頭頸動脈CT血管成像腦動脈強化的相關(guān)體質(zhì)因素

溫孟皇，鄭君惠，葉維韜，黃飚，李新云，曹希明

廣東省人民醫(yī)院放射科，廣東廣州 510080；

頭頸聯(lián)合CT血管成像（CTA）是臨床上常用的影像學檢查方法[1]，其影響因素包括患者因素（體重、心輸出量、所患疾病等）、對比劑方案（碘濃度、注射流速、鹽水沖洗等）和掃描參數(shù)等[2-3]。大動脈及頭頸血管增強效果的影響因素較肝臟少[4]，血流動力學相對簡單，配合快速CT掃描系統(tǒng)，大范圍掃描數(shù)秒即可完成，很容易獲得純動脈期相。但頸部組織層次多，頭頸動脈CTA對比劑峰值持續(xù)時間短，靜脈回流快，對比劑到達頸動脈延遲時間的個體差異大，延遲時間難以確定；個體的差異對頸動脈血流速度的影響特別明顯；頸動脈血流速度快，對比劑通過頸動脈的時間窗窄；顱內(nèi)血液再循環(huán)時間非常短，對比劑不通過血-腦屏障，常引起與頸動脈緊貼的頸內(nèi)靜脈過早和過度顯示，過度顯影的靜脈影響對頸動脈斑塊的評價。上述多種因素限制了頸動脈對比劑使用參數(shù)的選擇。因此，客觀分析頭頸血管CTA掃描過程中的影響因素，從而達到對比劑用量的最優(yōu)化以及合理選擇掃描時間至關(guān)重要。本研究擬探討頭頸聯(lián)合CTA動脈強化程度的一致性，尋找相關(guān)影響因素，為臨床優(yōu)化對比劑注射方案、優(yōu)化掃描時間和延時時間提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象 收集2015年9月—2017年9月廣東省人民醫(yī)院臨床擬診為缺血性腦血管病患者的頭顱灌注檢查數(shù)據(jù)，排除有明顯運動偽影或其他原因所致圖像質(zhì)量不佳者及合并動脈瘤或動脈畸形者，共納入108例檢查結(jié)果顯示腦血流灌注未見明顯異?；颊撸渲心?67例，女 41例；年齡 37～85歲，平均（62.0±13.2）歲。

1.2 儀器與方法 采用Philips Brilliance iCT 256層螺旋CT機行頭顱CT灌注及頭顱增強檢查。動態(tài)增強掃描范圍從顱底部層面向上8 cm盡可能覆蓋基底節(jié)區(qū)。采用雙筒高壓注射器經(jīng)肘正中靜脈團注非離子型對比劑40 ml（370 mgI/ml），流速4.0 ml/s，然后以相同流速注射生理鹽水30 ml。注射對比劑后延遲8 s開始掃描，曝光一次覆蓋范圍8 cm，采用不移動掃描床模式對感興趣區(qū)范圍進行連續(xù)動態(tài)掃描，采集40個動態(tài)容積數(shù)據(jù)，每個動態(tài)容積數(shù)據(jù)時間分辨率0.8 s，總掃描時間32 s。掃描參數(shù)：管電壓80 kV，管電流50 mA，探測器128×0.625 mm，X線管轉(zhuǎn)速0.5 s/r，視野 220 mm×220 mm，矩陣 1024×1024。符合上述檢查標準的數(shù)據(jù)方可納入。

1.3 圖像后處理 根據(jù)圖像后處理工作站要求，將CT灌注原始圖像數(shù)據(jù)經(jīng)迭代算法（IMR）重建，選擇L1迭代函數(shù)，圖像定義為Brain Routine，重建層厚和層間距均為5 mm的圖像。然后將所有圖像傳輸至CT圖像后處理工作站（Extended BrillianceWorkspace 4.5 I），運行工作站內(nèi)Brain Perfusion軟件，手動選取雙側(cè)頸內(nèi)動脈區(qū)域手動標注為輸入動脈，上矢狀竇標注為輸出靜脈（圖1）。經(jīng)軟件自動生成時間-密度曲線（TDC）及灌注參數(shù)平均通過時間（MTT）圖、腦血容量（CBV）圖、腦血流量（CBF）圖及達峰時間（TTP）圖（圖2）。根據(jù)TDC記錄輸入動脈以及輸出靜脈的達峰閾值和達峰時間，并記錄每位患者的體重、體表面積、體重指數(shù)和心率。

圖1 選取雙側(cè)頸內(nèi)動脈區(qū)域手動標注為輸入動脈（圖中Artery所示）

圖2 經(jīng)軟件自動生成達峰時間圖，靜脈峰值與動脈峰值時間相差約6 s

1.4 圖像分析 所有圖像均由 2名經(jīng)驗豐富的放射科神經(jīng)診斷組醫(yī)師進行。排除有明顯運動偽影或其他原因所致圖像質(zhì)量不佳者。觀察分析的范圍僅為頭顱灌注檢查能覆蓋的范圍，但要求包括雙側(cè)頸內(nèi)動脈遠端、雙側(cè)大腦中動脈M1段和M2～3段、雙側(cè)大腦前動脈A1～3段、雙側(cè)大腦后動脈P1～3段、基底動脈，并根據(jù)CT灌注數(shù)據(jù)重組的CTA圖，注意排除合并動脈瘤或動脈畸形的圖像和因各種原因不能顯示雙側(cè)頸內(nèi)動脈遠端、雙側(cè)大腦中動脈者。選取雙側(cè)輸入動脈TDC一致或相近的圖像。

1.5 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 13.0軟件，用線性回歸方程分析身高、體重、體表面積、體重指數(shù)及心率與輸入動脈強化閾值的相關(guān)性，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 患者一般資料 108例患者的基線資料見表1。輸入動脈（頸內(nèi)動脈）及輸出靜脈（乙狀竇）的平均達峰時間差為6.42 s。

2.2 患者的一般因素與動脈強化程度的相關(guān)性 患者各種因素與動脈強化程度的相關(guān)性為：體表面積（r=-0.565，P＜0.001）＞體重（r=-0.556，P＜0.001）＞體重指數(shù)（r=-0.448，P＜0.001）＞身高（r=-0.429，P＜0.001），與心率無相關(guān)性（r=0.093，P＞0.05）（圖3）。

表1 108例患者的一般資料（±s）

表1 108例患者的一般資料（±s）

身高（cm） 164.00±8.35心率（次/分） 75.68±18.29體重指數(shù)（kg/m2） 23.43±3.198動脈達峰時間（s） 13.69±2.92靜脈達峰時間（s） 20.11±3.72

頭頸CTA檢查中根據(jù)結(jié)果調(diào)整掃描參數(shù)后均可以獲得較好的圖像效果（圖4）。

3 討論

3.1 影響頭頸CTA的因素及檢查參數(shù)優(yōu)化的必要性頭頸部CTA是頭頸部血管性病變的常用檢查方法，其圖像質(zhì)量受多種因素的影響，其中對比劑注射方案及掃描參數(shù)的設(shè)定尤為關(guān)鍵。常規(guī)頭頸CTA檢查需要以較快的流速注射較高濃度和較大劑量的對比劑（60～80 ml）以維持血管內(nèi)的濃度，滿足圖像后處理和診斷需要[5]。在相對固定的條件下，掃描啟動時機、掃描時間以及對比劑用量的方案直接影響成像質(zhì)量。如果掃描方案設(shè)計不合理，容易造成上腔靜脈及相應(yīng)注射側(cè)頭臂靜脈和鎖骨下靜脈處對比劑大量殘留聚集，形成硬化偽影，導致對頭頸動脈圖像的干擾[6]。由于顱內(nèi)血液再循環(huán)的時間非常短，如果掃描時機及掃描時間設(shè)計不良極易造成顱內(nèi)靜脈竇及頸內(nèi)靜脈過度顯影，影響圖像的診斷及后處理。在實際工作中，最簡單的方案是采用固定對比劑用量和流速的方案，這樣會造成用量的高估或低估，過多的對比劑用量會導致頭頸血管不必要的過度強化，影響診斷的可靠性，同時可能會增加患者不良反應(yīng)的發(fā)生率，不符合對比劑用量最優(yōu)化的原則。

圖3 108例患者身高（A）、體重（B）、體重指數(shù)（C）、體表面積（D）、心率（E）與動脈強化程度的相關(guān)性?；颊吒鞣N因素與動脈強化程度的相關(guān)性為：體表面積＞體重＞體重指數(shù)＞身高，與心率無相關(guān)性

圖4 患者頭頸CTA檢查圖像，顯示清晰，圖像質(zhì)量佳

頭頸動脈CTA技術(shù)參數(shù)選擇的目標應(yīng)為：頸動脈的密度盡可能高于密度差異很大的軟骨和骨組織；同時，使動脈周圍結(jié)構(gòu)如頸靜脈、軟組織（尤其是腺體）盡可能不強化或少強化，以減少本底密度和頸靜脈的重疊，則需要優(yōu)化對比劑的濃度、總量、注射流速和延遲時間等。需要行CTA或CT增強檢查的腎功能不全患者，應(yīng)盡可能減少對比劑用量以降低對比劑腎病的發(fā)生率[7]。既往研究認為，低劑量對比劑在頭頸聯(lián)合CTA中可行[8-10]。但過度減少對比劑用量極易造成血管顯影淺淡或濃度不均，從而影響圖像質(zhì)量和診斷。如何在個體化低對比劑用量的條件下，獲得良好的圖像質(zhì)量具有重要的臨床意義。

3.2 與頭頸CTA強化程度的相關(guān)性指標 腦CT灌注能較好地顯示腦血流動力學情況[11]。為了保證灌注數(shù)據(jù)的標準化，本院所有頭顱灌注檢查均采用40 ml對比劑（370 mgI/ml）、流速4.0 ml/s的方案，與常規(guī)頭頸聯(lián)合CTA檢查的流速非常接近，故不存在TDC差異，通過軟件繪制的TDC與實際增強時有效閾值的持續(xù)時間和峰值基本一致。頭顱灌注檢查能真實地反映受檢者的腦血流動力學情況，能更為準確地認識受檢者的循壞情況，并且可以根據(jù)到達顱內(nèi)動脈峰值及靜脈峰值間的時間差制訂掃描方案中的掃描時間。本研究回顧性分析頭顱灌注數(shù)據(jù)即采用真實的體循環(huán)模型模式，符合實際工作中個體因素差異的變化。本研究結(jié)果顯示，患者各種因素與動脈強化程度的相關(guān)性排序為：體表面積＞體重＞體重指數(shù)＞身高，與心率無相關(guān)性。由于實際工作中每個檢查均計算體表面積稍顯繁瑣，故可以根據(jù)體重計算對比劑的用量。

3.3 頭頸CTA掃描時間的確定 顱內(nèi)動靜脈的達峰時間相差6 s以上，提示當興趣血管達到閾值開始啟動后機器最短準備時間+掃描時間≤6.5 s基本上可以很好地避開靜脈的過度顯影，獲得較好的成像效果。

3.4 本研究的局限性 因樣本量較小，兩兩的相關(guān)性并不能很好地體現(xiàn)出來。對比劑用量個體化方案的具體應(yīng)用有待臨床實踐檢驗。頭頸CTA檢查中影響對比劑到達頭頸血管的延時掃描時間有諸多因素，本研究中對比劑用量及濃度固定，注射流速和注射部位固定，故排除了心率、血壓及心功能的影響。未對上述因素進行深入研究也是本研究的不足之處。

總之，合理的對比劑使用方案可以實現(xiàn)高效的碘流速方案，通過預(yù)注射實驗或自動跟蹤技術(shù)獲得對比劑血管內(nèi)轉(zhuǎn)運時間，加以適當?shù)貟呙柩訒r，配合對比劑注射后生理鹽水沖刷技術(shù)，可以獲得滿意的血管成像。在相對固定的條件下，為獲得頭頸聯(lián)合CTA血管增強的一致性，應(yīng)按體表面積或體重估算對比劑的用量，實際工作中用體重估算對比劑用量可以獲得頭頸聯(lián)合CTA動脈強化程度的一致性。由結(jié)果可知顱內(nèi)動靜脈的達峰時間相差6 s以上，表明當興趣血管達到閾值開始啟動后機器準備時間+掃描時間≤6.5 s基本上可以很好地避開靜脈顯影。