不同出血速率聯(lián)合低劑量多層螺旋CT診斷消化道出血的實驗研究*

于鵬，翟寧 ，宮鳳玲，王思瑞，馬春梅，王星穩(wěn)，王原 ，張博

（華北理工大學附屬醫(yī)院 1.核醫(yī)學科，2. CT室，3.消化內(nèi)科，4.普通外科，河北 唐山 063000）

消化道活動性出血病因復雜，病情反復，變化快，患者發(fā)病時可能發(fā)生急性外周血液循環(huán)衰竭，病死率較高[1-2]。目前常用于消化道出血的檢查手段包括內(nèi)鏡、消化道鋇餐造影、數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography, DSA）、CT血管造影（CT Angiography, CTA）及核素顯像等。而多層螺旋CT（multi-detector computed tomography, MDCT）憑借其較高的敏感性、特異性，以及檢查手段簡便、迅速等特點，在診斷消化道活動性出血上的優(yōu)勢越來越明顯[3-4]。本實驗利用微量注射泵模擬3種不同出血速率，結(jié)合不同管電壓，模擬消化道出血的MDCT增強檢查，探討在不同出血速率結(jié)合不同管電壓條件下，MDCT診斷消化道出血的敏感性。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

復制消化道出血模型：在2塊新鮮豬肋板間填充新鮮動物脂肪、腎臟及小腸，并將小腸內(nèi)充入適量氣體，將靜脈留置針（20 G）置入腸管內(nèi)，通過連接管與微量注射泵相連。配制對比劑：以測得的30例經(jīng)病理證實的消化道出血患者出血點CT平均值（212.13±64.54）HU為參考值，將濃度為320 mgI/ml碘佛醇（中國江蘇恒瑞醫(yī)藥有限公司）與0.9%生理鹽水配比成濃度為6.4 mgI/ml的碘溶液，120 kV對應CT值為（214.73±1.63）HU。

1.2 實驗方法

本實驗利用微量注射泵模擬3種不同出血速率（0.5、0.4和0.3 ml/min），應用荷蘭Philips Brilliance 256 ICT[飛利浦（中國）投資有限公司]掃描模型。對照組（-0.5 ml/min）：120 kV、300 mAs；實驗A組：100 kV、300 mAs；實驗B組：100 kV、400 mAs；實驗C組：80 kV、465 mAs。微量注射泵分別以0.3、0.4和0.5 ml/min注射速率注射濃度為6.4 mgI/ml的對比劑，并行MDCT掃描。每種參數(shù)掃描7次，每次掃描完成后對小腸進行沖洗，以免對比劑殘留對實驗結(jié)果造成影響。

1.2.1 輻射劑量 掃描完成后CT容積劑量指數(shù)（volume CTdose index, CTDIvol）、劑量長度乘積（dose length product, DLP）由機器自動生成，有效劑量（effective dose, ED）=DLP×k，根據(jù)國際放射防護委員會公布的標準，k=0.015[5]。

1.2.2 圖像客觀評價 測量消化道出血模型肌內(nèi)CT值及標準差，經(jīng)多次測量取平均值。用肌內(nèi)CT值的標準差表示噪聲（standard deviation, SD），圖像噪聲信噪比（signal to noise ratio, SNR）=CT/SD。

1.2.3 圖像主觀評分 采用雙盲法進行評分，評分標準[6]：1分=圖像質(zhì)量差，圖像噪聲高，無法用于診斷；2分=圖像質(zhì)量較差，圖像噪聲較高，無法用于診斷；3=圖像質(zhì)量中等，圖像能夠用于診斷；4=圖像質(zhì)量好；5=圖像質(zhì)量完美。

1.2.4 模型消化道出血檢出標準 以導管末端可見溢出的線狀、噴射狀或橢圓形的對比劑影為檢出，否則為未檢出[7]。

1.3 統(tǒng)計學方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件，計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示，多組間比較用單因素方差分析，進一步兩兩比較用LSD-t檢驗，計數(shù)資料采用率表示，檢出率的比較采用Fisher確切概率法，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 輻射劑量、圖像主觀評分的比較

各組輻射劑量、圖像主觀評分比較，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。實驗A、B、C組的DLP、ED與對照組比較，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。實驗組低于對照組。見表1。

2.2 圖像質(zhì)量的比較

實驗B組噪聲高于對照組，信噪比、圖像主觀評分低于對照組，但差異無統(tǒng)計學意義（t=0.256、0.141和0.126，P=0.802、0.890和0.901）；實驗A組和C組的噪聲、信噪比、圖像主觀評分與對照組比較，差異均有統(tǒng)計學意義（tA=6.026、10.111和2.217，PA=0.000、0.000、0.031；tC=8.102、11.954和 2.809，PC=0.000、0.000和0.007）。見表1和圖1。

表1 各組輻射劑量、圖像主觀評分比較 （±s）

表1 各組輻射劑量、圖像主觀評分比較 （±s）

注：?與對照組比較，P ＜0.05

組別 CTDIvol/mGy DLP/（mGy×cm） ED/mSv 噪聲 信噪比 圖像主觀評分對照組 19.63 691.60±13.98 10.37±0.21 14.40±0.74 3.17±0.19 4.67±0.58實 驗A組 12.36 445.53±21.02? 6.68±0.32? 20.90±2.01? 1.65±0.33? 3.67±0.72?實驗B組 16.49 588.90±25.04? 8.83±0.38? 14.66±0.86 3.15±0.14 4.61±0.50實 驗C組 9.52 332.97±19.25? 4.99±0.29? 22.64±2.32? 1.48±0.23? 3.40±0.91?F值 - 229.259 229.259 33.759 81.630 9.909 P值 - 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

圖1 對照組及實驗各組MDCT圖像

2.3 不同出血速率結(jié)合不同管電壓下對模型出血的檢出數(shù)及出血點平均CT值的檢出率

對照組及實驗各組在出血速率為0.5和0.4 ml/min時對模型出血的檢出率為100%；對照組、實驗A、B組未能檢出出血速率為0.3 ml/min的出血；實驗C組在出血速率為0.3 ml/min時對模型出血的檢出率為28.6%（2/7），與對照組-0.5 ml/min的檢出率比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表2、3和圖2。

表2 各組不同出血速率下模型出血的檢出數(shù)及出血點平均CT值

圖2 對照組及實驗各組出血點MDCT圖像

表3 對照組與實驗C組對模型出血的檢出率比較

3 討論

消化道出血是臨床常見急癥。在診斷消化道出血時，往往需要結(jié)合多種檢查手段，以獲得較為可靠的定性和定位的診斷。目前有多種常用于消化道出血的檢查手段：內(nèi)鏡在診斷消化道出血的同時能夠?qū)Τ鲅课贿M行止血，以免延誤患者病情，但該檢查對下消化道存在一定盲區(qū)，膠囊內(nèi)鏡的問世彌補了這一缺陷，但腸道準備較為繁瑣，不適用于急診檢查；鋇餐造影成本低，曾長期作為小腸檢查的一線診斷手段，但對腸道細致結(jié)構(gòu)的顯示能力差，且不能觀察管腔外的結(jié)構(gòu)；DSA可明確出血部位，并對血管性病變進行栓塞治療，但診治過程中患者一直暴露于射線下；核素顯像敏感性高，且安全無創(chuàng)，但在定位方面價值不大[8]。MDCT血管造影可非侵襲性一次顯示多支血管，反應腸壁異常情況，提供病變與周圍組織器官的關(guān)系，成為診斷消化道出血的有力工具[9-10]。本實驗保證對比劑濃度不變，通過改變微量注射泵的注射流率來模擬不同出血速率，結(jié)合低劑量掃描技術(shù)，探討MDCT增強檢查顯示消化道出血的敏感性。

理想的CT血管造影圖像獲得的時間是在血管內(nèi)對比劑維持在峰值時，此時進行掃描，單位時間內(nèi)血管中通過的碘原子數(shù)越多，血管的強化程度及獲得的圖像質(zhì)量越好。而碘流率與碘原子個數(shù)及血管強化程度是呈正相關(guān)的，碘流率=對比劑濃度×注射流率，因此，注射流率及對比劑濃度是影響血管內(nèi)碘原子含量的主要原因。但注射速率越快，峰值強化時間越短[11]，易錯過最佳掃描時機，且有可能導致對比劑外滲；對比劑濃度越高，黏度、血管阻力越大，血管成像質(zhì)量受到影響[12]，發(fā)生對比劑腎病的風險也隨之增加。對于含碘對比劑等高密度物質(zhì)來說，降低管電壓能接近碘離子K邊緣，獲得較高CT值，能夠在延長最佳掃描時機的同時采用低濃度對比劑、低注射流率，減少對比劑外滲等相關(guān)副作用[13]。但降低管電壓會增加噪聲，影響圖像分辨率。研究表明[14]，管電壓由120 kV降至100 kV，脊柱旁軟組織噪聲增加38.1%。就腹部而言，組織器官間密度接近，噪聲的增加會對圖像質(zhì)量存在一定影響，本實驗通過適當增加管電流以彌補對圖像質(zhì)量造成的影響。研究表明實驗B組噪聲、信噪比及圖像質(zhì)量主觀評分與對照組比較差異無統(tǒng)計學意義，能夠滿足診斷對圖像質(zhì)量的要求。同時本研究發(fā)現(xiàn)，測量的出血點平均CT值隨著管電壓的降低而升高，在80 kV、465 mAs條件下對出血速率為0.3 ml/min的出血檢出2次，雖然檢出率未能達到對照組要求，但有望通過適當降低管電壓而提高MDCT對消化道出血檢出的敏感性，在今后的診療過程中，降低MDCT增強檢查的碘流率，減輕心功能不全患者的循環(huán)負擔，降低老年患者因血管彈性差而發(fā)生對比劑外滲的風險。

對比劑的外溢是目前被廣泛認可的MDCT診斷消化道出血的陽性征像。在高云等[15]的實驗研究中，用300 mgI/ml對比劑模擬常規(guī)檢查中注射速率為3 ml/s的出血，能夠檢出出血速率為0.1 ml/min以上的出血，在方磊等[16]的實驗研究中，用400 mgI/ml對比劑模擬常規(guī)檢查中注射速率為3 ml/s的出血，能夠檢出出血速率為0.05 ml/min以上的出血。但在本實驗研究中均未能檢出0.3 ml/min及以下的出血，原因可能是本實驗采用的對比劑配制方法與前兩者不同。高云、方磊的研究中取每秒心輸出量100 ml，常規(guī)對比劑注射速率3 ml/s，則靶血管血液中對比劑濃度約3.0%，那么濃度為300 mgI/ml對比劑對應的靶血管血液中理論對比劑濃度為9.0 mgI/ml，濃度為400 mgI/ml對比劑對應的靶血管血液中理論對比劑濃度為12.0 mgI/ml；本研究根據(jù)30例消化道出血患者出血點CT值，以該CT平均值為參考值配比對比劑的濃度為6.4 mgI/ml，低于前兩者的對比劑濃度，因此未能檢出0.3 ml/min及以下的出血是可以解釋的。

本研究的局限性：本研究制作的消化道出血模型與臨床上消化道出血實際情況有所差異，本研究將連接了微量注射泵的靜脈留置針直接置入腸管內(nèi)模擬對比劑外溢，以微量注射泵的注射流率模擬出血速率。在沒有腸管內(nèi)液體稀釋效應的情況下，其模擬的出血點的CT值取決于配制的對比劑濃度，但在實驗過程中需對腸管進行沖洗，降低殘留溶液對對比劑的稀釋作用；本研究中未對能檢測的最低出血速率進行探討，模擬的出血速率的組數(shù)少，僅3個不同速率，且樣本量少，僅7個樣本，仍需積累實驗次數(shù)，深化研究。

綜上所述，對比劑濃度為6.4 mgI/ml條件下，MDCT能夠檢出出血速率0.4 ml/min及以上的出血；降低管電壓能夠有效增加出血點CT值。