64層頭頸聯(lián)合CTA經(jīng)左側(cè)上肢注射對比劑的最佳時間探討

裴政，高思喆，張斌，侯陽

中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院 放射科，遼寧 沈陽 110004

引言

隨著64排螺旋CT的普及，頭頸聯(lián)合CTA以較高的敏感度、特異度成為頭頸部動脈疾病的首選檢查手段[1-2]。頭頸聯(lián)合CTA的最佳對比劑注射路徑為右側(cè)上肢[3-4]，但是部分患者由于右側(cè)上肢血管疾病而只能選擇左側(cè)上肢注射對比劑。由于左側(cè)頭臂靜脈的特殊位置，當(dāng)對比劑使用量過多、注射持續(xù)時間過長時，會在左側(cè)頭臂靜脈內(nèi)殘留過多的對比劑，而未經(jīng)過血液稀釋的對比劑在掃描時會產(chǎn)生嚴(yán)重的偽影，干擾左側(cè)頸總動脈及頭臂干動脈的近端。使用生理鹽水沖洗為最常用的解決方法[5]。

本研究使用Philips公司新型光譜CT（Philips IQon Spectral CT）。該設(shè)備具有雙層64排探測器，上下兩層探測器分別接收高能和低能的X線，計算機(jī)可模擬出40～200 keV間的任意單能級的同源、同時、同向及同步圖像，在常規(guī)使用中可當(dāng)做64排螺旋CT使用，且與傳統(tǒng)的64排螺旋CT無異。因此，本研究使用光譜CT模擬常規(guī)64排螺旋CT掃描方案，選擇左側(cè)上肢注射對比劑，試得出能維持各部位血管內(nèi)CT值在250 HU以上[6]，并且頭臂靜脈內(nèi)殘留最少對比劑的對比劑最佳注射時間。

1 資料與方法

1.1 病例選擇

前瞻性收集我院2017年9月至12月擬行頭頸部動脈CTA檢查者共100例，其中男性52例，女性48例。年齡39～81歲，平均（57±10）歲；受檢者按照同期隨機(jī)原則分入4組，每組25例。排除標(biāo)準(zhǔn)：上縱膈占位者，已知碘對比劑過敏者，嚴(yán)重的腎功能不全（肌苷清除率≤120 μmol/L）；懷孕及心功能Ⅲ級以下等。該實驗經(jīng)倫理委員會批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 掃描方法及對比劑注射方案

頭頸動脈CTA檢查采用光譜CT（Philips IQon Spectral CT）。掃描范圍從胸骨角水平至顱頂。所有患者采用相同掃描參數(shù)：管電壓120 kV，管電流250 mAs；準(zhǔn)直器寬度為64×0.625 mm，S-FOV為200 mm×200 mm，螺距為0.984（筆者比對了Philips的光譜CT及Philips的64排CT，Pitch均無法設(shè)置為1，在確保圖像的Z軸分辨率的情況下，筆者選擇了最接近1的0.984），旋轉(zhuǎn)時間為0.4 s。采用對比劑跟蹤觸發(fā)技術(shù)，感興趣區(qū)設(shè)于胸骨角水平升主動脈內(nèi)，觸發(fā)閾值為150 HU。到達(dá)閾值后延遲最佳時間（3.2 s）后掃描。采用Ulrich REF XD 2051雙筒高壓注射器，18 g套管針，置于左前臂靜脈，注射對比劑碘海醇（350 mgI/mL）。對比劑及生理鹽水的注射速率均為4.5 mL/s。A組對比劑及生理鹽水的持續(xù)注射時間均為10 s，B～D組逐級減少1 s對比劑使用量，分別為9、8、7 s，隨后相同流率注入30 mL生理鹽水。

1.3 圖像處理及評價

A～D組原始數(shù)據(jù)均采用標(biāo)準(zhǔn)算法standard卷積函數(shù)，iDose4 Level 3重建。重建層厚1 mm，重建間隔0.8 mm。窗寬：350，窗位：60。

圖像質(zhì)量主觀評價：將圖像的各組橫斷面數(shù)據(jù)傳至ISP工作站（IntelliSpace Portal，Philips Healthcare）進(jìn)行分析。采用橫斷面、CPR、VR及MIP圖像對受檢者的頸部血管及顱內(nèi)動脈進(jìn)行圖像質(zhì)量的綜合評估。頸部血管的主觀評價內(nèi)容包括對比度及左頭臂靜脈污染情況，這兩項主觀指標(biāo)均按照3分法評定。對比度3分：血管整體強(qiáng)化良好，滿足診斷需求；2分：血管近端強(qiáng)化略差，但不影響診斷；1分：血管整體強(qiáng)化差，無法診斷。左頭臂靜脈污染情況3分：左側(cè)頭臂靜脈內(nèi)無或較少對比劑殘留，無或較少硬束偽影產(chǎn)生；2分：左側(cè)頭臂靜脈殘留對比劑，硬束偽影不顯著，不影響診斷；1分：左側(cè)頭臂靜脈殘留較多對比劑，硬束偽影顯著，無法診斷。在VR圖像上選取大腦中動脈為參照對顱內(nèi)動脈的進(jìn)行主觀評價，3分：M3、M4分支清晰顯示；2分：M2分支清晰顯示，M3、M4顯示欠佳；1分：M1顯示清晰，M2、M3、M4顯示差。由兩位不知掃描條件及患者臨床資料的有經(jīng)驗的放射科醫(yī)師（從事CT診斷5年以上）對圖像質(zhì)量進(jìn)行評價，二者意見不一致時，由第三位放射科醫(yī)師評定，取相同評分作為最終結(jié)論。

圖像質(zhì)量客觀評價：在胸骨角水平的升主動脈內(nèi)測定CT值；在頸總動脈遠(yuǎn)端中心測定CT值；在顱內(nèi)基底動脈中心測定CT值；在胸骨柄正后方左頭臂靜脈內(nèi)測定CT值。在記錄各部位CT值后，低于250 HU的病例，將原始數(shù)據(jù)重建SBI（Spectral Basic Image）數(shù)據(jù)，并選取最佳單能級keV序列圖像[7-9]，確保血管內(nèi)CT值在250 HU以上，滿足診斷需求。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。兩位觀察者對各組圖像質(zhì)量主觀評分的一致性采用Kappa檢驗。各組間圖像的主觀評分的差異采用Kruskal-Wallis檢驗，采用Mann WhitneyU秩和檢驗進(jìn)行組間兩兩比較；各組間圖像的客觀計量數(shù)據(jù)均以表示，采用方差分析（ANOVA）比較差異，采用LSD檢驗進(jìn)行組間兩兩比較。P0.05為組間差異存在統(tǒng)計學(xué)意義。所有參與統(tǒng)計的客觀計量數(shù)據(jù)均為各部位原始CT值，經(jīng)SBI重建后的數(shù)據(jù)均不參與統(tǒng)計學(xué)分析，僅作為滿足診斷需求所用。

2 結(jié)果

所有受檢者均為正常生理解剖（無右位心受檢者）并順利通過檢查,無不良反應(yīng)發(fā)生。經(jīng)SBI重建后的數(shù)據(jù)亦可滿足診斷要求。

2.1 主觀評價結(jié)果

2名放射科醫(yī)師對4組圖像的主觀評分顯示了較好的組間一致性。對圖像頸動脈對比度、靜脈污染情況及顱內(nèi)腦血管顯示情況的Kappa值分別為0.79、0.80、0.77。二者意見不一致時，由第三位放射科醫(yī)師評定，取相同評分作為最終結(jié)論（表1）。

A～C組顯示了很好的主觀對比度，各組評分均≥2分。當(dāng)對比劑注射時間降至7 s（D組）時，頸動脈出現(xiàn)6例對比度差，主觀無法接受的病例；顱內(nèi)出現(xiàn)5例2級以下分支無法顯示的病例。D組與其他3組相比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（PAD、PBD、PCD均小于0.05）。D組左頭臂靜脈內(nèi)無偽影，與A、B兩組相比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（PAD、PBD均小于0.05）；C、D兩組相比較無統(tǒng)計學(xué)差異（PCD0.05）。因此，C組的對比劑注射方案為能夠維持較好主觀對比度，并且左頭臂靜脈產(chǎn)生偽影干擾最小的最佳方案（圖1）。

表1 圖像主觀評分比較（例）

圖1 四名受檢者行頭頸聯(lián)合CTA圖像

2.2 客觀評價結(jié)果

由于A～D組的對比劑的用量逐級減少，各部位內(nèi)CT值也呈現(xiàn)出逐級減低的趨勢，4組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.05）。A～C組各部位動脈血管內(nèi)CT值均大于250 HU，而盡管D組左頭臂靜脈內(nèi)的CT值最低，但出現(xiàn)6例低于250 HU的病例，且與A～C組相比較均存在統(tǒng)計學(xué)的差異（PAD、PBD、PCD均0.05，表2）。

3 討論

本研究顯示在經(jīng)左側(cè)上肢注射對比劑的64層頭頸聯(lián)合CTA中，8 s的對比劑注射時間為能維持圖像良好對比度的最佳注射時間，而隨后同等速率注射30 mL生理鹽水，確保了在掃描時左頭臂靜脈內(nèi)沒有殘留的對比劑。

在行頭頸聯(lián)合CTA時，理論上對比劑引入人體的路徑有4條：雙上肢靜脈及雙下肢靜脈。但是，在下肢注射對比劑時，由于CTA檢查的注射速率較快，會將下肢靜脈內(nèi)的血栓帶入心臟，進(jìn)而形成肺栓塞[10]，所以下肢靜脈不會被選作常規(guī)的對比劑注射路徑。而選擇上肢注射對比劑時，由于左側(cè)頭臂靜脈在匯入上腔靜脈前，在其走行的過程中會與左頸總動脈及頭臂干動脈的近端靠近，當(dāng)對比劑使用量過多、注射持續(xù)時間過長時，會在左側(cè)頭臂靜脈內(nèi)殘留過多的對比劑，而未經(jīng)過血液稀釋的對比劑在掃描時會產(chǎn)生嚴(yán)重的偽影，干擾左側(cè)頸總動脈及頭臂干動脈近端的顯示[11-12]。所以，頭頸聯(lián)合CTA的最佳對比劑引入路徑為右側(cè)上肢靜脈。

但是，在實際檢查中，部分患者由于右側(cè)上肢血管疾病而只能選擇左側(cè)上肢注射對比劑，這時我們就要充分地考慮到左側(cè)頭臂靜脈的解剖位置，在確保圖像對比度的同時，盡量減少左頭臂靜脈內(nèi)殘存的對比劑，進(jìn)而減少偽影對左頸總動脈及頭臂干動脈近端的干擾。頭頸部CTA對掃描時間要求較嚴(yán)格，若過早則可能導(dǎo)致掃描時靶血管內(nèi)對比劑尚未充盈而造成靶血管顯影淺淡甚至失??；若過晚則導(dǎo)致靜脈顯影而過度干擾靶動脈的顯影，甚至可能導(dǎo)致掃描末期頸部動脈對比劑流失從而顯影不足。這就需要一個相對精確的對比劑注射方案，既能保證靶血管的強(qiáng)化，又要使殘留在鎖骨下靜脈內(nèi)的對比劑最少[13-14]。

表2 圖像各部位CT值的比較（HU）

在本研究采用逐秒減少對比劑用量的方法來確定對比劑的最佳注射時間，設(shè)定掃描方案中，在感興趣區(qū)CT值達(dá)到閾值后，延遲3.2 s后掃描，再加上掃描時間（4.17±0.15）s，8 s的對比劑注射時間完全可維持整個掃描過程，追加的生理鹽水使注入體內(nèi)對比劑得到充分的利用，并且在掃描至胸廓入口是避免了鎖骨下靜脈的對比劑殘留。本研究顯示A～C組圖像均可滿足診斷要求，各部位動脈CT值均大于250 HU，A～C組組間比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，C組的對比劑注射時間為最佳時間。D組對比劑注射時間降至7 s時，已經(jīng)短于延遲時間及平均掃描時間的總和，無法維持整個掃描過程，所以D組出現(xiàn)6例對比度差的病例。7 s的對比劑注射時間更適用于掃描范圍較小的身材矮小的患者。目前，被國內(nèi)外學(xué)者廣泛認(rèn)可的CTA的注射速率為4～5 mL/s[15-16]，本研究選定的速率為4.5 mL/s，這樣既能保證掃描圖像清晰，也可減少對比劑滲漏的發(fā)生，同時還減少對比劑腎病的發(fā)生幾率。

本研究的局限性：①入組病例較少，有待于進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，進(jìn)一步減小誤差；②樣本間的心功能及血流動力學(xué)之間存在差異，所得的結(jié)論不是絕對的；③沒有考慮樣本的體重指數(shù)，并以此設(shè)定個體化的對比劑注射速率。

綜上所述，經(jīng)左側(cè)上肢注射對比劑的64層頭頸聯(lián)合CTA中，8 s的對比劑注射時間為能維持圖像良好對比度、減少左頭臂靜脈內(nèi)對比劑殘留的最佳注射時間。