100 kV條件下不同觸發(fā)閾值對(duì)頭頸部CTA圖像質(zhì)量的影響

郭文強(qiáng)，胡文業(yè)，王建賓

（山西大同大學(xué)醫(yī)學(xué)院，山西大同037009）

近年來(lái)頭頸部血管疾病的發(fā)病率不斷增高，早期診斷、準(zhǔn)確診斷是治療和預(yù)后的關(guān)鍵。目前數(shù)字減影血管造影（DSA）仍是頭頸部血管疾病診斷的金標(biāo)準(zhǔn)。但DSA屬于有創(chuàng)性檢查，費(fèi)用較高，而且可能發(fā)生血管痙攣、粥樣斑塊脫落等并發(fā)癥[1-2]。CTA掃描時(shí)間短，并發(fā)癥少，而且可以對(duì)病變進(jìn)行任意角度投影觀察，較好地顯示血管本身及其毗鄰關(guān)系，已成為臨床頭頸部血管病變的首選檢查方法。但DSA的圖像質(zhì)量影響因素較多，主要有管電壓、增強(qiáng)掃描觸發(fā)閾值、掃描的延遲時(shí)間、對(duì)比劑劑量等。本文通過(guò)將管電壓固定為100 kV，設(shè)定不同的掃描觸發(fā)閾值，比較不同觸發(fā)閾值對(duì)CTA圖像質(zhì)量的影響。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取大同市第三人民醫(yī)院201701-201703期間來(lái)醫(yī)學(xué)影像科行頭頸部CTA檢查的患者90例，隨機(jī)平均分為3組：A組觸發(fā)閾值為60 HU，B組觸發(fā)閾值為100 HU，C組觸發(fā)閾值為150 HU。

1.2 掃描方法

CT掃描采用Philips Brilliance256層iCT，對(duì)比劑采用370 mg/mL碘帕醇50 mL，靜脈注射，注射速率為5 mL/s，使用雙筒高壓注射器，隨后追加注射生理鹽水30 mL。于主動(dòng)脈根部設(shè)為興趣區(qū)（re?gion of interest,ROI），采用CT機(jī)的自動(dòng)團(tuán)注示蹤觸發(fā)技術(shù)，檢測(cè)ROI的CT值，當(dāng)CT值達(dá)到觸發(fā)閾值啟動(dòng)掃描，掃描范圍自顱頂掃至主動(dòng)脈弓。掃描結(jié)束后，將采集圖像資料傳至EBW4.0 Workstation工作站，對(duì)圖像進(jìn)行測(cè)量。

1.3 圖像分析評(píng)價(jià)

1.3.1 主觀評(píng)價(jià)

由2名經(jīng)驗(yàn)豐富的影像科醫(yī)師對(duì)圖像進(jìn)行盲評(píng)，結(jié)果不一致時(shí)，重新閱片后商議得出結(jié)論。圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：5分，頭臂靜脈及上腔靜脈內(nèi)無(wú)對(duì)比劑偽影，頭頸部動(dòng)脈血管充盈良好，邊界清晰銳利；4分，頭臂靜脈及上腔靜脈內(nèi)無(wú)對(duì)比劑偽影，頭頸部動(dòng)脈血管充盈一般，管壁略模糊，不影響診斷；3分，頭臂靜脈及上腔靜脈內(nèi)少許偽影，頭頸部動(dòng)脈血管充盈一般，管壁略模糊，不影響診斷；2分，頭臂靜脈及上腔靜脈內(nèi)明顯偽影，頭頸部動(dòng)脈血管及管壁顯示不佳，診斷受限；1分，頭臂靜脈及上腔靜脈內(nèi)偽影明顯，頭頸部血管無(wú)法診斷。

1.3.2 客觀評(píng)價(jià)

由2名經(jīng)驗(yàn)豐富影像科醫(yī)師在同樣的窗口技術(shù)（窗位100 HU，窗寬800 HU）對(duì)3組圖像進(jìn)行測(cè)量取平均值。頭部動(dòng)脈血管采集右側(cè)大腦中動(dòng)脈M1段CT值，右側(cè)顳葉下極CT值作為背景，其SD值作為噪聲；頸部動(dòng)脈血管采集右側(cè)頸總動(dòng)脈起始部CT值，右側(cè)鎖骨下靜脈CT值作為背景，其SD值作為噪聲。分別計(jì)算信噪比SNR和對(duì)比噪聲比CNR，SNR=CT動(dòng)脈/SD背景、CNR=（CT動(dòng)脈-CT背景）/SD背景。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

所得數(shù)據(jù)均采用SPSS19.0軟件分析。組間圖像主觀評(píng)價(jià)、客觀評(píng)價(jià)均采用方差分析，P＜0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 圖像主觀評(píng)價(jià)結(jié)果

依據(jù)圖像質(zhì)量主觀評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，B組的圖像質(zhì)量評(píng)分最高，A組最低，C組居中，B組與C組圖像評(píng)分能夠滿足臨床診斷，A組圖像質(zhì)量診斷受限，其間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表1）。

表1 3組圖像的主觀評(píng)分結(jié)果（±s）

表1 3組圖像的主觀評(píng)分結(jié)果（±s）

A組B組C組F值P值例數(shù)30 30 30分?jǐn)?shù)2.70±0.53 4.63±0.56 4.30±0.47 118.297＜0.001

2.2 圖像的客觀評(píng)價(jià)結(jié)果

通過(guò)比較3組圖像的目標(biāo)血管CT值、SNR、CNR，顯示在頭部血管客觀評(píng)價(jià)中，B組和C組血管內(nèi)CT值較高，A組CT值明顯較低，B組的SNR及CNR高于其他2組，其差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表2）；在頸部血管客觀評(píng)價(jià)中，A組與B組的目標(biāo)血管CT值較高，C組的CT值較低，SNR及CNR仍是B組高于其他2組（表3）。

表2 3組頭部圖像的客觀評(píng)價(jià)結(jié)果

表3 3組頸部圖像的客觀評(píng)價(jià)結(jié)果

3 討論

頭頸部CTA檢查的成功關(guān)鍵是保證CT掃描時(shí)靶血管內(nèi)對(duì)比劑濃度處于高峰狀態(tài)，這樣才能保證圖像的SNR和CNR，達(dá)到最佳的圖像質(zhì)量[3]。目標(biāo)血管內(nèi)對(duì)比劑濃度處于高峰狀態(tài)，主要是由對(duì)比劑濃度、劑量、注射速度、掃描延遲時(shí)間以及觸發(fā)閾值等決定的[4]。

在固定其余掃描參數(shù)的前提下，改變掃描閾值對(duì)圖像有著明顯影響。掃描閾值過(guò)高，掃描啟動(dòng)較晚，動(dòng)脈內(nèi)對(duì)比劑濃度低，而靜脈內(nèi)濃度不同程度的提高，影響目標(biāo)動(dòng)脈的顯示；掃描閾值過(guò)低，則較早就開(kāi)始掃描，目標(biāo)血管內(nèi)對(duì)比劑濃度未達(dá)到高峰，而且對(duì)比劑與血液混合不均勻，容易形成血管腔狹窄的假象。最佳的閾值選擇，應(yīng)該是掃描圖像目標(biāo)血管內(nèi)的濃度處于峰值附近，而靜脈內(nèi)對(duì)比劑濃度最低。

對(duì)掃描閾值的測(cè)定，有小劑量試驗(yàn)和團(tuán)注示蹤觸發(fā)技術(shù)。小劑量試驗(yàn)的方法以前使用較多，需要正式掃描前先進(jìn)行小劑量試驗(yàn)掃描，增加了患者注射的對(duì)比劑劑量，同時(shí)也增加了患者接受的輻射劑量；團(tuán)注示蹤觸發(fā)技術(shù)無(wú)需額外注射對(duì)比劑，減少了對(duì)比劑劑量、降低了輻射劑量。合適的觸發(fā)閾值的設(shè)置，直接決定著團(tuán)注示蹤觸發(fā)技術(shù)的成敗。Claves[5]等，認(rèn)為在CTA中使用非離子型對(duì)比劑，目標(biāo)血管內(nèi)濃度處于150～200 HU時(shí)，圖像質(zhì)量最佳，目標(biāo)血管濃度低于100 HU或超過(guò)250 HU時(shí)，會(huì)導(dǎo)致圖像出現(xiàn)假象。

本研究是在對(duì)比劑濃度、劑量、注射速度、掃描時(shí)間均一致的前提下，選用不同的觸發(fā)閾值，其結(jié)果顯示B組圖像的主觀評(píng)價(jià)及客觀評(píng)價(jià)均最佳，頭部及頸部血管濃度較高，頭臂靜脈及鎖骨下靜脈無(wú)對(duì)比劑偽影。A組閾值較低，掃描時(shí)間較早，在頭臂靜脈和鎖骨下靜脈內(nèi)大量對(duì)比劑濃聚，有明顯對(duì)比劑偽影，影響頸部圖像質(zhì)量，而頭部動(dòng)脈血管濃度較低。C組掃描閾值過(guò)高，掃描時(shí)間較晚，頭部及頸部動(dòng)脈血管內(nèi)濃度均較低，甚至部分頭頸部靜脈顯影，導(dǎo)致其顯影不良，影響診斷。

本研究降低了掃描管電壓為100 kV，低于常規(guī)CTA的120 kV。以前的學(xué)者研究提高管電壓有利于提高圖像的質(zhì)量。張軍[7]等通過(guò)比較100 kV和120 kV管電壓下頭頸部CTA圖像質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)采用120 kV管電壓能使主動(dòng)脈弓、頸總動(dòng)脈及椎動(dòng)脈起始部顯示良好。Ertl-Wagner[7]等研究發(fā)現(xiàn)140 kV的高管電壓有利于鄰近海綿竇部的血管以及遠(yuǎn)端細(xì)小分支的顯示。但是提高管電壓的設(shè)置在改善圖像質(zhì)量的同時(shí)，患者接受的輻射劑量明顯增加。本研究將管電壓降至100 kV，患者的輻射劑量明顯減低，但相應(yīng)圖像的噪聲增大，掃描時(shí)聯(lián)合應(yīng)用快速迭代重建技術(shù)iDose則有效的降低圖像噪聲，提高圖像的質(zhì)量。

總之，在100 kV低管電壓下聯(lián)合應(yīng)用快速迭代重建技術(shù)，通過(guò)比較自動(dòng)團(tuán)注示蹤觸發(fā)3種不同閾值，以100 HU作為觸發(fā)閾值能夠得到較好的圖像質(zhì)量。

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