李鑫，張國(guó)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(xué)西京醫(yī)院 放射科，陜西 西安 710032

小劑量測(cè)試技術(shù)在肺動(dòng)脈CTA中對(duì)比劑注射優(yōu)化方案的研究

李鑫1，張國(guó)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(xué)西京醫(yī)院 放射科，陜西 西安 710032

目的比較在相同對(duì)比劑用量下團(tuán)注試驗(yàn)（test bolus）技術(shù)和團(tuán)注造影劑跟蹤（bolus tracking）技術(shù)在雙源CT大螺距掃描肺動(dòng)脈的圖像質(zhì)量。方法 對(duì)100例臨床可疑肺動(dòng)脈栓塞的患者，根據(jù)隨機(jī)表法將患者隨機(jī)分為兩組，每組50例。A組采用bolus tracking進(jìn)行觸發(fā)掃描，B組應(yīng)用test bolus確定延遲時(shí)間掃描。由兩名有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師對(duì)兩組圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分，并記錄測(cè)量值和輻射劑量。應(yīng)用非參數(shù)檢驗(yàn)和兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)比較兩組患者的圖像質(zhì)量和輻射劑量。結(jié)果兩組患者的總體圖像質(zhì)量評(píng)分[A組和B組總體圖像質(zhì)量評(píng)分分別為（1.35±0.63）和（1.21±0.47）]，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（U=-3.28，P=0.001）。A組較B組肺動(dòng)脈的強(qiáng)化CT值高，并具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。而B(niǎo)組上腔靜脈內(nèi)殘留的對(duì)比劑明顯減少，其CT值較A組明顯降低，并有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)論雙源CT大螺距掃描在不增加對(duì)比劑的情況下應(yīng)用test bolus技術(shù)優(yōu)化對(duì)比劑注射可獲得好的肺動(dòng)脈CT血管造影（CT Angiography，CTA）圖像。

肺動(dòng)脈；對(duì)比劑；圖像質(zhì)量；體層攝影術(shù)；X線計(jì)算機(jī)；肺動(dòng)脈栓塞

引言

目前肺動(dòng)脈CT血管造影（CT Angiography，CTA）已成為臨床診斷肺動(dòng)脈栓塞的首選方法[1-2]。以往由于CT的時(shí)間分辨率和探測(cè)器的覆蓋范圍都比較低，導(dǎo)致整個(gè)肺動(dòng)脈掃描時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)比劑用量較多[3-4]，而雙源CT以3.0的螺距進(jìn)行肺動(dòng)脈掃描，僅需1 s左右就可完成檢查?？斓膾呙杷俣葹榈蛯?duì)比劑用量提供了前提，而且對(duì)對(duì)比劑注射參數(shù)的要求就高。本研究旨在不增加對(duì)比劑用量的情況下優(yōu)化團(tuán)注試驗(yàn)（test bolus）技術(shù)掃描肺動(dòng)脈的對(duì)比劑注射方法，以取得好的圖像質(zhì)量。

1 資料與方法

1.1 一般材料

對(duì)2014年7月～11月間100例臨床可疑肺動(dòng)脈栓塞的患者，根據(jù)隨機(jī)表法將患者隨機(jī)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(shū)。

1.2 掃描技術(shù)

采用西門(mén)子雙源CT（Somatom Definition Flash）進(jìn)行掃描，掃描范圍肺尖至肺底，自足至頭側(cè)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(dòng)調(diào)制技術(shù)，準(zhǔn)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(jī)架旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.28 s，螺距（pitch）3.0，重建函數(shù)B30f。對(duì)比劑注射采用德國(guó)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(duì)比劑典比樂(lè)370 mgI/mL，對(duì)比劑注射完立即以相同的流率注射30 mL生理鹽水。A組應(yīng)用造影劑跟蹤（bolus tracking)，在右心房選擇感興趣區(qū)監(jiān)測(cè)CT值（監(jiān)測(cè)掃描條件為100 kV，20 mAs，1 s/次），當(dāng)感興趣區(qū)內(nèi)CT值達(dá)到100 Hu時(shí)，延遲5 s自動(dòng)觸發(fā)掃描（其中5 s為設(shè)備指示患者進(jìn)行呼吸指令以及移動(dòng)床位的時(shí)間），對(duì)比劑用量40 mL。B組先采用10 mL對(duì)比劑進(jìn)行test bolus肺動(dòng)脈循環(huán)時(shí)間的測(cè)定（test bolus掃描條件為100 kV，20 mAs，1 s/次），監(jiān)測(cè)層面選取右肺動(dòng)脈層面，以測(cè)定的循環(huán)時(shí)間加2 s作為肺動(dòng)脈的延遲時(shí)間（其中包括5 s設(shè)備指示患者進(jìn)行呼吸指令的時(shí)間）進(jìn)行增強(qiáng)掃描，對(duì)比劑用量30 mL。

1.3 圖像后處理

所有原始掃描數(shù)據(jù)均傳至工作站（Syngo Multi-Modality Workplace，Siemens Healthcare，F(xiàn)orchheim，Germany）進(jìn)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(shù)（VR）等。

1.4 圖像測(cè)量及主觀評(píng)價(jià)方法

分別測(cè)量?jī)山M患者的肺動(dòng)脈主干、S1段肺動(dòng)脈、S10段肺動(dòng)脈、上腔靜脈、右心房、右心室、左心房和主肺靜脈的強(qiáng)化CT值。測(cè)量時(shí)避開(kāi)栓塞和肺動(dòng)脈血管壁。主觀評(píng)分按主肺動(dòng)脈，左、右肺動(dòng)脈干，左、右肺上葉肺動(dòng)脈，左肺舌葉肺動(dòng)脈，右肺中葉肺動(dòng)脈和左、右肺下葉肺動(dòng)脈進(jìn)行評(píng)價(jià)，由兩名有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師獨(dú)立分析圖像并對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分，評(píng)分采用4分法：1分為圖像質(zhì)量為優(yōu)，肺動(dòng)脈邊緣平滑銳利，分支顯示清晰，無(wú)偽影，無(wú)靜脈干擾；2分為圖像質(zhì)量為良，肺動(dòng)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(zhì)量為一般，肺動(dòng)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(zhì)量為差，肺動(dòng)脈顯示不清晰，嚴(yán)重偽影及靜脈干擾，無(wú)法進(jìn)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(píng)分不一致時(shí)取均值。

1.5 射線劑量評(píng)估

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

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 19.0軟件，定量數(shù)據(jù)使用（mean±SD）。t檢驗(yàn)用于對(duì)比兩組間輻射劑量及圖像強(qiáng)化CT值的不同，圖像質(zhì)量評(píng)分采用Mann whitney u非參數(shù)檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

兩組患者的性別、年齡、體重指數(shù)和掃描長(zhǎng)度比較沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，見(jiàn)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(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義χ2=0.73，P＞0.05。B組test bolus掃描測(cè)量的患者肺動(dòng)脈的峰值時(shí)間為7.03 s、上腔靜脈的峰值時(shí)間為4.55 s、左心房的峰值時(shí)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(jiàn)表2。在基本掃描參數(shù)相同的情況下，2組肺動(dòng)脈掃描的輻射劑量沒(méi)有差異性，而B(niǎo) 組test bolus測(cè)試掃描的輻射劑量大于A組bolus tracking監(jiān)測(cè)掃描的輻射劑量，并有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

表2 A組和B組患者輻射劑量（mean±SD）

A、B兩組強(qiáng)化CT值的測(cè)量，見(jiàn)表3。雖B組肺動(dòng)脈強(qiáng)化CT值＜A組，但兩組S1段肺動(dòng)脈和S10段肺動(dòng)脈的強(qiáng)化值CT均＞250 HU。B組上腔靜脈和右心房?jī)?nèi)殘留的對(duì)比劑量比A組明顯減少（見(jiàn)圖1），測(cè)量CT值2組有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異性。

圖1 A、B兩組上腔靜脈和右心房?jī)?nèi)殘留的對(duì)比劑量對(duì)比

A、B兩組肺動(dòng)脈圖像質(zhì)量主觀評(píng)分，見(jiàn)表4。2組圖像質(zhì)量平均評(píng)分有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異性（U=-3.28，P=0.001），B組圖像質(zhì)量主觀評(píng)分優(yōu)于A組，并且在靠近上腔靜脈的右肺動(dòng)脈干和右肺上葉動(dòng)脈中B組圖像質(zhì)量?jī)?yōu)于A組并有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異性。

3 討論

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

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

時(shí)間密度曲線的測(cè)定需要至少4次掃描才能進(jìn)行，在進(jìn)行test bolus掃描時(shí)要掃描4～15次，這樣就會(huì)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(dāng)檢測(cè)到肺動(dòng)脈強(qiáng)化CT值由峰值開(kāi)始下降時(shí)立即停止掃描或者增加監(jiān)測(cè)時(shí)間間隔為1.5 s。

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

表4 A、B兩組肺動(dòng)脈圖像質(zhì)量評(píng)分 (mean±SD，分)

4 結(jié)論

綜上所述，肺動(dòng)脈的循環(huán)時(shí)間快難以把握，并且與靜脈僅幾秒之差，而應(yīng)用test bolus技術(shù)對(duì)對(duì)比劑注射進(jìn)行優(yōu)化能獲得好的肺動(dòng)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