不同碘濃度對比劑對肝臟CT增強掃描靜脈期圖像質(zhì)量的影響

胡勤勤，張德川，祝 君，曾國飛，楊 華

(重慶市中醫(yī)院放射科，重慶400021)

CT增強掃描在腹部疾病的診治中具有重要的臨床價值，尤其在肝腫瘤的診治上有明顯優(yōu)勢，對腫瘤的定位、定性和術(shù)前精準評估具有重要意義。有關(guān)對比劑優(yōu)化使用對肝臟CT增強掃描圖像質(zhì)量的影響一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點，而如何提高肝臟靜脈期圖像質(zhì)量和靜脈顯影對比效果更是該領(lǐng)域的難點。目前關(guān)于碘流率、碘濃度對肝臟血管顯影質(zhì)量的影響報道較多[1-2]，但主要集中在動脈和門靜脈，對肝靜脈的研究相對較少。前期我們在對比劑注射方式對肝靜脈顯影的影響方面做了部分研究，發(fā)現(xiàn)對比劑分段注射和延遲掃描有利于肝靜脈的顯影對比[3-4]。但如何將對比劑濃度、流率和總量優(yōu)化組合來提升靜脈期肝臟圖像質(zhì)量仍然需要大量的臨床研究。在臨床中肝腫瘤患者往往需要多次CT增強掃描復(fù)查，而對比劑的多次使用會增加患腎病的風(fēng)險，因此，應(yīng)選擇合適的碘濃度對比劑，在滿足診斷要求的同時盡量減少對腎的損傷。本研究對一組因肝腫瘤需多次復(fù)查的患者采用不同碘濃度對比劑行CT增強掃描，探討不同碘濃度對比劑對靜脈期血管及肝實質(zhì)增強效果的影響，以期為腹部CT增強掃描中對比劑的合理使用提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

納入我院2018年2月至2020年2月因肝腫瘤行3次及以上上腹部CT增強掃描檢查的患者36例。其中男21例，女15例;年齡33～72歲，平均(58.91±8.86)歲，檢查前均簽署CT增強掃描檢查知情同意書。納入標(biāo)準：①行肝腫瘤復(fù)查；②復(fù)查間隔時間為3～6個月；③所有CT影像資料完整。排除標(biāo)準：①對碘對比劑過敏；②嚴重甲狀腺功能亢進；③嚴重心、肝、腎功能衰竭；④肝硬化；⑤不能配合檢查；⑥需要對腫瘤強化程度進行定量評估；⑦腫瘤太大影響圖像觀察。

1.2 檢查方法

檢查前囑患者空腹，口服溫水以充盈胃腸道，測量患者身高、體質(zhì)量，并于肘靜脈預(yù)埋20 G留置針，訓(xùn)練患者屏氣呼吸。采用GE Optima CT660掃描儀，患者取仰臥位，頭先進，深吸氣后憋氣，掃描范圍覆蓋整個肝臟，采用智能mA技術(shù)，掃描條件：管電壓120 kV，管電流150～450 mA，螺距0.984，轉(zhuǎn)速0.5 r/s，準直器寬度0.625 mm×64 mm，矩陣512×512，層厚5 mm，層間隔5 mm，重建層厚0.625 mm，層距0.625 mm，迭代重建ASiR權(quán)重比為70%。采用高壓注射器經(jīng)肘靜脈注入非離子型對比劑。同一患者3次檢查分別給予碘帕醇(370 mgI/mL)、碘佛醇(320 mgI/mL)、碘克沙醇(270 mgI/mL)3種濃度的對比劑，分別設(shè)為370組、320組、270組，每次對比劑總量均為1.2 mL/kg，注射速度均為3.5 mL/s，掃描方式采取計時法，靜脈期掃描時間為70 s。對比劑注射完畢后加推30 mL生理鹽水，以保證對比劑充分進入循環(huán)。所有患者均由同一技師采用統(tǒng)一掃描方案進行掃描。

1.3 圖像后處理及分析

所有檢查數(shù)據(jù)傳至ADW 4.5工作站，分別測量靜脈期門靜脈、靜脈期肝靜脈、靜脈期肝實質(zhì)及平掃肝實質(zhì)CT值(單位Hu)。測量肝實質(zhì)時盡量選擇強化均勻正常肝實質(zhì)，避開偽影、病變、血管及膽管，感興趣區(qū)(region of interest，ROI)大小為20 mm2，門靜脈選擇主干進行測量，肝靜脈選擇肝左、中、右顯示較好的分支進行測量，測量時ROI小于血管管腔面積。3次測量取平均值納入統(tǒng)計。計算靜脈期門靜脈與靜脈期肝實質(zhì)CT值差值(門靜脈強化值)、靜脈期肝靜脈與靜脈期肝實質(zhì)CT值差值(肝靜脈強化值)、靜脈期肝實質(zhì)與平掃肝實質(zhì)CT值差值(肝實質(zhì)強化值)。比較3組間靜脈期門靜脈、靜脈期肝靜脈、靜脈期肝實質(zhì)及其強化值差異。圖像由2名有5年以上影像診斷工作經(jīng)驗的診斷醫(yī)師以雙盲法采用四級評分標(biāo)準進行圖像質(zhì)量評分，意見分歧時由2名醫(yī)師共同協(xié)商達成一致。四級評分標(biāo)準：Ⅰ級，靜脈血管和肝實質(zhì)之間對比度極好，肝實質(zhì)強化均勻度非常好，整個圖像質(zhì)量非常好，4分；Ⅱ級，靜脈血管和肝實質(zhì)之間對比度較好，肝實質(zhì)強化均勻度較好，圖像質(zhì)量較好，3分；Ⅲ級，靜脈血管和肝實質(zhì)之間沒有足夠的對比度，門靜脈或肝靜脈血管顯示不清，肝實質(zhì)均勻度較差，2分；Ⅳ級，靜脈血管和肝實質(zhì)之間對比度極差，圖像質(zhì)量極差，1分。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 圖像客觀評價指標(biāo)

370組及320組靜脈期肝實質(zhì)CT值及肝實質(zhì)強化值均高于270組(P<0.05)，而370組和320組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表1。其中肝實質(zhì)強化值大于50 Hu者，370組有20例，320組有17例，270組有13例，370組肝實質(zhì)強化值大于50 Hu的患者例數(shù)最多，370組和320組肝實質(zhì)強化值均值接近50 Hu,均值基本接近。

表1 3組CT值的客觀評價指標(biāo)比較

2.2 圖像主觀評價指標(biāo)

2名診斷醫(yī)師靜脈期圖像質(zhì)量主觀評分一致性較好(Kappa值=0.78)。370組圖像質(zhì)量主觀評分最高，320組評分略低于370組，270組評分最低，3組圖像質(zhì)量主觀評分比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表2。370組靜脈期圖像質(zhì)量最佳，靜脈血管分支顯示清晰，靜脈血管和肝實質(zhì)之間對比度很好；320組靜脈期圖像質(zhì)量較好，靜脈血管分支可顯示，靜脈血管和肝實質(zhì)之間對比度較好；270組靜脈期圖像質(zhì)量較差，靜脈血管分支顯示不清，靜脈血管和肝實質(zhì)之間對比度較差。

表2 不同濃度對比劑組圖像質(zhì)量主觀評分

2.3 典型病例

患者，男，65歲，肝右葉腫瘤患者，于2019年8月行上腹部CT增強掃描檢查，對比劑濃度為370 mgI/mL，靜脈血管和肝實質(zhì)之間對比度很好，肝實質(zhì)強化均勻度很好，圖像質(zhì)量評分4分(圖1a～c)；3個月后復(fù)查，對比劑濃度為320 mgI/mL，靜脈血管和肝實質(zhì)之間對比度較好，肝實質(zhì)強化均勻度較好，圖像質(zhì)量評分3分(圖1d～f)；3個月后再次復(fù)查，對比劑濃度為270 mgI/mL，靜脈血管和肝實質(zhì)之間對比度較差，肝實質(zhì)強化均勻度較差，圖像質(zhì)量評分2分(圖1g～i)。

a～c：第1次檢查平掃橫斷面圖像、靜脈期橫斷面圖像、靜脈期冠狀面圖像；d～f：第2次檢查平掃橫斷面圖像、靜脈期橫斷面圖像、靜脈期冠狀面圖像；g～i：第3次檢查平掃橫斷面圖像、靜脈期橫斷面圖像、靜脈期冠狀面圖像

3 討論

CT增強掃描圖像質(zhì)量受患者、設(shè)備、檢查技術(shù)等多種因素的影響，其中對比劑的使用是影響增強效果的關(guān)鍵因素。通過對比劑可提升組織及血管密度，提高二者之間的顯影對比效果，進而為觀察血流動力學(xué)變化提供方便[5]。目前腹部CT增強掃描使用的對比劑種類較多，不同的對比劑分子式?jīng)Q定了對比劑的滲透壓、黏稠度及副作用等理化特性，但單位時間內(nèi)對比劑的碘總量決定其CT增強效果[6-7]。無論是碘總量不足或是過量，均會影響病變的顯示及定性診斷[8]。同時，高濃度對比劑會增加對比劑腎病的發(fā)生率。因此，合適碘濃度對比劑的選擇應(yīng)以盡可能提高腹部CT增強效果的同時減少對患者的損傷為原則。目前，對比劑的使用尚無統(tǒng)一標(biāo)準，臨床醫(yī)師通常根據(jù)經(jīng)驗調(diào)整對比劑濃度和注射速率，以達到相對滿意的增強效果[9]。因而，探討不同碘濃度對比劑對肝臟CT增強掃描靜脈期圖像質(zhì)量的影響具有重要臨床意義。

有研究表明，患者身體質(zhì)量指數(shù)對血管和肝臟實質(zhì)強化有影響[10]。本研究為了排除患者間個體差異對肝臟CT增強掃描靜脈期圖像質(zhì)量的影響，選擇同一患者使用相同的速率和總量，通過注射3種不同濃度對比劑的方式進行自身前后對比，更具客觀性。

肝臟靜脈期圖像主要取決于門靜脈、肝靜脈及肝實質(zhì)的顯影濃度及顯影對比。門靜脈由脾靜脈和腸系膜上靜脈回流組成，是肝臟血液的主要來源，約占肝臟供血的75%～80%[11]，因而門靜脈增強效果往往比較滿意，但門靜脈平臺期時間較短，如何在靜脈期維持門靜脈顯影并保持和肝實質(zhì)的顯影對比對靜脈期圖像質(zhì)量具有重要意義。肝靜脈是肝動脈、門靜脈血液流經(jīng)肝組織后從肝血竇逐級回流、匯合而成，循環(huán)相對較慢，顯影效果往往不佳，而且肝靜脈顯影峰值時間晚于肝實質(zhì)峰值時間，峰值過后還會出現(xiàn)一些小峰，導(dǎo)致肝靜脈與肝實質(zhì)之間對比不佳。研究表明，在相同掃描方案及對比劑注射方案的前提下，使用高濃度對比劑能提升門靜脈檢查的成功率及圖像質(zhì)量[12]。本研究結(jié)果顯示，370組、320組圖像質(zhì)量主觀評分高于270組，表明高濃度對比劑對于靜脈血管的顯示更佳。這是因為在固定流速的情況下，高濃度對比劑碘流率相對較高，可以提高門靜脈的峰值高度；同時，在不增加對比劑總量的條件下，高濃度對比劑可以提高碘總量，而高碘量可以維持靜脈系統(tǒng)峰值持續(xù)時間，更有利于肝靜脈的顯影。對于肝臟靜脈血管成像首選濃度為370 mgI/mL的對比劑。但是高濃度對比劑會增加患腎病的風(fēng)險，對于腎功能差者或需多次復(fù)查行CT增強檢查者可使用320 mgI/mL的對比劑。

研究表明，要獲得滿足診斷要求的靜脈期圖像，肝實質(zhì)強化值的最小值應(yīng)在50 Hu以上[13]。本研究結(jié)果顯示，肝實質(zhì)強化值大于50 Hu者，370組有20例，320組有17例，270組有13例。370組和320組肝實質(zhì)強化值均值接近50 Hu，且370組與320組均值基本接近，為減少對患者的損傷，對于肝實質(zhì)的強化可選擇碘濃度為320 mgI/mL的對比劑。270組肝實質(zhì)強化值均值小于40 Hu，難以獲得滿意的靜脈期圖像，故不推薦使用碘濃度為270 mgI/mL的對比劑。這是因為對比劑碘總量是決定靜脈期肝實質(zhì)強化程度的重要因素，在相同劑量及流速條件下，270組碘總量相對較低，可能會導(dǎo)致肝實質(zhì)強化程度較低，不能與靜脈血管形成良好的對比。也有研究表明，使用含碘量更高的對比劑可以使肝實質(zhì)得到更明顯的強化[14]，本研究結(jié)果與之一致。有研究認為，低濃度對比劑聯(lián)合低管電壓可以在保證圖像質(zhì)量的同時減少對比劑腎病的發(fā)生[15-16]。因此選擇碘濃度為270 mgI/mL的對比劑時需結(jié)合低管電壓及迭代重建算法，以保證圖像對比度，但是此種條件下信噪比相對較差，更適用于單純血管顯影。

本研究也存在一些不足：①對比劑種類少，濃度梯度的設(shè)置尚未包括市面上所有的對比劑濃度；②樣本量較小；③只針對了靜脈期圖像進行研究；④每位患者復(fù)查的間隔時間并沒有嚴格規(guī)定，不同患者、不同復(fù)查周期的血流動力學(xué)差異沒有納入分析。綜上所述，碘對比劑濃度對肝臟CT增強掃描靜脈期圖像質(zhì)量具有重要影響，高濃度對比劑能提升肝臟靜脈的顯影對比效果。