Test-Bolus改良法在頭頸部CTA檢查中的應(yīng)用價(jià)值

楊正彬，謝惠,吳紹全，鄧小林,吳紅敏

隨著CT掃描技術(shù)的不斷發(fā)展，頭頸部CTA得到廣泛運(yùn)用，目前已成為頭頸部血管病變篩選的重要手段之一[1-4]；Test-Bolus經(jīng)驗(yàn)值法(簡(jiǎn)稱經(jīng)驗(yàn)值法)是頭頸部CTA檢查中的常用方法[5]。有研究報(bào)道由于經(jīng)驗(yàn)值法通常采取監(jiān)測(cè)C4水平頸總動(dòng)脈達(dá)峰時(shí)間、血流的腦循環(huán)時(shí)間為固定時(shí)間的方法計(jì)算增強(qiáng)掃描延遲時(shí)間，卻未考慮腦循環(huán)時(shí)間因人而異和血流/掃描同向運(yùn)動(dòng)規(guī)律，導(dǎo)致部分掃描延遲較多或提前，顱內(nèi)動(dòng)脈顯示不佳或靜脈竇過(guò)度顯示，嚴(yán)重影響臨床的正確診斷，增加了重建處理的時(shí)間。本研究對(duì)140例行頭頸部CTA檢查的患者分別運(yùn)用Test-Bolus改良法與經(jīng)驗(yàn)值法，對(duì)比兩種方法的主觀、客觀圖像質(zhì)量，探討Test-Bolus改良法在頭頸部CTA檢查中的應(yīng)用效果。

材料與方法

1.研究對(duì)象

將2018年1月-2018年9月于我院行頭頸部CTA檢查的140例患者作為研究對(duì)象，伴有嚴(yán)重精神障礙、無(wú)法配合檢查的患者不納入本研究。按隨機(jī)數(shù)字表法將140例患者分為Test-Bolus經(jīng)驗(yàn)值法組(A組，70例)和Test-Bolus改良法組(B組，70例)。A組患者采用常規(guī)經(jīng)驗(yàn)值法進(jìn)行掃描，70例患者中男37例，女23例，平均年齡(56.42±9.29)歲，平均體重(65.42±6.12) kg；B組患者采用改良法進(jìn)行掃描，70例患者中男41例，女29例，平均年齡(54.58±10.15)歲，平均體重(63.97±7.56) kg。兩組患者的性別、年齡、體重差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均>0.05)，具有較好的可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，檢查前患者均簽訂知情同意書(shū)。

2.檢查方法

CTA檢查采用GE Discovery CT掃描儀，患者取仰臥位，去除掃描區(qū)金屬異物及義齒，將頭固定于頭托內(nèi)，囑患者平靜呼吸、雙手平放，一側(cè)肩部聳高。掃描參數(shù)：管電壓100 kV，管電流固定400 mA，層厚5 mm，層間隔5 mm，球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.5 s/r，螺距0.984，探測(cè)器開(kāi)放寬度40.0 mm，視野25 cm×25 cm，采用標(biāo)準(zhǔn)算法，掃描范圍為主動(dòng)脈弓至顱頂部；注射對(duì)比劑的同時(shí)開(kāi)始CT平掃，延遲一段時(shí)間后行增強(qiáng)掃描。掃描完成后將所有圖像傳至GE AW4.6工作站進(jìn)行后處理，對(duì)圖像進(jìn)行層厚為0.625 mm的薄層重建并減影。

A、B兩組采用相同的對(duì)比劑注射方案。增強(qiáng)掃描對(duì)比劑采用碘海醇(350 mg I/mL)，經(jīng)雙管高壓注射器注入患者體內(nèi)。采用流率4.5 mL/s、10 mL劑量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，20 mL生理鹽水推管；正式增強(qiáng)掃描時(shí)流率為4.5 mL/s，對(duì)比劑總量固定為45 mL，45 mL生理鹽水推管。

3.Test-Bolus監(jiān)測(cè)方法及增強(qiáng)掃描延遲時(shí)間的計(jì)算

A、B兩組均監(jiān)測(cè)C4水平頸動(dòng)脈，注入對(duì)比劑后8 s開(kāi)始監(jiān)測(cè)掃描，監(jiān)測(cè)掃描時(shí)間0.5 s/層，間隔時(shí)間1.5 s。A組，監(jiān)測(cè)1～15層(監(jiān)測(cè)層面動(dòng)脈CT值開(kāi)始升高后到降低為止，即對(duì)比劑經(jīng)肘靜脈開(kāi)始注入到頸部動(dòng)脈監(jiān)測(cè)層面為止，所測(cè)時(shí)間不包含腦循環(huán)時(shí)間)，選擇CT值最大層面層數(shù)(記為n1)，然后技術(shù)員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定經(jīng)驗(yàn)值(一般為2～6 s)，增強(qiáng)掃描延遲時(shí)間計(jì)算公式：延遲時(shí)間(s)=8+2×n1+經(jīng)驗(yàn)值。B組，監(jiān)測(cè)1～15層(直到至少一側(cè)頸內(nèi)靜脈肉眼顯示為止，即對(duì)比劑經(jīng)肘靜脈開(kāi)始注入-主動(dòng)脈弓-頸部動(dòng)脈-顱內(nèi)動(dòng)脈-顱內(nèi)靜脈-顱內(nèi)靜脈竇到頸內(nèi)靜脈監(jiān)測(cè)層面為止，所測(cè)時(shí)間包含腦循環(huán)時(shí)間)，選擇頸內(nèi)靜脈肉眼顯示前一層序數(shù)(記為n2，即不需要過(guò)多顯示頸內(nèi)靜脈，又保證了顱內(nèi)靜脈竇淺淡充盈)，以上為頭頸部動(dòng)脈血管充盈最佳時(shí)機(jī)，在此時(shí)間節(jié)點(diǎn)上提前掃描，又要保證掃描層面對(duì)比劑充盈良好，本研究選擇提前增強(qiáng)掃描總時(shí)間的1/2進(jìn)行掃描，掃描進(jìn)行到掃描范圍一半時(shí)達(dá)到頭頸部動(dòng)脈充盈最佳時(shí)機(jī),增強(qiáng)掃描延遲時(shí)間計(jì)算公式：延遲時(shí)間(s)=8+2×n2-(增強(qiáng)掃描總時(shí)間/2)(圖1)。

4.圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)

圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)：由兩位主治醫(yī)師分別對(duì)同一患者檢查圖像的3個(gè)不同層面(主動(dòng)脈弓層面、雙側(cè)頸動(dòng)脈竇層面、雙側(cè)大腦中動(dòng)脈M1段層面)動(dòng)脈中心位置的CT值進(jìn)行3次測(cè)量，取平均值，雙側(cè)測(cè)量再取平均值，ROI直徑略超過(guò)血管直徑的1/2。

圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)：由兩位副高以上職稱的放射科診斷醫(yī)師對(duì)減影圖像進(jìn)行容積再現(xiàn)(volume ndering,VR)及帶骨增強(qiáng)薄層圖像曲面重建(curved planar reformation，CPR)等后處理，并對(duì)VR圖像采用盲法進(jìn)行評(píng)分，當(dāng)兩位醫(yī)師的評(píng)分意見(jiàn)有分歧時(shí)，通過(guò)協(xié)商取得一致意見(jiàn)。圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：4分(掃描時(shí)間合適)，靜脈竇顯示，顱內(nèi)干擾靜脈或海綿竇無(wú)確切顯示；3分(掃描時(shí)間欠合適)，靜脈竇顯示，顱內(nèi)干擾靜脈或海綿竇顯示，但不影響診斷，或靜脈竇未顯示，顱內(nèi)動(dòng)脈主干及遠(yuǎn)端分支顯示尚可；2分(掃描時(shí)間不合適)，靜脈竇顯示，顱內(nèi)干擾靜脈或海綿竇顯示，影響診斷，或靜脈竇未顯示，動(dòng)脈分支遠(yuǎn)端顯示不佳，影響診斷；1分(掃描時(shí)間很不合適，需再次掃描)，顱內(nèi)靜脈或靜脈竇嚴(yán)重過(guò)度顯示，無(wú)法診斷，或靜圖1 Test-Bolus改良法計(jì)算增強(qiáng)掃描延遲時(shí)間。圖1g可見(jiàn)頸內(nèi)靜脈顯示，取n=5(前一層監(jiān)測(cè)層面序數(shù)，即1f層序數(shù))，Test-Bolus改良法增強(qiáng)掃描啟動(dòng)時(shí)間=8+2×5-2.5=15.5s(其中2.5s為增強(qiáng)掃脈竇無(wú)顯示，顱內(nèi)動(dòng)脈主干及遠(yuǎn)端分支無(wú)顯示，無(wú)法診斷。對(duì)主動(dòng)脈弓、頸部動(dòng)脈VR圖像不做主觀評(píng)價(jià)，只做主動(dòng)脈弓層面、雙側(cè)頸動(dòng)脈竇部CT值的客觀評(píng)價(jià)(圖2、3)。

描時(shí)間的1/2)，增強(qiáng)期延遲時(shí)間=15.5-5.0=10.5s(5s為平掃時(shí)間)。a)監(jiān)測(cè)層面示意圖； b) 第1監(jiān)測(cè)層面； c) 第2監(jiān)測(cè)層面； d) 第3監(jiān)測(cè)層面； e) 第4監(jiān)測(cè)層面； f) 第5監(jiān)測(cè)層面； g) 第6監(jiān)測(cè)層面。

5.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié) 果

1.兩組患者不同層面的動(dòng)脈中心層面CT值比較

在主動(dòng)脈弓、雙側(cè)頸動(dòng)脈竇、雙側(cè)大腦中動(dòng)脈M1段3個(gè)層面中，兩組患者測(cè)得的動(dòng)脈中心層面CT值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均>0.05，表1)。

表1 兩組患者不同層面的動(dòng)脈中心層面CT值比較 (HU)

2.兩組減影VR圖像的主觀評(píng)分

VR圖像評(píng)分為優(yōu)、良(評(píng)分為4分和3分)例數(shù)的總和所占百分比，A組為77.1%(54/70)，B組為95.7%(67/70)，B組明顯高于A組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-9.567，P=0.000)； A組平均評(píng)分為(3.11±0.28)分，B組平均評(píng)分為(3.44±0.32)分，B組高于A組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.722，P=0.007，表2)。

表2 兩組減影VR圖像的主觀評(píng)分

討 論

Test-Bolus經(jīng)驗(yàn)值法廣泛運(yùn)用于頭頸部CTA掃描，是一種篩查頭頸部血管疾病的可靠手段，但其在實(shí)際運(yùn)用中受到監(jiān)測(cè)方法的限制，無(wú)法個(gè)性化計(jì)算增強(qiáng)延遲時(shí)間，導(dǎo)致掃描提前或延遲，從而影響圖像質(zhì)量，使得部分病例后重建費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，甚至干擾正確診斷而需要重新掃描。Test-Bolus改良法(小劑量團(tuán)注監(jiān)測(cè)法)正式掃描前注入小劑量對(duì)比劑對(duì)某一特定位置血管進(jìn)行監(jiān)測(cè)，獲得從對(duì)比劑靜脈注入開(kāi)始到監(jiān)測(cè)位置所需時(shí)間，不同患者所需時(shí)間不同，具有個(gè)性化。Test-Bolus經(jīng)驗(yàn)值法或團(tuán)注跟蹤技術(shù)等受監(jiān)測(cè)層面位置限制，無(wú)法獲得監(jiān)測(cè)層面遠(yuǎn)端(順血流方向)的血流時(shí)間信息。Test-Bolus改良法針對(duì)經(jīng)驗(yàn)值法的不足，進(jìn)行了針對(duì)性改良：監(jiān)測(cè)C4水平頸內(nèi)靜脈(對(duì)比劑經(jīng)過(guò)頸動(dòng)脈-腦循環(huán)到達(dá)監(jiān)測(cè)層面頸內(nèi)靜脈)，將腦循環(huán)時(shí)間包含到監(jiān)測(cè)時(shí)間中，所得時(shí)間為頭頸部動(dòng)脈血管充盈最佳時(shí)間，然而CT完成掃描需要時(shí)間(本研究CT機(jī)型為4～5 s)，血流也處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，CT掃描方向(自主動(dòng)脈弓向頭頂部掃描)與血流方向一致，所以需要提前掃描(本研究選擇提前增強(qiáng)掃描時(shí)間的1/2)，即掃描進(jìn)行到中心層面位置時(shí)顱內(nèi)血管充盈剛好完成，保證了掃描層面血管充盈良好。

圖2 同一檢查者處理后的VR圖像，增強(qiáng)延遲過(guò)度，顱內(nèi)靜脈(竇)嚴(yán)重干擾顱底動(dòng)脈病變的診斷，圖像質(zhì)量評(píng)分為1分。a) 掃描延遲時(shí)間不合適的頭頸部動(dòng)脈VR圖像； b) 掃描延遲時(shí)間不合適的顱內(nèi)動(dòng)脈VR圖像。 圖3 另一檢查者未經(jīng)處理的VR圖像，增強(qiáng)延遲時(shí)間合適，無(wú)顱內(nèi)靜脈(竇)干擾，顱底動(dòng)脈清晰可見(jiàn)，重建處理簡(jiǎn)單、快捷，圖像質(zhì)量評(píng)分為4分。a) 掃描延遲時(shí)間合適的頭頸部動(dòng)脈VR圖像; b) 掃描延遲時(shí)間不合適的顱內(nèi)動(dòng)脈VR圖像。

本研究中A、B兩組3個(gè)層面(主動(dòng)脈弓層面、雙側(cè)頸動(dòng)脈竇層面和雙側(cè)大腦中動(dòng)脈M1段層面)測(cè)得的動(dòng)脈中心CT值比較，兩組同層面的CT值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均>0.05)，Test-Bolus改良法在雙側(cè)頸動(dòng)脈竇層面、雙側(cè)大腦中動(dòng)脈M1段層面所測(cè)CT值稍高于Test-Bolus經(jīng)驗(yàn)值法。兩組VR圖像主觀評(píng)分比較中，B組(Test-Bolus改良法組)優(yōu)、良(評(píng)分為4分和3分)例數(shù)總和(所占百分比)及評(píng)分均值均較A組(Test-Bolus經(jīng)驗(yàn)值法組)高，可見(jiàn)Test-Bolus改良法在顯示頭頸部較大動(dòng)脈上的效果與Test-Bolus經(jīng)驗(yàn)值法無(wú)明顯差異，對(duì)改善顱內(nèi)動(dòng)脈遠(yuǎn)端顯示、減少顱內(nèi)靜脈或靜脈竇干擾具有顯著效果。

筆者查閱文獻(xiàn)，尚未發(fā)現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道Test-Bolus改良法的運(yùn)用。Hollingworth等[6]通過(guò)監(jiān)測(cè)C4段頸總動(dòng)脈處達(dá)到的峰值濃度時(shí)間，運(yùn)用常規(guī)Test-Bolus經(jīng)驗(yàn)值法計(jì)算增強(qiáng)掃描延遲時(shí)間，經(jīng)驗(yàn)值時(shí)間固定為2 s。另外，有研究報(bào)道了監(jiān)測(cè)C4水平頸動(dòng)脈，掃描延遲時(shí)間為峰值時(shí)間+6s或峰值時(shí)間+3s[7-8]。楊愛(ài)春等[9]報(bào)道了小劑量團(tuán)注監(jiān)測(cè)法監(jiān)測(cè)主動(dòng)脈弓升部，運(yùn)用公式：延遲掃描時(shí)間(增強(qiáng)掃描啟動(dòng)時(shí)間)=峰值時(shí)間+10s(頸動(dòng)脈、腦循環(huán)時(shí)間固定為10s)。有研究運(yùn)用團(tuán)注跟蹤技術(shù)，分別監(jiān)測(cè)主動(dòng)脈弓、頸動(dòng)脈分叉層面，監(jiān)測(cè)層面達(dá)到閾值后，分別延遲10s、4s開(kāi)始增強(qiáng)期掃描，經(jīng)驗(yàn)值為固定時(shí)間[10-13]。以上方法均未考慮不同檢查者頸動(dòng)脈、腦循環(huán)時(shí)間的差異及掃描/血流同向運(yùn)動(dòng)規(guī)律，未體現(xiàn)個(gè)性化。

近年來(lái)有臨床研究顯示，監(jiān)測(cè)C4/5水平頸動(dòng)脈時(shí)運(yùn)用公式：增強(qiáng)掃描延遲(啟動(dòng))時(shí)間=對(duì)比劑到達(dá)靶血管時(shí)間+注射對(duì)比劑時(shí)間-掃描時(shí)間，注射對(duì)比劑時(shí)間的計(jì)算比較復(fù)雜，最大CT值增加速度r≥55 時(shí)，采用最大目標(biāo)CT值500 HU除以最大CT值增加速度得出CT值持續(xù)增加時(shí)間；當(dāng)r<55時(shí)，注射對(duì)比劑時(shí)間在上述基礎(chǔ)上降低25%[14]，此研究的不足也在于未考慮檢查者本身的腦循環(huán)時(shí)間。

陶黎等[5]運(yùn)用4 mL/s流率和4 mL劑量對(duì)C4水平頸動(dòng)脈進(jìn)行監(jiān)測(cè)，劑量設(shè)置不用考慮腦循環(huán)對(duì)對(duì)比劑的稀釋和滯留，以及頸外動(dòng)脈對(duì)對(duì)比劑的分流，所用監(jiān)測(cè)劑量較小，本研究中加大了監(jiān)測(cè)劑量(10 mL)，以達(dá)到明顯顯示頸內(nèi)靜脈的效果，因此監(jiān)測(cè)劑量偏大，此為Test-Bolus改良法的缺陷。本研究中Test-Bolus改良法對(duì)提前掃描時(shí)間的設(shè)置與CT機(jī)型掃描速度和掃描范圍有關(guān)，未進(jìn)行其它不同提前掃描時(shí)間設(shè)置方案的研究，有待進(jìn)一步深入研究。

綜上所述，Test-Bolus改良法的運(yùn)用為頭頸部CTA/CTV檢查提供了一種新方法[15]，可獲得更高質(zhì)量的圖像，一定程度上提高了檢查成功率，操作簡(jiǎn)便，易于掌握，可有效避免經(jīng)驗(yàn)性錯(cuò)誤，使增強(qiáng)掃描延遲時(shí)間的設(shè)置更加個(gè)性化和合理。