腦血管腔內(nèi)碘對(duì)比劑濃度對(duì)腦血管CT血管成像圖像質(zhì)量的影響

姚開(kāi)情 YAO Kaiqing

呂發(fā)金 LV Fajin

李劍秋 LI Jianqiu

陳 莉 CHEN Li

勒都曉蘭 LEDU Xiaolan

張麗娟 ZHANG Lijuan

盛 波 SHENG Bo

作者單位

重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科 重慶400016

論著 Original Research

腦血管腔內(nèi)碘對(duì)比劑濃度對(duì)腦血管CT血管成像圖像質(zhì)量的影響

姚開(kāi)情 YAO Kaiqing

呂發(fā)金 LV Fajin

李劍秋 LI Jianqiu

陳 莉 CHEN Li

勒都曉蘭 LEDU Xiaolan

張麗娟 ZHANG Lijuan

盛 波 SHENG Bo

作者單位

重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科 重慶400016

Department of Radiology, the First Affliated Hospital of Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China

Address Correspondence to: LV Fajin E-mail: fajinlv@163.com

中國(guó)圖書(shū)資料分類法分類號(hào)

R743；R445.3

中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2012年 第20卷 第8期：569-572

Chinese Journal of Medical Imaging 2012 Volume 20(8): 569-572

目的 探討腦血管腔內(nèi)不同碘對(duì)比劑濃度對(duì)腦血管CT血管成像（CTA）圖像質(zhì)量的影響，以確定使血管顯示最佳的CT值閾值。資料與方法 連續(xù)測(cè)量60例CTA病例左側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈入顱前段（LEICA）、左側(cè)大腦中動(dòng)脈M1段（LM1）、左側(cè)大腦前動(dòng)脈A2段（LA2）、左側(cè)椎動(dòng)脈顱內(nèi)段（LIVA)、基底動(dòng)脈（BA）血管腔內(nèi)CT值，頭頸部CTA加測(cè)左側(cè)頸外動(dòng)脈（LECA）CT值，觀察段血管發(fā)生病變時(shí)測(cè)量對(duì)側(cè)，評(píng)價(jià)常規(guī)與減影CTA血管重建圖像質(zhì)量。結(jié)果 常規(guī)與減影CTA圖像中，優(yōu)、良、差組患者年齡差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。LEICA、BA、LIVA及LECA常規(guī)與減影CTA圖像以及LM1常規(guī)CTA圖像優(yōu)、良組與差組CT值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.017），優(yōu)組與良組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.017）。LM1減影CTA圖像及LA2常規(guī)與減影CTA圖像優(yōu)、良、差組兩兩比較，各組間CT值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.017）。LM1減影CTA圖像及LA2常規(guī)與減影CTA圖像中最佳圖像顯示的CT值閾值分別為（506±89）Hu、（460±67）Hu、（436±60）Hu。結(jié)論 隨著腦血管腔內(nèi)碘對(duì)比劑濃度增高，血管強(qiáng)化程度增強(qiáng)，有利于提高腦血管CTA的圖像質(zhì)量。

體層攝影術(shù)，螺旋計(jì)算機(jī)；腦血管造影術(shù)；造影劑；質(zhì)量控制

CT血管成像（CTA）血管的強(qiáng)化與血管腔內(nèi)碘量成正比[1,2]，而血管腔內(nèi)碘量與CT增強(qiáng)掃描中血管的CT值呈正相關(guān)。然而，血管腔內(nèi)碘對(duì)比劑對(duì)血管顯示效果的影響報(bào)道較少。本研究擬通過(guò)回顧性分析腦血管CTA中重建薄層軸位增強(qiáng)圖像上血管腔內(nèi)的CT值，確定腦血管腔內(nèi)碘對(duì)比劑濃度對(duì)腦血管CTA圖像質(zhì)量的影響，探討利于血管顯示的最佳CT值閾值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 2010-04～05在重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科行頭部或頭頸部CTA檢查的60例連續(xù)病例，男27例，女33例；年齡17～87歲，平均（56±17）歲。

1.2 儀器與方法 采用GE LightSpeed VCT 64層螺旋CT。掃描參數(shù)：平掃管電壓100kV，增強(qiáng)120kV，電流250～335mA，旋轉(zhuǎn)速度0.4s/r，螺距0.531/0.969，視野（FOV）24cm，矩陣512×512，層厚5mm?；颊呷⊙雠P位，頭部置于頭架上，用18～22G針頭經(jīng)肘前靜脈穿刺，連接高壓注射器。經(jīng)肘前靜脈小劑量對(duì)比劑團(tuán)注測(cè)試，采用碘普羅胺注射液（370mgI/ml，拜耳醫(yī)藥保健有限公司）20ml，注射速度4.0ml/s，用15ml生理鹽水沖管，于鞍上池或頸4椎體層面行同層動(dòng)態(tài)掃描，得到血管強(qiáng)化時(shí)間-密度曲線，確定掃描延遲時(shí)間。小劑量團(tuán)注測(cè)試掃描結(jié)束后5min，固定患者頭部，同時(shí)獲得頭顱或頭頸部平掃及增強(qiáng)掃描圖像，掃描范圍從第1頸椎或主動(dòng)脈弓層面至顱頂。對(duì)比劑以同樣速度注射60～80ml，以20～30ml生理鹽水沖管。掃描結(jié)束后進(jìn)行圖像重建，層厚0.625mm，層間距0.625mm，傳送至AW 4.2工作站[3]。

1.3 圖像后處理

1.3.1 重建薄層軸位增強(qiáng)圖像血管腔內(nèi)CT值測(cè)量 在層厚為0.625mm的重建薄層軸位增強(qiáng)圖像上測(cè)量左側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈入顱前段（left extracranial internal carotid artery, LEICA）、左側(cè)大腦中動(dòng)脈M1段（M1 segment of left middle cerebral artery, LM1）、左側(cè)大腦前動(dòng)脈A2段（A2 segment of the left anterior cerebral artery, LA2）、左側(cè)椎動(dòng)脈顱內(nèi)段（left intracranial vertebral artery, LIVA）、基底動(dòng)脈（basilar artery, BA）血管腔內(nèi)CT值，頭頸部CTA加測(cè)左側(cè)頸外動(dòng)脈（left external carotid artery, LECA）血管腔內(nèi)CT值（圖1），觀察段血管病變時(shí)則測(cè)量對(duì)側(cè)。

1.3.2 圖像后處理 由1位熟練掌握CTA后處理技術(shù)的醫(yī)師負(fù)責(zé)。在AW 4.2工作站進(jìn)行VCTDSA圖像后處理。常規(guī)圖像選用重建后的增強(qiáng)圖像，用容積再現(xiàn)技術(shù)（VR）[4]顯示腦血管，VR按顯示方向不同（左切左視圖、右切右視圖、后切后視圖、上切上視圖）存儲(chǔ)圖像；減影圖像利用Add/Sub軟件處理，用重建后的增強(qiáng)圖像減去平掃圖像，得到一組減影后的圖像，再用減影后的圖像進(jìn)行VCTDSA血管重組。用VR顯示腦血管，VR按顯示方向不同（前后位視圖、后前位視圖、左切左視圖、右切右視圖）存儲(chǔ)圖像。

1.3.3 圖像分析 由2位有血管重組經(jīng)驗(yàn)的神經(jīng)放射學(xué)醫(yī)師完成，意見(jiàn)不統(tǒng)一時(shí)由第三位醫(yī)師討論決定，若仍不能達(dá)成一致意見(jiàn)，則將該病例剔除本研究。圖像評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分為優(yōu)、良、差3個(gè)等級(jí)：優(yōu)：大腦前動(dòng)脈A4～A5段血管顯示好，血管邊緣光整、清晰（圖2A、B）；良：大腦前動(dòng)脈A4～A5段血管顯示可，血管邊緣欠光整、欠清晰（圖2C、D）；差：大腦前動(dòng)脈A4～A5段血管顯示較差或未見(jiàn)確切顯示（圖2E、F）。若遇大腦前動(dòng)脈病變而不能有效顯示（如血管痙攣等），則以大腦中動(dòng)脈為準(zhǔn)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SAS 8.0軟件，計(jì)量資料數(shù)據(jù)以±s 表示，多組計(jì)量資料比較采用方差分析、Kruskal Wallis檢驗(yàn)，兩兩比較采用Bonfferoni t檢驗(yàn)、Wilcoxon秩和檢驗(yàn)。以α＝0.05為檢驗(yàn)水準(zhǔn)；兩兩比較時(shí)，以α′＝0.017為檢驗(yàn)水準(zhǔn)。

2 結(jié)果

2.1 CTA圖像顯示情況及各組患者年齡分布 常規(guī)CTA圖像質(zhì)量評(píng)估結(jié)果顯示，優(yōu)、良、差組分別為20、18、22例，各組年齡分別為（61±18）歲、（58±16）歲、（50±15）歲，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F＝2.63, P＞0.05）。減影CTA圖像質(zhì)量評(píng)估結(jié)果顯示，優(yōu)、良、差組分別為11、14、35例，各組年齡分別為（57±19）歲、（60±20）歲、（54±15）歲，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=0.06, P＞0.05）。

2.2 常規(guī)CTA不同圖像質(zhì)量各血管段血管腔內(nèi)CT值比較 常規(guī)CTA中優(yōu)、良、差組各血管段血管腔內(nèi)平均CT值見(jiàn)表1。優(yōu)組與良組LEICA、LM1、BA、LIVA、LECA血管腔內(nèi)平均CT值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.017），優(yōu)組LA2血管腔內(nèi)平均CT值明顯高于良組（P＜0.017）；差組LEICA、LM1、LA2、BA、LIVA、LECA血管腔內(nèi)平均CT值較優(yōu)組和良組明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.017）。

2.3 減影CTA不同圖像質(zhì)量各血管段血管腔內(nèi)CT值比較 減影CTA中優(yōu)、良、差組各血管段血管腔內(nèi)平均CT值見(jiàn)表2。優(yōu)組與良組LEICA、BA、LIVA、LECA血管腔內(nèi)平均CT值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.017），優(yōu)組LA2、LM1血管腔內(nèi)平均CT值明顯高于良組（P＜0.017）；差組LEICA、LM1、LA2、BA、LIVA、LECA血管腔內(nèi)平均CT值較優(yōu)組和良組明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.017）。

圖1 常規(guī)與減影CTA薄層軸位圖像左側(cè)頸外動(dòng)脈段（LECA）血管CT值測(cè)量，感興趣區(qū)為血管的1/2～2/3。A.常規(guī)CTA薄層軸位圖像；B.減影CTA薄層軸位圖像。圖2 A、B分別是圖像質(zhì)量為優(yōu)的常規(guī)與減影CTA圖像（大腦前動(dòng)脈A4～A5段血管顯示好，血管邊緣光整、清晰）；C、D分別是圖像質(zhì)量為良的常規(guī)與減影CTA圖像（大腦前動(dòng)脈A4～A5段血管顯示可，血管邊緣欠光整、欠清晰）；E、F分別是圖像質(zhì)量為差的常規(guī)與減影CTA圖像（大腦前動(dòng)脈A4～A5段血管顯示較差或未見(jiàn)確切顯示）

表1 常規(guī)CTA中優(yōu)、良、差組各血管段血管腔內(nèi)平均CT值比較（±s , Hu）

表1 常規(guī)CTA中優(yōu)、良、差組各血管段血管腔內(nèi)平均CT值比較（±s , Hu）

注：（1）與優(yōu)組比較，P＜0.017；（2）與良組比較，P＜0.017；（3）括號(hào)內(nèi)為各組中LECA段血管的例數(shù)。LEICA：左側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈入顱前段；LM1：左側(cè)大腦中動(dòng)脈M1段；LA2：左側(cè)大腦前動(dòng)脈A2段；BA：基底動(dòng)脈；LIVA：左側(cè)椎動(dòng)脈顱內(nèi)段；LECA：左側(cè)頸外動(dòng)脈

分組 LEICA LM1 LA2 BA LIVA LECA(3)優(yōu)組（n＝20） 590±80 520±90 460±67 531±52 547±80 605±96(12)良組（n＝18） 540±82 461±67 382±54(1)501±82 509±80 597±83(9)差組（n＝22） 425±68(1)(2)359±66(1)(2)288±55(1)(2)402±70(1)(2)404±70(1)(2)467±47(16)(1)(2)

表2 減影CTA中優(yōu)、良、差組各血管段血管腔內(nèi)平均CT值比較（±s , Hu）

表2 減影CTA中優(yōu)、良、差組各血管段血管腔內(nèi)平均CT值比較（±s , Hu）

注：（1）與優(yōu)組比較，P＜0.017；（2）與良組較，P＜0.017；（3）括號(hào)內(nèi)為各組中LECA段血管的例數(shù)。LEICA：左側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈入顱前段；LM1：左側(cè)大腦中動(dòng)脈M1段；LA2：左側(cè)大腦前動(dòng)脈A2段；BA：基底動(dòng)脈；LIVA：左側(cè)椎動(dòng)脈顱內(nèi)段；LECA：左側(cè)頸外動(dòng)脈

分組 LEICA LM1 LA2 BA LIVA LECA(3)優(yōu)組（n＝11） 553±82 506±89 436±60 510±72 516±92 591±117(7)良組（n＝14） 486±66 429±63(1)372±44(1)468±61 455±57 509±76(10)差組（n＝35） 401±92(1)(2)334±75(1)(2)265±60(1)(2)377±79(1)(2)381±82(1)(2)434±84(20)(1)(2)

3 討論

血管腔內(nèi)的碘可致X線更強(qiáng)的吸收和散射，這導(dǎo)致CT圖像上CT衰減與對(duì)比增強(qiáng)增加。CT增強(qiáng)的程度直接與血管系統(tǒng)內(nèi)的碘劑量和X線能量（如管電壓）相關(guān)。管電壓一定時(shí)，對(duì)比增強(qiáng)與血管系統(tǒng)內(nèi)碘濃度的比值幾乎恒定[5]。CT增強(qiáng)掃描中血管腔內(nèi)碘濃度與血管腔CT值呈正相關(guān)。血管腔內(nèi)碘濃度越高，CT值越大，血管強(qiáng)化越明顯。本研究旨在確定腦血管CTA中血管腔內(nèi)CT值與CTA圖像質(zhì)量的關(guān)系，確定使血管遠(yuǎn)端分支顯示最佳的CT值閾值。本研究結(jié)果顯示，LEICA、BA、LIVA及LECA常規(guī)與減影CTA圖像以及LM1常規(guī)CTA圖像優(yōu)、良組與差組CT值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.017），而優(yōu)組與良組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.017），表明在上述血管段中，優(yōu)組與差組、良組與差組間分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)存在意義；優(yōu)組與良組間分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)意義，其可能原因?yàn)椋孩賰?yōu)組與良組分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)本身差異太小；②觀察者在區(qū)分優(yōu)良組時(shí)的主觀差異影響；③樣本量不足。本研究中，LM1減影CTA圖像及LA2常規(guī)與減影CTA圖像中優(yōu)、良、差組兩兩比較，各組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.017），表明LM1減影CTA圖像及LA2常規(guī)與減影CTA圖像中優(yōu)、良、差組分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)存在意義。LM1減影CTA圖像及LA2常規(guī)與減影CTA圖像最佳圖像顯示的CT值閾值分別為（506±89）Hu、（460±67）Hu、（436±60）Hu，提示腦血管CTA中血管腔內(nèi)CT值與CTA圖像質(zhì)量呈正相關(guān)，即血管內(nèi)CT值越大，CTA圖像質(zhì)量越好。

由本研究可知，要提高CTA圖像顯示質(zhì)量，最直接的方法是在一定范圍內(nèi)增加血管腔內(nèi)的碘劑量。然而，血管腔內(nèi)的碘量是由注射速度、對(duì)比劑的體積和濃度決定的。高碘劑量可以通過(guò)增加延遲掃描時(shí)間與對(duì)比劑體積、快速注射對(duì)比劑或用碘濃度較高的對(duì)比劑獲得。增加延遲時(shí)間對(duì)動(dòng)脈期掃描是不可取的，增加對(duì)比劑注射速度通常在靜脈入路時(shí)需用管徑較大的套管針。在保持總的碘量不變的情況下，用高濃度的對(duì)比劑可以減少注射持續(xù)時(shí)間，加快掃描速度[6]。目前許多文獻(xiàn)報(bào)道了高濃度對(duì)比劑在多層螺旋CT或高分辨率CT中對(duì)顯示血管的影響，但研究結(jié)果不一[1,7-12]。呂發(fā)金等[1]研究報(bào)道，同樣的注射速度，高濃度碘對(duì)比劑可提高單位時(shí)間的輸?shù)饬浚岣哐軆?nèi)的碘濃度及增加血管的CT值；同時(shí)選擇恰當(dāng)?shù)膾呙柩舆t時(shí)間，可增加小血管的密度，提高小血管的對(duì)比度和顯示率。而Kishimotoa等[10]報(bào)道，碘流率相同，不同濃度及黏度的對(duì)比劑在胸部CTA動(dòng)脈強(qiáng)化程度上無(wú)明顯差別。以上不同的研究結(jié)果，可能是由實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或?qū)Ρ葎┳⑸浞桨覆煌隆?/p>

總之，在一定范圍內(nèi)，隨著腦血管腔內(nèi)碘對(duì)比劑濃度的增加，血管強(qiáng)化程度增加，有利于小血管的顯示，有利于提高腦血管CTA的圖像質(zhì)量。本研究的不足之處是樣本量相對(duì)較少。在本研究的基礎(chǔ)上，對(duì)血管腔內(nèi)碘濃度是否存在飽和狀態(tài)是下一步的研究方向。

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（責(zé)任編輯 張春輝）

Influence of Intravascular Contrast Medium Iodine Concentration on CT Angiography Image Quality

Purpose To investigate the infuence of different intravascular contrast medium iodine concentrations on the CT angiography (CTA) image quality, and to determine the CT threshold value for showing the optimal vessel.Materials and Methods Sixty consecutive patients of brain CTA were included in this study. The left extracranial internal carotid artery (LEICA), M1 segment of left middle cerebral artery (LM1), A2 segment of the left anterior cerebral artery (LA2), left intracranial vertebral artery (LIVA) and basilar artery (BA) were involved. Left external carotid artery (LECA) was additionally measured for the cases of head and neck CTA. If the vessel had existed vascular lesions, the contralateral vessel would be measured. Then the convention and subtraction CTA image quality were evaluated, respectively. Results For the conventional and subtraction CTA images, there was no statistic difference of patients' age among excellent, good and bad group (P＞0.05). For the LEICA, BA, LIVA and LECA conventional and subtraction CTA images, and LM1 convention CTA image, there was statistic difference between excellent, good groups and bad group (P＜0.017). There was no signifcant difference between excellent group and good group (P＞0.017). For the LM1 subtraction CTA image, LA2 conventional and subtraction CTA image, there were statistic differences among excellent, good and bad groups (P＜0.017). CT threshold value of the best CT image quality were: (506±89) Hu for LM1 segment subtraction CTA image, (460±67) Hu for LA2 segment conventional CTA image, and (436±60) Hu for LA2 segment subtraction CTA image, respectively.Conclusion With intravascular contrast medium iodine concentration increasing, the degree of vascular enhancement increases, which is benefcial to improve image quality.

Tomography, spiral computed; Cerebral angiography; Contrast media; Quality control

呂發(fā)金

2011-11-17

10.3969/j.issn.1005-5185.2012.08.003

2012-07-01