16層螺旋CT下肢動(dòng)脈造影掃描參數(shù)的優(yōu)化

劉少東，常春麗，李蘭濤

(青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院，山東青島266042)

隨著多層螺旋CT成像技術(shù)的發(fā)展，CT血管造影(CTA)在外周動(dòng)脈疾病特別是下肢動(dòng)脈硬化閉塞癥的評(píng)估中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用［1，2］。目前文獻(xiàn)報(bào)道多集中于其對(duì)診斷價(jià)值的探討，而對(duì)掃描參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的研究較少。本研究采用四種掃描參數(shù)匹配進(jìn)行下肢動(dòng)脈CT造影，對(duì)其圖像質(zhì)量和輻射劑量進(jìn)行對(duì)比，旨在尋找圖像質(zhì)量較高、輻射劑量相對(duì)較低的16層螺旋CT掃描參數(shù)。

1 資料與方法

1．1 臨床資料 選取2012年3月～2013年4月我院擬診下肢動(dòng)脈病變患者80例，男59例、女21例，年齡45～82歲、中位年齡61．5歲。將患者隨機(jī)分成A、B、C、D組各20例，各組性別、年齡具有可比性。

1．2 方法

1．2．1 CT檢查 患者仰臥，足先進(jìn)，雙足墊高至體側(cè)中線水平，掃描過(guò)程中雙下肢絕對(duì)制動(dòng)。利用雙筒高壓注射器，經(jīng)右肘前靜脈團(tuán)注對(duì)比劑(優(yōu)維顯370)120 mL，追加生理鹽水 40 mL，流速 4．0 mL/s。使用Pillips-brilliance16 CT機(jī)，采用閾值監(jiān)測(cè)自動(dòng)觸發(fā)技術(shù)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)在T12椎體水平腹主動(dòng)脈中心，監(jiān)測(cè)閾值120 Hu，閾值后延遲6．3 s開(kāi)始掃描，掃描范圍自L3椎體水平至足踝(如發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)端動(dòng)脈不顯影，在70 s開(kāi)始自足踝向髂動(dòng)脈行2期掃描)。掃描參數(shù):A 組:準(zhǔn)直寬度 16．00 mm ×0．75 mm，螺距0．938，旋轉(zhuǎn)時(shí)間 0．5 s/周;B 組:準(zhǔn)直寬度 16．00 mm ×1．50 mm，螺距0．938，旋轉(zhuǎn)時(shí)間 0．75 s/周;C組:準(zhǔn)直寬度16．00 mm ×0．75 mm，螺距1．25，旋轉(zhuǎn)時(shí)間 0．5 s/周;D 組:準(zhǔn)直寬度 16．00 mm ×1．50 mm，螺距0．938，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0．5 s/周。其他掃描參數(shù)相同，管電壓120 kV，管電流400 mA，矩陣512×512，F(xiàn)OV 36 cm。將掃描原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)綀D像后處理工作站EBW4．0，選擇AVA高級(jí)血管處理軟件，對(duì)下肢動(dòng)脈行最大密度投影(MIP)成像。

1．2．2 圖像分析 ①圖像質(zhì)量評(píng)分:將下肢動(dòng)脈分為主—髂部(腹主動(dòng)脈下段、髂總動(dòng)脈、髂內(nèi)動(dòng)脈和髂外動(dòng)脈)、股—腘部(股總動(dòng)脈、股淺動(dòng)脈、股深動(dòng)脈和腘動(dòng)脈)、膝下部(脛前動(dòng)脈、脛后動(dòng)脈和腓動(dòng)脈)三段，各段動(dòng)脈圖像質(zhì)量評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):4分:血管顯影清晰，對(duì)比好，無(wú)明顯靜脈顯影;3分:血管顯影較清晰，對(duì)比較好;或血管顯影清晰，對(duì)比好，但有明顯靜脈顯影;2分:血管顯影欠清晰，對(duì)比欠佳，但仍可診斷，或血管顯影較清晰，對(duì)比較好，但有明顯靜脈顯影;1分:血管顯影不清晰，對(duì)比差，無(wú)法診斷;0分:血管不顯影。②輻射劑量統(tǒng)計(jì):記錄患者掃描時(shí)CT機(jī)自動(dòng)生成的劑量長(zhǎng)度乘積(DLP)。

1．2．3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用 SPSS13．0統(tǒng)計(jì)軟件，數(shù)據(jù)的比較采用方差分析。P≤0．05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2．1 圖像質(zhì)量比較 四組3段動(dòng)脈圖像質(zhì)量評(píng)分見(jiàn)表1。圖像質(zhì)量在主—髂部和股—腘部無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P均＞0．05)，在膝下部存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0．05)。B、C組圖像質(zhì)量明顯優(yōu)于A、D組(P均＜0．05)，B、C 組間比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P ＞0．05)。

表1 四組圖像質(zhì)量評(píng)分比較(分，ˉx±s)

2．2 輻射劑量比較 A、B、C、D組的DLP分別為(2 293．96 ± 50．83)、(2 231．56 ± 52．85)、(1 506．54 ±79．18)、(2 055．39 ±59．32)mGy·cm。組間兩兩比較，C組明顯低于 A、B、D組(P均 ＜0．05)。

3 討論

隨著我國(guó)老齡化社會(huì)趨勢(shì)的逐漸明顯，外周動(dòng)脈疾病特別是下肢動(dòng)脈硬化閉塞癥的發(fā)病率逐年增高。DSA曾作為診斷下肢動(dòng)脈疾病的金標(biāo)準(zhǔn)，但存在有創(chuàng)、輻射劑量大、不能對(duì)管壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)的缺點(diǎn)。近年來(lái)，隨著多層螺旋CT掃描技術(shù)的發(fā)展，CTA的圖像質(zhì)量明顯提高，16層以上機(jī)型CTA對(duì)診斷下肢動(dòng)脈狹窄的敏感性和特異性與DSA基本一致［3］，且具有快速、無(wú)創(chuàng)的優(yōu)勢(shì)，已逐漸替代DSA成為檢查下肢動(dòng)脈血管病變的可靠手段。

CT血管造影成敗的關(guān)鍵是靶血管內(nèi)對(duì)比劑能否獲得滿意的充盈度，這就要求掃描速度(即床速)與靶血管內(nèi)對(duì)比劑流速盡量接近，當(dāng)床速與靶血管內(nèi)對(duì)比劑流速保持一致時(shí)，靶血管內(nèi)對(duì)比劑的充盈度最佳，所獲得的三維重組圖像質(zhì)量最高。下肢動(dòng)脈CTA與其他部位相比，血管行程較長(zhǎng)，掃描范圍廣，大動(dòng)脈與遠(yuǎn)端小動(dòng)脈血流速度差異較大。掃描時(shí)既要保證近端大動(dòng)脈的增強(qiáng)時(shí)相，又要保證遠(yuǎn)端小動(dòng)脈良好的充盈度，難度較大，容易出現(xiàn)遠(yuǎn)端動(dòng)脈充盈不佳的情況而影響圖像質(zhì)量。如果床速快于靶血管內(nèi)對(duì)比劑流速，會(huì)導(dǎo)致肢體遠(yuǎn)端動(dòng)脈(主要是脛前、后動(dòng)脈和腓動(dòng)脈)不顯影或顯影過(guò)淡，無(wú)法達(dá)到診斷要求;而床速過(guò)慢，錯(cuò)過(guò)靶血管內(nèi)強(qiáng)化峰值，同樣會(huì)導(dǎo)致遠(yuǎn)端動(dòng)脈顯影淺淡，另外還會(huì)產(chǎn)生較多的下肢遠(yuǎn)端靜脈顯影，造成對(duì)動(dòng)脈的污染，圖像質(zhì)量下降。Fleischmann等［4］認(rèn)為，當(dāng)床速不超過(guò)30 mm/s時(shí)，掃描速度快于靶血管內(nèi)對(duì)比劑流速的概率為0;當(dāng)床速超過(guò)64 mm/s時(shí)，掃描速度快于靶血管內(nèi)對(duì)比劑流速的可能性為42%。周淑琴等［5］采用床速53 mm/s進(jìn)行掃描時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分病例出現(xiàn)下肢遠(yuǎn)端動(dòng)脈不顯影。由于床速由準(zhǔn)直寬度、螺距和球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間三者共同決定，因此本研究采用不同的準(zhǔn)直寬度、螺距和球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間進(jìn)行匹配，設(shè)置四種不同的床速，分別為22．5、30．0、30．0 和45．0 mm/s，對(duì)四組病例進(jìn)行掃描。結(jié)果顯示，床速為30 mm/s的兩組未出現(xiàn)掃描速度過(guò)快導(dǎo)致遠(yuǎn)端動(dòng)脈不顯影的情況，且大部分病例未見(jiàn)下肢遠(yuǎn)端靜脈顯影，僅少數(shù)病例出現(xiàn)較淡的少量靜脈顯影，對(duì)動(dòng)脈不構(gòu)成污染;床速為22．5 mm/s的一組中，有1例自腘動(dòng)脈以下不顯影，11例出現(xiàn)脛前、脛后動(dòng)脈和腓動(dòng)脈全段或遠(yuǎn)段不顯影，需加掃1期進(jìn)行補(bǔ)救;而床速為45．0 mm/s的一組中，有7例膝下部動(dòng)脈錯(cuò)過(guò)峰值顯影淺淡，9例出現(xiàn)較明顯下肢靜脈顯影，對(duì)鄰近動(dòng)脈構(gòu)成污染影響診斷。對(duì)比四組資料圖像質(zhì)量評(píng)分，床速為30．0 mm/s的兩組在膝下部的圖像質(zhì)量明顯優(yōu)于另外兩組，而床速為30．0 mm/s的兩組間圖像質(zhì)量無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，說(shuō)明床速是影響下肢動(dòng)脈CT造影圖像質(zhì)量的最主要因素，16層螺旋CT下肢動(dòng)脈CTA的床速以30．0 mm/s左右為宜。

準(zhǔn)直寬度、螺距和球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間的匹配不僅決定床速的快慢，其自身亦對(duì)CTA軸位圖像的空間和密度分辨率有直接影響，進(jìn)而影響CTA三維重組圖像的質(zhì)量。從理論上來(lái)說(shuō)，準(zhǔn)直寬度決定最小掃描層厚，掃描層厚越薄，Z軸的空間分辨率越高，圖像質(zhì)量越好;螺距過(guò)大時(shí)每層所接收的有效光子數(shù)減少，會(huì)導(dǎo)致CT軸位圖像的密度分辨率下降;而球管每周旋轉(zhuǎn)時(shí)間越長(zhǎng)，每層所接收的光子數(shù)越多，軸位圖像的密度分辨率增高。但本研究顯示，在主—髂部和股—腘部，采用不同的準(zhǔn)直寬度、螺距和球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間進(jìn)行掃描的四組圖像質(zhì)量比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，說(shuō)明在準(zhǔn)直寬度≤16．00 mm ×1．50 mm、螺距≤1．25、球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間≤0．75 s/周時(shí)，CTA 軸位圖像空間分辨率和密度分辨率的差別不會(huì)對(duì)下肢動(dòng)脈CTA三維重組圖像質(zhì)量造成明顯影響，與文獻(xiàn)報(bào)道［6，7］基本一致。筆者分析，這可能與主—髂部和股—腘部動(dòng)脈充盈度受床速快慢的影響較小，血管內(nèi)對(duì)比劑充盈較好，由準(zhǔn)直寬度、螺距和球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間在小范圍內(nèi)變動(dòng)所導(dǎo)致的三維重組圖像的質(zhì)量差異不能被肉眼識(shí)別有關(guān)。

CT檢查的缺點(diǎn)是輻射劑量大，而CTA檢查由于掃描層厚薄，為達(dá)到一定的分辨率需要更大的管電流，輻射劑量較常規(guī)掃描更大［8］。因此，在保證圖像質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量選用輻射劑量小的掃描參數(shù)匹配。研究表明，準(zhǔn)直寬度對(duì)輻射劑量的影響極小，而螺距對(duì)劑量的影響較大，當(dāng)掃描范圍一定時(shí)，輻射劑量與螺距呈反比［9，10］。因此，在保證圖像質(zhì)量的前提下，盡量采用大螺距掃描可有效降低患者受照射劑量。本研究中，C組(螺距1．250)的輻射劑量明顯低于其他三組(螺距均為0．938)。因此，應(yīng)將螺距1．250作為16層螺旋 CT下肢動(dòng)脈CTA檢查的最佳掃描參數(shù)匹配。

綜上所述，本研究所用CT機(jī)型下肢動(dòng)脈CTA的最優(yōu)化掃描參數(shù)匹配為:準(zhǔn)直寬度16．00 mm×0．75 mm，螺距 1．250，旋轉(zhuǎn)時(shí)間 0．5 s/周。該優(yōu)化掃描參數(shù)對(duì)其他16層螺旋CT機(jī)型下肢動(dòng)脈CTA的掃描參數(shù)設(shè)置具有一定的參考價(jià)值。

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