不同位置觸發(fā)掃描對(duì)支氣管動(dòng)脈CTA圖像質(zhì)量影響的對(duì)比研究

鮑俊初，鄒曉鳳，林曉彬，徐鴻標(biāo)，楊凌喬，杜緒倉

1.深圳市寶安區(qū)松崗人民醫(yī)院放射科，廣東 深圳 518105；2.深圳市寶安區(qū)松崗預(yù)防保健所門診部，廣東 深圳 518105

支氣管動(dòng)脈(bronchial artery，BA)是咯血的主要供血?jiǎng)用}，解剖變異較多，管徑細(xì)小增加了支氣管動(dòng)脈介入治療的難度。因此優(yōu)質(zhì)的支氣管動(dòng)脈CT血管造影(BA CTA)圖像為成功行BA栓塞術(shù)起到指引作用[1]。高劑量(1.5 mL/kg)BA CTA和數(shù)字減影血管造影(DSA)相比有較高的檢出率和準(zhǔn)確率[2]。當(dāng)?shù)蛣┝繉?duì)比劑準(zhǔn)確使用能夠滿足診斷及臨床要求時(shí)，高劑量對(duì)比劑的使用無疑是浪費(fèi)資源，對(duì)患者無其他任何益處[3]，同時(shí)會(huì)增加對(duì)比劑腎病的風(fēng)險(xiǎn)[4]。隨著CT設(shè)備的改進(jìn)、CTA技術(shù)的提升，采用雙低技術(shù)獲得優(yōu)質(zhì)圖像成為可能[5-6]，目前臨床已對(duì)對(duì)比劑極低量CTA進(jìn)行研究[7]。本研究依據(jù)現(xiàn)有設(shè)備，通過分組檢查應(yīng)用低劑量對(duì)比劑對(duì)BA CTA掃描技術(shù)進(jìn)行討論，分析不同位置觸發(fā)掃描對(duì)BACTA圖像質(zhì)量的影響。

1 資料與方法

1.1一般資料 本前瞻性研究經(jīng)深圳市寶安區(qū)松崗人民醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有受檢者均簽署知情同意書，所有檢查患者都是臨床需要了解支氣管動(dòng)脈的起源、走行、分支數(shù)量以及管徑是否有異常。按照連續(xù)入組方式選擇2018年12月至2020年6月在本院行BA CTA檢查并同意納入研究的患者，按照觸發(fā)點(diǎn)不同依據(jù)檢查時(shí)間順序分為兩組，其中2018年12月至2020年為A組，觸發(fā)點(diǎn)位于肺動(dòng)脈干；2020年1月至2020年6月為B組，觸發(fā)點(diǎn)位于升主動(dòng)脈。納入標(biāo)準(zhǔn)：①因?yàn)榭妊?，臨床懷疑有BA異常者；②臨床需要了解BA在縱隔內(nèi)走行的受檢者；③年齡＞18歲；④體質(zhì)量指數(shù)＜30者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有碘過敏史的受檢者；②嚴(yán)重肝腎功能障礙，注入對(duì)比劑可能加重患者病情者；③嚴(yán)重呼吸功能障礙，不能憋氣完成動(dòng)脈期掃描者；④精神障礙者或不能順利完成檢查者。A組患者檢查46例，剔除資料不全或檢查條件不符合11例，納入研究35例；B組患者檢查22例，剔除資料不全或者檢查條件不符合3例，B組最終納入研究19例。

1.2 檢查方法 檢查設(shè)備為Siemens SOMATOM Perspective 64排螺旋CT機(jī)，掃描及后處理參數(shù)：管電壓110 kV，管電流旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.48 s，掃描野大小35 cm，層厚64×0.6，螺距1.3，算法I30 s中等平滑，迭代重建為3，拆薄層厚1 mm，多平面重建(multiplanar reconstruction，MPR)重建參數(shù)，縱隔窗，層厚2 mm，層間距2 mm，最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)層厚20 mm，層間距2 mm。兩組病例全部采用自動(dòng)觸發(fā)掃描方式掃描，觸發(fā)閾值100 HU，觸發(fā)延遲掃描時(shí)間5～8 s。注射方案：所有病例全部采用碘佛醇(含碘量350 mgI/mL，國藥準(zhǔn)字H20143027)對(duì)比劑注入量30～35 mL，注入對(duì)比劑前先行20 mL生理鹽水沖管，然后以流率5 mL/s注入對(duì)比劑[8-9]，對(duì)比劑注入完畢后立即用40 mL生理鹽水沖洗連接管內(nèi)殘留對(duì)比劑。檢查完成后由科內(nèi)專職技師進(jìn)行圖像后處理，分別做BA的容積再現(xiàn)(volume rendering，VR)、MPR及MIP圖像，然后由兩位高年資醫(yī)師采用雙盲法依據(jù)圖像質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)，分級(jí)一致采用，分級(jí)不一致則協(xié)商后確定。所有CT值測量由專職醫(yī)師負(fù)責(zé)，選取主動(dòng)脈瓣上方5 mm處，此層面包含有升主動(dòng)脈、左心房和降主動(dòng)脈三個(gè)測量點(diǎn)，肺動(dòng)脈干測量點(diǎn)位于肺動(dòng)脈主干中間部分，升主動(dòng)脈與主動(dòng)脈弓交界部分為主動(dòng)脈弓測量點(diǎn)，所有測量點(diǎn)的測量面積約1 cm2左右，測量CT值時(shí)避開偽影及部分容積效應(yīng)干擾。診斷結(jié)果以BA增粗判斷為診斷結(jié)果陽性。

1.3 圖像分析 對(duì)兩組病例圖像質(zhì)量進(jìn)行分級(jí)。主觀圖像分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：BAVR、MPR及MIP能清晰顯示起始部、縱隔段、肺內(nèi)段，圖像分級(jí)為1級(jí)；BA起始部及縱隔段顯示清晰，肺內(nèi)段未見顯示，圖像分級(jí)為2級(jí)；僅能顯示BA起始部或縱隔段、肺內(nèi)段未見顯示，圖像分級(jí)為3級(jí)；BA起始部、縱隔段及肺內(nèi)段均未見顯示，圖像分級(jí)為4級(jí)。1級(jí)圖像質(zhì)量為最優(yōu)，4級(jí)圖像質(zhì)量為最差。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS23.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)；計(jì)量資料符合正態(tài)分布，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，組間均數(shù)比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者的一般情況和診斷陽性結(jié)果比較 兩組患者在性別、年齡及CT診斷陽性方面比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，見表1。

表1 兩組患者的一般資料和診斷陽性結(jié)果比較

2.2 兩組患者不同位置測量點(diǎn)的CT值比較 A組患者在左心房、升主動(dòng)脈、主動(dòng)脈弓及降主動(dòng)脈測量點(diǎn)的CT值明顯高于B組相對(duì)應(yīng)測量點(diǎn)的CT值，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；而兩組患者的肺動(dòng)脈干測量CT值相近，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，見表2。

表2 兩組患者的各測量位置CT值比較(±s，HU)

表2 兩組患者的各測量位置CT值比較(±s，HU)

組別A組B組t值P值例數(shù)35 19肺動(dòng)脈干CT值137.03±69.07 110.37±74.75 1.316 0.194左心房CT值295.58±74.08 190.16±100.28 4.400 0.001升主動(dòng)脈CT值313.67±67.75 251.79±105.72 2.619 0.012主動(dòng)脈弓CT值324.64±74.14 260.74±100.46 2.664 0.010降主動(dòng)脈CT值318.08±73.06 264.89±96.77 2.275 0.027

2.3 兩組患者的主觀圖像分級(jí)情況和測量顯示情況比較 A組患者的主觀圖像質(zhì)量分級(jí)為1.47±0.55，低于B組的2.53±1.23，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=4.37，P＜0.05)。在A組患者的各測量點(diǎn)平面上(圖1、圖2)，主動(dòng)脈強(qiáng)化明顯，肺動(dòng)脈及主動(dòng)脈強(qiáng)化差異明顯。在B組患者各測量點(diǎn)平面上(圖3、圖4)，主動(dòng)脈強(qiáng)化不明顯，肺動(dòng)脈及主動(dòng)脈強(qiáng)化差異不明顯。A組重建圖像(圖5～圖7)質(zhì)量較優(yōu)，重建示右側(cè)支氣管清晰顯示，支氣管動(dòng)脈在縱膈內(nèi)彎曲走行，縱膈內(nèi)背景及肺動(dòng)脈強(qiáng)化不明顯。

圖1 肺動(dòng)脈干測量點(diǎn)橫斷位，肺動(dòng)脈和主動(dòng)脈強(qiáng)化差異明顯，主動(dòng)脈內(nèi)強(qiáng)化明顯

圖2 左心房、升主動(dòng)脈及降主動(dòng)脈測量點(diǎn)橫斷位，左心房、升主動(dòng)脈及降主動(dòng)脈內(nèi)強(qiáng)化明顯

圖3 肺動(dòng)脈干測量點(diǎn)橫斷位，肺動(dòng)脈和主動(dòng)脈強(qiáng)化差異不明顯，肺動(dòng)脈主動(dòng)脈強(qiáng)化差異不明顯

圖4 左心房、升主動(dòng)脈及降主動(dòng)脈測量點(diǎn)橫斷位，降主動(dòng)脈密度最高，其他測量點(diǎn)強(qiáng)化不明顯，左心房升主動(dòng)脈強(qiáng)化差異不大，對(duì)比劑已經(jīng)流過主動(dòng)脈

圖5 VR圖，支氣管動(dòng)脈開口及縱隔內(nèi)可見，顯示主動(dòng)脈及左心房強(qiáng)化明顯，肺動(dòng)脈分支顯示不明顯，較少的背景干擾

圖6 MPR冠狀位支氣管動(dòng)脈在縱隔內(nèi)可見

圖7 MIP冠狀位，縱膈內(nèi)支氣管動(dòng)脈清晰可見，無肺動(dòng)脈異常強(qiáng)化干擾

3 討論

BACTA掃描技術(shù)有廣泛的臨床應(yīng)用，使用高劑量對(duì)比劑時(shí)，很容易獲得優(yōu)質(zhì)的BACTA圖像。而現(xiàn)有針對(duì)BA CTA的研究，使用的對(duì)比劑劑量都較高[1，10]。如果按照1 mL/kg標(biāo)準(zhǔn)注入對(duì)比劑，一名身體質(zhì)量為60 kg的患者，使用對(duì)比劑劑量將達(dá)到60 mL。如果流率為5 mL/s，其注射時(shí)間為12 s，動(dòng)脈內(nèi)對(duì)比劑通過時(shí)間可較長。如果對(duì)比劑使用量為30 mL或35 mL，其注射時(shí)間6～7 s，對(duì)比劑在血管內(nèi)通過時(shí)間明顯縮短。為了在目標(biāo)血管內(nèi)對(duì)比劑濃度最高時(shí)啟動(dòng)掃描，就需要準(zhǔn)確啟動(dòng)掃描時(shí)間，否則啟動(dòng)掃描時(shí)間早會(huì)出現(xiàn)目標(biāo)血管對(duì)比劑充盈欠佳、靶血管顯影不好；啟動(dòng)時(shí)間延遲，目標(biāo)血管內(nèi)對(duì)比劑已經(jīng)流過，靶血管強(qiáng)化弱，顯影也不好。大劑量注入對(duì)比劑，對(duì)掃描啟動(dòng)時(shí)間要求不高，靶血管強(qiáng)化也會(huì)比較好，但會(huì)出現(xiàn)啟動(dòng)掃描后上腔靜脈內(nèi)還有大量對(duì)比劑存留，這些對(duì)比劑的存留對(duì)診斷和支氣管動(dòng)脈顯示造成干擾。

觸發(fā)掃描技術(shù)應(yīng)用廣泛，相對(duì)于增強(qiáng)預(yù)掃描技術(shù)，它檢查時(shí)間短，對(duì)比劑用量少。觸發(fā)掃描技術(shù)的觸發(fā)位置和掃描方向決定啟動(dòng)掃描時(shí)間的長短。本機(jī)常規(guī)胸部增強(qiáng)觸發(fā)掃描的位置位于主動(dòng)脈，其延遲時(shí)間最短只能為5 s。因?yàn)樽⑷雽?duì)比劑量少，對(duì)比劑在靶血管內(nèi)存留時(shí)間很短。為獲取優(yōu)質(zhì)血管增強(qiáng)圖像，觸發(fā)延遲時(shí)間必須縮短。在設(shè)備觸發(fā)延遲時(shí)間不能縮短的情況下，就只能將觸發(fā)點(diǎn)在循環(huán)路徑上移動(dòng)，遠(yuǎn)離靶血管，使掃描觸發(fā)后5 s左右靶血管正充盈良好時(shí)啟動(dòng)掃描。影響血管增強(qiáng)變化因素非常多[11]，進(jìn)行BACTA檢查時(shí)，優(yōu)質(zhì)的BACTA圖像要求BA為高對(duì)比劑濃度，還需要減少其他血管及心臟內(nèi)對(duì)比劑對(duì)靶血管的影響。已有的研究都證明個(gè)性化的觸發(fā)掃描方式較固定經(jīng)驗(yàn)值要優(yōu)[12]，固定經(jīng)驗(yàn)值掃描技術(shù)未考慮受檢者個(gè)體差異、血流速度和心功能的影響，對(duì)比劑用量高，對(duì)比劑對(duì)其他非目標(biāo)血管的強(qiáng)化明顯，影響靶血管的顯示和診斷。本研究A組檢查病例中，有12例受檢者左心房內(nèi)CT值最高，證明延遲時(shí)間短，或者是啟動(dòng)掃描時(shí)間過早；4例升主動(dòng)脈CT值最高，14例主動(dòng)脈弓CT值最高，6例降主動(dòng)脈動(dòng)脈內(nèi)CT值最高，證明啟動(dòng)掃描時(shí)靶血管強(qiáng)化最好。當(dāng)主動(dòng)脈內(nèi)CT值達(dá)到最高時(shí)，理論上可以提示BA強(qiáng)化顯影最好。A組掃描條件相同，掃描啟動(dòng)時(shí)間為5～8 s時(shí)有部分病例左心房內(nèi)CT值最高，說明增強(qiáng)掃描對(duì)比劑到達(dá)靶血管時(shí)間較長，在掃描條件設(shè)置時(shí)部分檢查還可以適當(dāng)增加觸發(fā)延遲時(shí)間。

增強(qiáng)CTA掃描可以選擇不同的觸發(fā)點(diǎn)，如冠狀動(dòng)脈CTA觸發(fā)位置可選左心房，肺動(dòng)脈CTA觸發(fā)位置可選上腔靜脈或右心房。觸發(fā)點(diǎn)前移都是為了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)血管對(duì)比劑濃度最高時(shí)啟動(dòng)掃描。本研究中觸發(fā)位置選擇升主動(dòng)脈的B組有9例失敗，其中8例在5個(gè)CT值測量點(diǎn)中最高CT值均低于200 HU，且CT值最高的測量點(diǎn)位于主動(dòng)脈弓或降主動(dòng)脈，其他測量點(diǎn)的CT值更低，說明掃描延遲時(shí)間過長導(dǎo)致對(duì)比劑已流過靶血管；有1例患者肺動(dòng)脈干內(nèi)CT值密度最高，可能是此例患者的血液流速極慢或者對(duì)比劑混合血液時(shí)間長或者心功能異常。10例檢查成功患者中有5例升主動(dòng)脈弓測量點(diǎn)CT值最高，有3例主動(dòng)脈弓測量點(diǎn)CT值最高，有2例降主動(dòng)脈CT值最高，這10例檢查成功的圖像說明以主動(dòng)脈為觸發(fā)位置，延遲時(shí)間5 s，對(duì)比劑通過靶血管時(shí)正好啟動(dòng)掃描，重建可以獲得優(yōu)質(zhì)BACTA圖像。

綜上所述，個(gè)性化的BA CTA掃描方案能提高圖像質(zhì)量[13]。其中觸發(fā)掃描位置和掃描延遲時(shí)間需要設(shè)置準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)觸發(fā)位置定于肺動(dòng)脈干，遠(yuǎn)離上腔靜脈，可以盡量減少在對(duì)比劑團(tuán)注過程中上腔靜脈對(duì)周圍BA的偽影干擾。低劑量對(duì)比劑的使用，使背景對(duì)比劑充盈少，同時(shí)不影響靶血管的顯示。總之，低劑量對(duì)比劑行BA CTA，觸發(fā)掃描位置選擇肺動(dòng)脈干比選擇主動(dòng)脈要好，可獲得更優(yōu)質(zhì)的檢查圖像。