曹宏偉, 程艷芬, 王勝林, 萬立野, 崔志新, 馬飛龍, 邢千超
(承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院放射科, 河北 承德 067000)
下肢靜脈 CT 造影成像技術(shù)與血管DSA及超聲檢查比較,具有簡單、直觀、無創(chuàng)等優(yōu)點,分為直接法和傳統(tǒng)的間接法。間接法經(jīng)過上肢靜脈(手背靜脈或者肘正中靜脈)注射造影劑,經(jīng)體循環(huán)后于造影劑達(dá)下肢靜脈濃度峰值時進(jìn)行的掃描。由于患者個體差異較大、靜脈造影劑濃度時間窗不易掌握,且造影劑經(jīng)靜脈血液稀釋后濃度低,往往圖像質(zhì)量較差,診斷下肢靜脈疾患困難[1,2]。直接法通常是經(jīng)下肢靜脈 (常為足背靜脈)直接注入稀釋后的造影劑,不經(jīng)體循環(huán),管腔內(nèi)的造影劑濃度高并且能夠達(dá)到很好的圖像對比度,存在操作過程相對復(fù)雜而且影響的因素多。主要的影響因素包括造影劑的注射方案,CT機(jī)器掃描計劃,個體差異等[2~4]。CT掃描計劃中的關(guān)鍵因素為延遲時間和掃描時間,延遲時間及掃描時間過長靜脈血管內(nèi)造影劑濃度過了峰值期;如果掃描時間、延遲時間過于短,靜脈血管內(nèi)的造影劑與血液就不能夠充分的混合均勻或是沒能達(dá)到峰值就掃描。本研究旨在不同的延遲時間及掃描時間條件下進(jìn)行下肢靜脈直接法CT血管造影成像,評價其對圖像質(zhì)量的影響,優(yōu)化CT機(jī)器掃描計劃,更準(zhǔn)確的為臨床提供影像信息。
1.1一般資料:60例臨床上疑診為下腔靜脈或下肢靜脈疾病的患者,經(jīng)過患者知情同意后,隨機(jī)分為3組(n=20例),分別行直接法CT下肢靜脈造影檢查,男、女患者各30例,年齡38~84歲,中位年齡61歲。排除標(biāo)準(zhǔn):①有碘劑造影禁忌者。②)嚴(yán)重肝腎、或者心臟功能不全患者。③血管超聲提示一側(cè)或者雙側(cè)大范圍病變無法顯示下肢靜脈者。
1.2對比劑注射方法:選擇20G留置針分別留置于患者的雙側(cè)足背靜脈,高壓注射器設(shè)置為雙筒雙流模式向雙側(cè)足背靜脈內(nèi)同時注射非離子型造影劑與生理鹽水的混合液(優(yōu)維顯,370mgI/mL,造影劑與生理鹽水的比例為1∶7~1∶9),單側(cè)總量為200mL。每側(cè)流速均為3.0mL/s。
1.3掃描方法:患者采取足先進(jìn)仰臥位,320排東芝Aquilion ONE螺旋CT掃描機(jī)。在患者的踝關(guān)節(jié)上方扎止血帶,其力度以患者能承受范圍內(nèi)觸摸不到足背動脈為最佳。下肢靜脈掃描范圍需從足底到腎門水平。分組:A組延遲時間50s,掃描時間10~20s,掃描時間為機(jī)器根據(jù)掃描范圍匹配的時間。B組延遲時間30s、掃描時間20~30s,掃描時間=(液體總量÷流速)—延遲時間[5]。C組延遲時間20s,掃描時間30~40s,掃描時間計算方法與B組相同。掃描參數(shù):管電壓120kV,管電流調(diào)制自動,層厚5mm,層間距3mm,重建層厚0.6mm,層間距1mm,矩陣512×512。
1.4圖像后處理與評價:使用GE公司的adw4.6作為圖像后處理工作站,收集所有獲取的圖像數(shù)據(jù)行后處理,重建方法多采用多平面重建(multiplanar reconstruction,MPR)或曲面重建(curved planar reformation,CPR)、最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)和容積再現(xiàn)(volume rendering,VR)。5年以上心血管系統(tǒng)影像診斷經(jīng)驗的兩位醫(yī)師獨立評價所得的下肢靜脈CTV圖像質(zhì)量,意見不一時以患者的DSA或者超聲結(jié)果為準(zhǔn)。等級評價標(biāo)準(zhǔn):各段靜脈的充盈度和造影劑分布佳,血管的邊緣清晰評優(yōu);各段靜脈的充盈度和造影劑分布尚滿意,血管的邊緣顯示較為清晰評良;靜脈充盈度不良,造影劑于管腔內(nèi)分層并且分布不均勻,大部分血管邊緣模糊為可;血管充盈差或未充盈,造影劑濃度極不均勻,管腔邊緣不可見或周邊明顯線束偽影為差[1]。
1.5統(tǒng)計分析:所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析(SPSS22.0軟件)多個樣本比較采用Kruskal-Wallis H檢驗,多個獨立樣本兩兩比較時采用Nemenyi檢驗,檢驗水準(zhǔn)a=0.05,P<0.05時,為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.160例患者均順利完成直接法下肢靜脈CT造影檢查。不同等級下的下肢靜脈圖像如圖1~圖4(a~d分別為下肢靜脈血管VR像,曲面重建的冠狀位圖像,髂靜脈軸位圖像,股靜脈軸位像)。
圖1 B組延遲時間30s,掃描時間20~30s,下肢靜脈圖像質(zhì)量評價等級為優(yōu)
VR重建后可以看到圖像非常清晰,邊緣光滑銳利,曲面重建后的圖像亦可顯示下肢靜脈腔內(nèi)的密度很均勻。下肢靜脈可以高亮顯示在多個層面軸位像。
圖2 C組延遲時間20s,掃描時間30~40s,下肢靜脈圖像質(zhì)量評價等級為良
VR重建圖像較清晰,邊緣光滑銳利,曲面重建示靜脈管腔充盈尚好造影劑分布比較均勻。多平面軸位像示靜脈可以高亮顯示。
圖3 A組延遲時間50s,掃描時間10~20s,下肢靜脈圖像質(zhì)量評價等級為可
圖4 A組延遲時間50s,掃描時間10~20s,下肢靜脈圖像質(zhì)量評價等級為差
VR重建圖像髂外靜脈以上顯示不清,曲面重建示股靜脈近段以上管腔充盈差造影劑分布不均勻。多平面軸位像示下肢靜脈管腔內(nèi)造影劑濃度不均,看可見分層現(xiàn)象及邊流(箭頭所示)。
VR重建及曲面重建示圖像腘靜脈以上顯示不清,髂靜脈近乎不顯影,管腔邊緣模糊。多平面軸位像示管腔充盈差、可見分層現(xiàn)象及“假栓子”(箭頭)。
2.2各組圖像質(zhì)量分布如表1。對各組圖像質(zhì)量行Kruskal-Wallis H檢驗,統(tǒng)計結(jié)果分析,H=26.596,P<0.000,可認(rèn)為各組圖像質(zhì)量的總體分布于不同延遲時間、掃描時間下不完全相同,然后采用Nemenyi檢驗進(jìn)行兩兩比較。本研究取圖像質(zhì)量良及以上為可滿足臨床診斷要求,B組和C組圖像質(zhì)量主要為良及以上,χ2=0.51,P=0.77>0.05,可認(rèn)為兩組間圖像質(zhì)量無顯著差異。A組與B、C組間有明顯統(tǒng)計學(xué)差異且圖像質(zhì)量為良及以下水平,分別行兩兩比較,χ2=22.86、16.52,P<0.05。
表1 不同延遲時間掃描時間圖像質(zhì)量分布
CT下肢直接法靜脈造影成像與間接法比較,于足背靜脈注射造影劑后直接流入小腿及大腿的靜脈樹并經(jīng)CT后處理后成像,強化效果好。掃描后經(jīng)過適當(dāng)?shù)暮筇幚砜梢赃M(jìn)行下肢靜脈樹立體直觀的三維重建,缺點為操作相對復(fù)雜,除了個體因素差異之外最終圖像質(zhì)量受到多種因素影響。通過查閱文獻(xiàn)及反復(fù)預(yù)實驗我們了解到影響因素主要包括造影劑注射方案,掃描計劃等[3]。
3.1造影劑注射方案:造影劑濃度和注射速率是直接法下肢靜脈CT造影檢查成功與否的關(guān)鍵因素。將未經(jīng)稀釋的造影劑注入下肢靜脈,管腔內(nèi)極高濃度造影劑會產(chǎn)生明顯的線束硬化偽影,管壁邊緣及周圍組織變形、顯示不清。因此文獻(xiàn)報道多采用經(jīng)生理鹽水稀釋后的造影劑,造影劑濃度不一[1]。Uhl[3]推薦的造影劑濃度為20mL造影劑配比180mL生理鹽水,1∶9。焦慧[4]及歐陽裕鋒[5]等報道1∶3配比的造影劑濃度(碘海醇,350mg I/mL)進(jìn)行下肢靜脈CT造影檢查分別診斷先天下肢靜脈畸形、靜脈曲張。趙君祿[6]等采用1∶5濃度(碘海醇,300mg I/mL)進(jìn)行下肢靜脈CT造影診斷下肢靜脈梗阻。王寧[1]等研究結(jié)果表明1∶6~1∶9濃度配比(碘帕醇,370mg I/mL)均可以獲得滿意的下肢靜脈CTV圖像效果。張靜[7]等應(yīng)用1∶10濃度(碘帕醇,370mg I/mL)診斷下肢靜脈曲張。上述文獻(xiàn)報道均滿足了臨床需求??紤]到碘造影劑的安全性問題,臨床工作中均本著滿足診斷需求得條件下,用量越少越好。結(jié)合文獻(xiàn)及預(yù)實驗本研究采用了1∶7~1∶9(碘帕醇,370mg I/mL)濃度配比。下肢靜脈路徑長管腔大且不規(guī)則,血管內(nèi)有瓣膜防止血液逆流,因而相比動脈而言血流慢并腔內(nèi)壓力低,當(dāng)存在病理情況如外傷、大型手術(shù)后、妊娠等易形成血栓。高注射速率可以提高單位時間內(nèi)對比劑總量增加血管強化程度,且較高的注射速率有利于靜脈管腔充盈。但是對于下肢靜脈的特點,高注射速率會增加靜脈炎及血栓脫落的風(fēng)險,因此臨床多采用較低的注射速率。Uhl[3]推薦的造影劑注射速率為2~3mL/s。張靜[7]采用2.5mL/s,王寧[1]等采用3.0mL/s,李小龍[8]、歐陽裕鋒[5]采用2.0mL/s,趙君祿[6]采用2.3mL/s,注射速率均獲得了滿意的下肢靜脈CTV圖像。結(jié)合文獻(xiàn)及預(yù)實驗本研究采用3.0mL/s造影劑注射速率。
3.2掃描計劃:包括延遲時間、掃描時間、管電流和管電壓、螺距等。合適的延遲時間和掃描時間是CT下肢靜脈造影成像的另一重要因素。Uhl[3]推薦的延遲時間是30s,掃描時間為注射時間減去延遲時間,約30~70s。張靜[7]所采用的延遲時間為注射時間減去機(jī)器根據(jù)掃描范圍設(shè)定的掃描時間。王寧[1]等采用延遲時間50s,掃描時間20s。李高陽[9]等采用延遲時間55s,掃描時間25s。趙君祿[6]等采用延遲時間20s,掃描時間45~75s。進(jìn)行下肢靜脈CT造影檢查的患者,經(jīng)常伴發(fā)下肢靜脈曲張、靜脈瓣膜功能不全,靜脈血容量增加且流速更慢,為了保證整個掃描過程中下肢靜脈系統(tǒng)能盡可能的充滿造影劑,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加延遲時間。下肢靜脈路徑包括脛前后及腓靜脈段、腘靜脈段、股靜脈段及髂靜脈段,路徑長掃描范圍有時可達(dá)1m。為了保證掃描期間各段靜脈造影劑濃度盡量為峰值濃度,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加掃描時間。結(jié)合預(yù)實驗本研究重點分析了延遲時間及掃描時間對于下肢靜脈CT造影圖像質(zhì)量的影響。為了獲得足夠的注射時間保證下肢靜脈系統(tǒng)完全充盈,本研究采用200mL的造影劑、生理鹽水混合液體量,在注射速率3.0mL/s條件下,平均注射時間大于60s。研究結(jié)果顯示A組(延遲時間50s,掃描時間為機(jī)器根據(jù)掃描范圍匹配的時間,約10~20s),圖像質(zhì)量分布不均勻,主要集中在良和可,失敗率高,觀察圖像可發(fā)現(xiàn)腘靜脈及以遠(yuǎn)水平圖像顯示良好,股靜脈及髂靜脈水平圖像顯示差。B組(延遲時間30s,掃描時間為注射時間減去延遲時間20~30s),圖像質(zhì)量為良及優(yōu),且主要分布于優(yōu),下肢靜脈全程顯示結(jié)果滿意。C組(延遲時間20s,掃描時間為注射時間減去延遲時間30~40s),圖像質(zhì)量亦為良及優(yōu),觀察圖像發(fā)現(xiàn)股靜脈及以遠(yuǎn)圖像顯示良好但部分病例出現(xiàn)分層現(xiàn)象。統(tǒng)計分析結(jié)果三組圖像質(zhì)量不全相同,兩兩分析顯示A組分別與B組、C兩組有明顯統(tǒng)計學(xué)差異,圖像質(zhì)量明顯低于兩組。B組與C組間圖像質(zhì)量無明顯統(tǒng)計學(xué)差異,而同等管電流、管電壓等CT機(jī)器條件下,掃描時間的增加會增加患者曝光量及輻射劑量。因此相比較C組掃描時間30~40s,B組掃描時間20~30s更有利于臨床應(yīng)用。
綜上所述,在相同液體量(200mL)、造影劑濃度(1∶7~1∶9)、注射速率3.0mL/s條件下,320排螺旋CT下肢靜脈直接法血管造影,采用延遲時間30s,掃描時間20~30s可以獲得滿足臨床診斷需求的圖像且更有利患者。本研究樣本量相對少且個體差異如身高、體重等未考慮在影響因素中,需擴(kuò)充數(shù)據(jù)增加可信度。