遲時(shí)間為肺動(dòng)脈與肺靜脈交叉點(diǎn)時(shí)間，固定用量組固定注射35 mL對(duì)比劑及50 mL生理鹽水，數(shù)學(xué)模型組改良竇瑞雨等[5]及Saade等[6]數(shù)學(xué)模型計(jì)算對(duì)比劑及生理鹽水用量，生理鹽水用量=肺動(dòng)脈達(dá)峰時(shí)間×注射速度，對(duì)比劑用量=(掃描時(shí)間+掃描延遲時(shí)間-肺動(dòng)脈達(dá)峰時(shí)間)×注射速度。

1.3 CT成像評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

由2名高年資醫(yī)師采用雙盲法對(duì)3組圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，并最終協(xié)商達(dá)成一致意見。

1.3.1 圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 測(cè)定肺動(dòng)脈干(main pulmonary artery,MPA)、尖段肺動(dòng)脈、后底段肺動(dòng)脈、上腔靜脈(superior vena cava,SVC)等血管的CT值，選定所測(cè)血管感興趣區(qū)域應(yīng)盡可能包括血管最大直徑。

1.3.2 圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 結(jié)合橫軸面、矢狀面、冠狀面MIP和 MPR圖像，采用5分法對(duì)肺動(dòng)脈血管斷層圖像進(jìn)行主觀分級(jí)[7]。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下：1分為肺動(dòng)脈血管未見明顯強(qiáng)化；2分為肺動(dòng)脈段及亞段血管強(qiáng)化程度比較差，相鄰肺靜脈強(qiáng)化較明顯；3分為肺動(dòng)脈段及亞段血管與伴行的肺靜脈強(qiáng)化程度接近；4分為肺動(dòng)脈段及亞段血管強(qiáng)化明顯，伴行的肺靜脈稍有強(qiáng)化但低于肺動(dòng)脈；5分為肺動(dòng)脈段及亞段血管強(qiáng)化明顯，伴行肺靜脈未見強(qiáng)化。

1.3.3 上腔靜脈硬化偽影評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 上腔靜脈硬化偽影評(píng)價(jià)分為2級(jí)[8]：0級(jí)為上腔靜脈周圍無明顯硬化偽影；1級(jí)為上腔靜脈周圍可見明顯的硬化偽影。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié) 果

2.1 各組對(duì)比劑及生理鹽水用量的比較

對(duì)照組和固定用量組生理鹽水用量為50 mL，對(duì)比劑用量為35 mL；數(shù)學(xué)模型組生理鹽水用量為(28.78±4.39) mL，對(duì)比劑用量為(22.59±3.05) mL，均顯著低于固定用量組和對(duì)照組(P<0.05)。

2.2 各組血管CT值的比較

各組所測(cè)肺動(dòng)脈CT值均大于250 HU，滿足診斷要求[9]，且3組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。上腔靜脈CT值數(shù)學(xué)模型組低于固定用量組及對(duì)照組(F=70.67，P<0.05)，固定用量組和對(duì)照組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05；表1)。

表1 各組肺動(dòng)脈CT成像血管CT值的比較(n=60) 單位：HU

2.3 各組圖像質(zhì)量評(píng)分和硬化偽影的比較

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=0.81,P<0.01)。數(shù)學(xué)模型組、固定用量組、對(duì)照組評(píng)分分別為(4.42±0.53)分、(4.18±0.68)分和(3.75±0.57)分；3組間圖像質(zhì)量評(píng)分情況差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),數(shù)學(xué)模型組和固定用量組評(píng)分高于對(duì)照組(P<0.05；表2)。上腔靜脈周圍硬化偽影固定用量組和對(duì)照組多于數(shù)學(xué)模型組(P<0.05；表3)。

表2 各組圖像質(zhì)量評(píng)分情況的比較(n=60) 單位：例(%)

典型病例圖像見圖1。

表4 各組上腔靜脈周圍硬化偽影分級(jí)的比較(n=60) 單位：例(%)

圖1 精準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型對(duì)肺動(dòng)脈CT圖像質(zhì)量的影響

3 討 論

由于肺循環(huán)血流快，血流從肺動(dòng)脈到達(dá)肺靜脈的循環(huán)時(shí)間僅2～4 s，肺動(dòng)脈與肺靜脈強(qiáng)化峰值的大小和出現(xiàn)時(shí)間比較接近，這就要求掃描延遲時(shí)間要非常準(zhǔn)確。掃描延遲時(shí)間因個(gè)體差異而變化，可能受年齡、心率、心功能、對(duì)比劑劑量和注射速率的影響。小劑量測(cè)試法肺動(dòng)脈CT成像的優(yōu)點(diǎn)不言而喻，它以精準(zhǔn)的延遲時(shí)間避免了絕大多數(shù)的個(gè)體差異，從而獲得高質(zhì)量的圖像，被臨床廣泛采用[5,10]，其相對(duì)于經(jīng)驗(yàn)法和對(duì)比劑示蹤法而言，有著無法取代的優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)對(duì)比劑從靜脈注入人體后，對(duì)比劑含量在肺動(dòng)脈血液中會(huì)迅速上升達(dá)到峰值，然后迅速下降，接著緩慢下降，肺靜脈亦然。若肺動(dòng)脈對(duì)比劑含量下降越快，肺靜脈含量上升越快，說明肺循環(huán)越快，這時(shí)肺動(dòng)、靜脈交叉點(diǎn)時(shí)間與肺動(dòng)脈達(dá)峰時(shí)間的差值越??；相反肺動(dòng)脈含量下降越慢，肺靜脈含量上升越慢，說明肺循環(huán)越慢，這時(shí)肺動(dòng)、靜脈交叉點(diǎn)時(shí)間與肺動(dòng)脈達(dá)峰時(shí)間的差值越大。當(dāng)肺循環(huán)較快時(shí)，需稍提前掃描以防止肺靜脈對(duì)比劑含量過高干擾肺動(dòng)脈觀察；當(dāng)肺循環(huán)較慢時(shí)，需稍延遲掃描使肺動(dòng)脈分支血管內(nèi)對(duì)比劑充盈均勻。本研究中數(shù)學(xué)模型組和固定用量組以肺動(dòng)、靜脈交叉點(diǎn)時(shí)間為掃描延遲時(shí)間，肺動(dòng)、靜脈交叉點(diǎn)時(shí)間與肺動(dòng)脈達(dá)峰時(shí)間差值與對(duì)照組以2 s為掃描延遲時(shí)間差別不大，因此3組肺動(dòng)脈CT值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但圖像質(zhì)量評(píng)分?jǐn)?shù)學(xué)模型組和固定用量組明顯高于對(duì)照組，且對(duì)照組有1例患者評(píng)分為1分，需重做，其原因?yàn)閽呙柩舆t時(shí)間過早；后以肺動(dòng)、靜脈交叉點(diǎn)時(shí)間為掃描延遲時(shí)間，圖像質(zhì)量得到明顯改善。因此，以肺動(dòng)、靜脈交叉點(diǎn)時(shí)間為掃描延遲時(shí)間更為準(zhǔn)確，尤其對(duì)于肺循環(huán)較慢者。

肺動(dòng)脈的強(qiáng)化程度取決于注射速度及對(duì)比劑含量[11]。在注射速度及對(duì)比劑含量保持不變的情況下，生理鹽水沖洗技術(shù)對(duì)減少對(duì)比劑用量和提高圖像質(zhì)量具有重要作用[12]。其意義在于既保持了對(duì)比劑的速率,在掃描時(shí)間內(nèi)維持肺動(dòng)脈的峰值，降低對(duì)比劑用量；同時(shí)減少上腔靜脈硬化偽影,提高圖像質(zhì)量。本研究中數(shù)學(xué)模型組生理鹽水用量與Saade等[6]使用的最佳生理鹽水沖洗量30 mL相近。根據(jù)數(shù)學(xué)模型掃描延遲時(shí)間加上掃描時(shí)間等于對(duì)比劑及生理鹽水的注射時(shí)間，即掃描結(jié)束時(shí)對(duì)比劑和生理鹽水同時(shí)注射完畢，此時(shí)肘前靜脈至肺動(dòng)脈主干內(nèi)應(yīng)均為生理鹽水。因此該數(shù)學(xué)模型在保證肺動(dòng)脈對(duì)比劑含量的同時(shí)，減少了上腔靜脈硬化偽影。

本研究樣本量較少，特別是肺循環(huán)較快或較慢的樣本少，生理鹽水的計(jì)算公式未考慮靜脈管徑的變化及心功能對(duì)體積的影響。

綜上所述，以肺動(dòng)脈與肺靜脈交叉點(diǎn)時(shí)間為掃描延遲時(shí)間，該數(shù)學(xué)模型在CTPA中的應(yīng)用是可行的且減少了對(duì)比劑及生理鹽水用量，提高了圖像質(zhì)量，值得推廣。