雙低技術(shù)在盆腔數(shù)字化三維動(dòng)脈血管網(wǎng)的構(gòu)建和應(yīng)用價(jià)值

劉　剛，王烈紅，楊?lèi)?ài)萍，何　慧，馮　昭，毛　旭，楊衛(wèi)國(guó)

（青海紅十字醫(yī)院，青海 西寧　810000）

雙低技術(shù)在盆腔數(shù)字化三維動(dòng)脈血管網(wǎng)的構(gòu)建和應(yīng)用價(jià)值

劉剛，王烈紅，楊?lèi)?ài)萍，何慧，馮昭，毛旭，楊衛(wèi)國(guó)

（青海紅十字醫(yī)院，青海 西寧810000）

目的：探討低管電壓和低濃度對(duì)比劑技術(shù)在盆腔血管網(wǎng)構(gòu)建中的可行性。方法：將80例進(jìn)行盆腔CT檢查的患者按不同掃描方案分為兩組，Ⅰ組（雙低組）：40例采用100 kV，350 mA，威視派克270 mg/mL，自適應(yīng)統(tǒng)計(jì)迭代重建算法（ASIR）；Ⅱ組（對(duì)照組）：40例使用120 kV、350 mA，碘海醇350 mg/mL，濾波反投影重建算法（FBP），使用寶石能譜CT掃描并進(jìn)行3DCTA重建。對(duì)照觀(guān)察兩組病例盆腔動(dòng)脈網(wǎng)顯影情況，重點(diǎn)測(cè)量雙側(cè)髂總、髂內(nèi)、髂外、子宮動(dòng)脈CT值，比較圖像噪聲、對(duì)比噪聲比（CNR）、信噪比（SNR）、容積CT劑量指數(shù)（CTDIvol）、劑量長(zhǎng)度乘積（DLP）并計(jì)算有效劑量（ED），進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果：兩組圖像均可滿(mǎn)意構(gòu)建盆腔三維動(dòng)脈血管網(wǎng)，雙低組各支血管CT值均稍高于對(duì)照組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （P＞0.05）。雙低組中CTDIvol、DLP及ED均明顯低于對(duì)照組，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論：雙低技術(shù)結(jié)合適當(dāng)?shù)牡亟蓾M(mǎn)意的構(gòu)建盆腔數(shù)字化三維動(dòng)脈血管網(wǎng)的圖像，同時(shí)大幅降低了X線(xiàn)輻射劑量，減少對(duì)患者的危害。

動(dòng)脈；血管；體層攝影術(shù)，X線(xiàn)計(jì)算機(jī)

隨著臨床治療技術(shù)的發(fā)展，腹腔鏡下盆腔微創(chuàng)手術(shù)及介入手術(shù)在婦科疾病的治療中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。但是盆腔血管網(wǎng)分級(jí)復(fù)雜，分支開(kāi)口部位變異較多且走行迂曲。術(shù)前了解盆腔動(dòng)脈血管網(wǎng)的分布狀態(tài)、走行方向、交匯情況對(duì)盆腔病變治療方案的選擇意義重大［1-2］。然而，盆腔是性腺所在地，由于性腺對(duì)射線(xiàn)敏感，降低輻射劑量更為重要。本研究旨在研究雙低技術(shù)是否可以取代常規(guī)技術(shù)用于盆腔3D動(dòng)脈血管網(wǎng)。

1　材料與方法

1.1一般資料

連續(xù)收集我院2013年2—11月期間的病例，將病例隨機(jī)分為研究組（Ⅰ組：即雙低劑量組）和對(duì)照組（Ⅱ組：常規(guī)劑量組）。研究截至點(diǎn)：每組收集40例滿(mǎn)足納入和排除標(biāo)準(zhǔn)的病例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①需要做盆腔檢查的患者；②懷疑盆腔腫瘤性病變，術(shù)前討論要做腔鏡下盆腔手術(shù)或介入手術(shù)且需要術(shù)前行盆腔CTA檢查的患者；③血管條件允許造影劑注射速度達(dá)到4.0 mL/s的患者；④檢查前簽署知情同意書(shū)者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①既往有盆腔手術(shù)史者；②檢查前診斷盆腔巨大腫塊的患者；③造影劑過(guò)敏的患者；④各種原因?qū)е聢D像存在運(yùn)動(dòng)偽影者。

Ⅰ組和Ⅱ組的男性患者均為14例，女性均為26例。經(jīng)χ2檢驗(yàn)兩個(gè)組的年齡構(gòu)成比有無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（平均年齡Ⅰ組vsⅡ組=46.2 vs 44.3）。

1.2檢查設(shè)備及方法

選用GE CT750HD寶石能譜CT機(jī)，Ⅰ組掃描方案：100kV，350 mA，威視派克270 mg/mL，自適應(yīng)統(tǒng)計(jì)迭代重建算法（ASIR）；Ⅱ組掃描方案：120 kV、350 mA，碘海醇350 mg/mL，濾波反投影重建算法（FBP）。掃描范圍自L(fǎng)4下緣至恥骨聯(lián)合下1 cm，采用對(duì)比劑追蹤自動(dòng)激發(fā)技術(shù)，興趣區(qū)設(shè)定在腹主動(dòng)脈分叉上方，閾值100 HU，準(zhǔn)直器寬度0.625×40 mm，螺距0.984，層厚5 mm，層距5 mm。注射流速4.0 mL/s，對(duì)比劑劑量（mL）80 mL+生理鹽水40 mL。掃描前囑患者禁飲食12 h。

1.3研究?jī)?nèi)容

1.3.1圖像后處理及圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)

將掃描所得數(shù)據(jù)傳至GE AW4.5.2后處理工作站，進(jìn)行容積再現(xiàn)（AV），最大密度投影（MIP）和多平面重建（MPR）。

圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)：以腹主動(dòng)脈，雙側(cè)髂總、髂內(nèi)、髂外動(dòng)脈及子宮動(dòng)脈為觀(guān)察對(duì)象，采用客觀(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)和主觀(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)兩組圖像的質(zhì)量狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

客觀(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)包括噪聲、信噪比 （SNR）、對(duì)比噪聲比（CNR）。感興趣區(qū)（ROI）放置采用手工方式，分別放置在腹主動(dòng)脈、雙側(cè)髂總、髂內(nèi)、髂外動(dòng)脈及雙側(cè)子宮動(dòng)脈血管，ROI面積大于血管橫截面1/2。可多點(diǎn)重復(fù)測(cè)量CT值，取平均數(shù)。測(cè)量血管的CT平均值 （CTROI）及其標(biāo)準(zhǔn)差CTSD，同時(shí)，用Copy的方式，將ROI置于同層腹正中皮下脂肪，測(cè)得脂肪的平均 CT值 （CTfat）。按下式分別計(jì)算血管的噪聲、SNR及CNR：噪聲=標(biāo)準(zhǔn)差CTSD；SNR=（CTROI）/CTSD；CNR=（CTROI-CTfat）/ CTSD。

主觀(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)：隱藏圖像的掃描參數(shù)，由一位有15年以上工作經(jīng)驗(yàn)的放射診斷醫(yī)師完成。對(duì)兩組盆腔動(dòng)脈網(wǎng)重建的VR和MIP圖像進(jìn)行觀(guān)察評(píng)價(jià)。主觀(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)：采用改良的四分法［3］：4分：血管顯示連續(xù)，血管邊緣銳利；3分：血管顯示連續(xù)，血管邊緣少許偽影，不影響管腔評(píng)價(jià)；2分：血管顯示連續(xù)，血管邊緣中度偽影，管腔模糊，難于評(píng)價(jià)；1分：血管顯示連續(xù)，血管邊緣嚴(yán)重偽影，管腔不能評(píng)價(jià)或血管顯示中斷移位。1.3.2輻射劑量評(píng)價(jià)

設(shè)備自動(dòng)算出容積CT劑量指數(shù)CTDIvol（mGy），劑量長(zhǎng)度乘積DLP（mGy·cm），并計(jì)算有效劑量ED（mSv），ED=DLP× W，W為權(quán)重因子，本研究取值W=0.019 mSv/（mGy·cm）［4］，比較兩組掃描輻射劑量。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 13.0軟件。各段血管CT值、噪聲、SNR值、CNR值、DLP值、CTDIvol、ED值均以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。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)量比較分析

兩組病例選擇不同的掃描方案，均成功構(gòu)建滿(mǎn)意的3D盆腔動(dòng)脈血管網(wǎng)?？陀^(guān)評(píng)價(jià)：Ⅰ組各支血管CT值稍高于Ⅱ組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05，表1）。圖像噪聲、SNR值、CNR值均無(wú)顯著差異（P＞0.05，圖1，2）。

表1　盆腔動(dòng)脈血管網(wǎng)構(gòu)建質(zhì)量的客觀(guān)評(píng)價(jià)

圖1,2　兩種掃描方案獲得相同質(zhì)量的圖像，滿(mǎn)意顯示各支血管走形及形態(tài)，均成功建立盆腔動(dòng)脈血管網(wǎng)。圖1a～1d圖為Ⅰ組病例，圖2a～2d為Ⅱ組病例。Figure 1,2.　Two scanning schemes obtain images of the same quality with satisfactory vascular distribution and form.Pelvic arterial network is successfully established.Figure 1a～1d are in groupⅠ.Figure 2a～2d are in groupⅡ.

主觀(guān)評(píng)價(jià)：兩組盆腔動(dòng)脈血管網(wǎng)三維重建圖像（AV、MIP）評(píng)分均達(dá)到3分以上，兩組圖像質(zhì)量均優(yōu)質(zhì)，完全滿(mǎn)足臨床診斷需要（表2）。

表2　主觀(guān)評(píng)價(jià)對(duì)比

2.2輻射劑量分析

兩組使用對(duì)比劑用量無(wú)顯著差異，但Ⅰ組使用對(duì)比劑碘量明顯低于Ⅱ組，有顯著性差異（t=10.81，P＜0.001），Ⅰ組的輻射劑量CTDIvol、DLP值、ED值明顯低于Ⅱ組，均有顯著性差異（P＜0.05，表3）。

表3　輻射劑量結(jié)果對(duì)比

3　討論

3.1盆腔3D-CTA血管網(wǎng)構(gòu)建的臨床意義及現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代手術(shù)技術(shù)、器械設(shè)備、計(jì)算機(jī)技術(shù)及醫(yī)學(xué)影像學(xué)的迅猛發(fā)展，盆腔微創(chuàng)手術(shù)和介入手術(shù)也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。隨著對(duì)手術(shù)的精確度和個(gè)體化要求的提高，術(shù)前盆腔血管網(wǎng)的精細(xì)化分析研究就成為了重點(diǎn)。Ishihara等［5］認(rèn)為充分顯示瘤體血管及毗鄰血管的位置關(guān)系可有助于制定相關(guān)臨床治療。單錦露等［1］也表示可視化技術(shù)可以對(duì)血管病變進(jìn)行定位，對(duì)瘤體、瘤蒂等有良好的顯像，而且可通過(guò)任意角度觀(guān)察。然而盆腔內(nèi)血管眾多，走形彎曲多變，分支血管開(kāi)口部位復(fù)雜，有時(shí)甚至較為隱蔽［6］。尤其婦科惡性腫瘤血管走形不規(guī)則，管腔也缺乏逐漸變細(xì)的過(guò)程［7］。微創(chuàng)（婦科腹腔鏡）及介入手術(shù)前倘若缺乏對(duì)整個(gè)手術(shù)區(qū)域三維解剖空間結(jié)構(gòu)的了解，操作就容易失誤［8］。Mclucas等［9］對(duì)12例子宮動(dòng)脈栓塞術(shù)后臨床癥狀未得到改善的病例進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)失敗的原因是病灶內(nèi)仍存在來(lái)自其他血管的供血血管。因此，治療前盆腔血管網(wǎng)的個(gè)體化精細(xì)分析勢(shì)在必行。

目前臨床上常用顯示血管的檢查方法有彩色多普勒超聲、CTA和MR血管成像技術(shù)（MRA），了解盆腔血管情況，彩色多普勒超聲對(duì)血管測(cè)量準(zhǔn)確。操作簡(jiǎn)單、易行，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)三維成像，很大程度受操作者個(gè)體因素的影響，限制了其在盆腔血管網(wǎng)構(gòu)建中的應(yīng)用；MRA檢查價(jià)格較貴，時(shí)間較長(zhǎng)，且細(xì)小動(dòng)脈顯示不佳。本研究顯示，盆腔3D-CTA可以清晰顯示直徑2 mm的血管，使其成為目前盆腔血管網(wǎng)構(gòu)建的最佳檢查方法。

3.2目前CTA存在的問(wèn)題

眾所周知，CTA的圖像質(zhì)量受諸多因素的影響，其中影響較大的常見(jiàn)因素有射線(xiàn)劑量、對(duì)比劑進(jìn)入血管的瞬間濃度、CT機(jī)的分辨率等諸多因素。然而，研究表明患者每增加10 mSv的輻射劑量，致死率將增加0.04%［10］。如何在不影響診斷的基礎(chǔ)上有效降低輻射劑量成為日常工作中一個(gè)亟待解決的臨床問(wèn)題。此外，越來(lái)越多的造影劑毒性反應(yīng)的出現(xiàn)，也給盆腔CTA檢查的開(kāi)展帶來(lái)了負(fù)擔(dān)。有報(bào)道稱(chēng)：24%的醫(yī)源性急性腎衰竭是由于使用對(duì)比劑造成對(duì)比劑腎病引起的［11］。所以說(shuō)，如何使用盡可能少的造影劑完成滿(mǎn)足臨床需要的CTA成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

ASIR彌補(bǔ)了由于降低kV所帶來(lái)圖像噪聲，從而達(dá)到降低照射劑量，不僅不降低組織對(duì)比度和空間分辨率，而且還增加了對(duì)比劑與組織間對(duì)比度的作用。

本研究通過(guò)使用低濃度對(duì)比劑，低電壓，再結(jié)合適當(dāng)?shù)腁SIR來(lái)彌補(bǔ)噪聲，與常規(guī)CTA相比同樣獲得滿(mǎn)意的盆腔3D血管網(wǎng)，滿(mǎn)足臨床診斷的需求，而輻射劑量降低了近50%。因此我們認(rèn)為采用ASIR的雙低技術(shù)既可以降低輻射劑量，又不影響臨床診斷能力，是值得推廣的臨床掃描方案。

本研究只是對(duì)降低輻射劑量和造影劑使用量的初步嘗試，如何取得ASIR比例、kV、mAs、對(duì)比劑劑量的最佳匹配有待進(jìn)一步研究。

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Application of double low dose scanning in pelvic digital three-dimensional arterial vascular network

LIU Gang，WANG Lie-hong，YANG Ai-ping，HE Hui，F(xiàn)ENG Zhao，MAO Xu，YANG Wei-guo（Qinghai Red Cross Hospital，Xining 810000，China）

R331.33；R814.42

B

1008-1062（2015）10-0753-03

2015-03-03；

2015-03-19

劉剛（1975-），男，安徽阜陽(yáng)人，副主任醫(yī)師。