對(duì)比劑分段推注-單期掃描在肝動(dòng)脈及門靜脈CT血管成像中的臨床應(yīng)用研究

王 爽 雷 盛 谷 濤 文 利*

肝臟作為人體最重要的代謝、解毒臟器之一，具有獨(dú)特的雙血供系統(tǒng)，肝動(dòng)脈及門靜脈的成像對(duì)直觀了解肝臟功能水平及相關(guān)疾病的病理生理尤其重要。通常情況下，肝臟血管的成像可以通過超聲、血管造影檢查實(shí)現(xiàn)，但是超聲檢查相對(duì)低的空間分辨率、操作醫(yī)生嚴(yán)重依賴性使其肝臟血管的診斷價(jià)值大打折扣。血管造影雖然能高分辨、直觀及動(dòng)態(tài)的顯示肝臟血管，但其操作復(fù)雜性、有創(chuàng)性及高費(fèi)用使其無法在常規(guī)篩查中普及。

隨著CT設(shè)備硬件和軟件的更新?lián)Q代，臨床CT成像設(shè)備的功能越來越強(qiáng)大，在臨床疾病診斷中發(fā)揮著越來越重要的作用，尤其是容積再現(xiàn)及多平面處理等后處理技術(shù)的進(jìn)步使得CT血管成像質(zhì)量更好、信息更豐富，能為臨床血管疾病的診斷提供非常重要的影像參考，已經(jīng)成為肝臟血管最為理想的成像手段。針對(duì)血液循環(huán)的不同時(shí)效，常規(guī)肝臟血管的CT檢查在相應(yīng)的時(shí)期掃描，通過多時(shí)相的采集才能完成肝動(dòng)脈和門靜脈的顯像。但CT作為一種有輻射的影像檢查手段，掃描次數(shù)越多，受檢者輻射劑量越高，對(duì)受檢者造成一些潛在損害。因此，如何降低受檢者輻射劑量成為放射科醫(yī)生關(guān)注的問題[1-4]。

通常在臨床中通過降低輻照條件[低千伏和(或)低毫安數(shù)]和縮短輻照時(shí)間來降低受檢者受照劑量。但是降低輻照條件將導(dǎo)致腹部CT圖像信噪比明顯增加，無法達(dá)到診斷要求。而輻照時(shí)間主要由設(shè)備硬件決定，較難由放射科醫(yī)生進(jìn)行優(yōu)化。因此，需要通過優(yōu)化其他成像條件，在保證圖像質(zhì)量的前提下達(dá)到降低受檢者受照劑量的目的。以往肝臟血管的多期掃描本質(zhì)上是利用肝臟血運(yùn)特點(diǎn)，單次團(tuán)注對(duì)比劑后肝動(dòng)脈和門靜脈在不同的時(shí)間達(dá)到對(duì)比劑濃度峰值，進(jìn)而在不同的時(shí)間點(diǎn)重復(fù)掃描而成像。因此，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔后采用對(duì)比劑分期注射的策略，使肝動(dòng)脈和門靜脈在相同的時(shí)間達(dá)到對(duì)比劑濃度峰值，從而通過一次掃描同時(shí)獲得肝動(dòng)脈和門靜脈的圖像?；诖?，本研究為了驗(yàn)證上述設(shè)想的可行性，前瞻性地對(duì)醫(yī)院收治并行肝血管CT成像的患者分別采用傳統(tǒng)的多期掃描法和分段推注-單期掃描法進(jìn)行成像，分析不同掃描方法的圖像質(zhì)量及各血管CT值，為降低肝血管CT成像輻照劑量提供一種新的診斷策略。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2017年5月至2018年10月陸軍軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院收治的120例行肝動(dòng)靜脈及門靜脈CT血管檢查患者，其中男性67例，女性63例；年齡25～65歲，平均年齡(51.94±10.95)歲。按掃描方法不同分為對(duì)照組(30例)和觀察組90例。對(duì)照組應(yīng)用常規(guī)法掃描，觀察組采用分段式推注對(duì)比劑、單期掃描，觀察組根據(jù)掃描時(shí)間不同又分為50 s、55 s和60 s3個(gè)亞組，每組30例。所有患者對(duì)本研究均知情同意，并簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

(1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡為18歲～70歲，需行肝血管CT成像；②簽署對(duì)比劑知情同意書。

(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①嚴(yán)重肝腎心功能障礙；②對(duì)比劑過敏；③有腹部外傷及手術(shù)病史。

1.3 儀器與藥物

本研究掃描均采用Lightspeed 64排VCT(美國GE公司)，所用對(duì)比劑為三代顯碘比醇注射液(碘濃度為350 mg/ml，法國Guerbet公司)。

1.4 檢查方法

CT成像按照下列參數(shù)進(jìn)行：100 kV，自動(dòng)毫安模式，螺距1.375，重建層厚為0.625 mm，層間隔為0.625 mm；使用標(biāo)準(zhǔn)算法重建圖像。掃描范圍從膈肌至肝右葉下緣平面。對(duì)照組采用常規(guī)法掃描的對(duì)比劑推注方法，一次推注對(duì)比劑1.5 ml/kg，速率4.5 ml/s；常規(guī)監(jiān)測(cè)膈肌層面腹主動(dòng)脈150 HU自動(dòng)觸發(fā)，門靜脈期為肝動(dòng)脈期后30 s觸發(fā)掃描。觀察組采用對(duì)比劑分2段推注，第1段依次推注對(duì)比劑50 ml和鹽水30 ml，速率為3.0 ml/s。第一段注射結(jié)束馬上注射第2段對(duì)比劑：對(duì)比劑40 ml和鹽水30 ml，速率為3.5 ml/s。推注結(jié)束后分別固定延遲50 s、55 s和60 s進(jìn)行單期掃描，同時(shí)顯示肝動(dòng)脈及門靜脈。

1.5 數(shù)據(jù)及圖像后處理

利用AW4.7工作站顯示原始軸位圖像，常規(guī)以同層面腹主動(dòng)脈CT值測(cè)量作為肝動(dòng)脈強(qiáng)化程度，測(cè)量肝門平面腹主動(dòng)脈、肝門區(qū)門靜脈主干及左右分支主干CT值，感興趣區(qū)放于血管中央，以CT值判斷血管成像效果。利用AW4.7工作站進(jìn)行多平面重建(multiplanar reconstruction，MPR)和容積再現(xiàn)(volume representation，VR)等后處理方式獲得其3D VR、MIP及MPR等圖像。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

圖1 不同掃描時(shí)間的時(shí)間密度曲線圖

表1 肝動(dòng)脈及門靜脈CT成像患者分段推注不同曝光時(shí)間肝血管CT值變化()

表1 肝動(dòng)脈及門靜脈CT成像患者分段推注不同曝光時(shí)間肝血管CT值變化()

注：表中*為50 s組與55 s組比較；△為55 s組與60 s組比較；☆為50s組與60 s組比較

表2 對(duì)照組與55 s組門靜脈主干、右支及左支及腹主動(dòng)脈CT值比較(HU，)

表2 對(duì)照組與55 s組門靜脈主干、右支及左支及腹主動(dòng)脈CT值比較(HU，)

采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件處理所有數(shù)據(jù)。計(jì)量資料用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差()表示。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料的組間統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用t檢驗(yàn)和單因素方差分析進(jìn)行，非正態(tài)分布的計(jì)量資料采用秩和檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同掃描方式對(duì)比劑達(dá)峰時(shí)間分析

脾靜脈的對(duì)比劑濃度達(dá)峰時(shí)間明顯早于腸系膜上靜脈。當(dāng)采用常規(guī)法掃描時(shí)，脾靜脈和腸系膜上靜脈的達(dá)峰時(shí)間不同步；而采用分段式推注，通過適當(dāng)時(shí)間的延遲，第二期對(duì)比劑推注導(dǎo)致的脾靜脈峰值將和腸系膜上靜脈第1期對(duì)比劑峰值重疊。兩次推藥在延遲期內(nèi)脾靜脈會(huì)形成兩個(gè)波峰，利用第二個(gè)波峰與腸系膜上靜脈的第一個(gè)波峰重疊。不同掃描時(shí)間的時(shí)間密度曲線見圖1。

2.2 不同曝光時(shí)間單次掃描肝血管CT值

觀察組不同曝光時(shí)間組中，50 s組腹主動(dòng)脈顯示好，但門靜脈主干、肝門靜脈右支以及肝門靜脈左支顯示明顯較差；55 s組門靜脈主干、肝門靜脈右支、肝門靜脈左支及腹主動(dòng)脈顯示較優(yōu)；60 s組雖然門靜脈主干、肝門靜脈右支以及肝門靜脈左支顯示較優(yōu)，但腹主動(dòng)脈顯示較差。不同曝光時(shí)間，腹主動(dòng)脈及門靜脈各分支的CT值存在明顯差異。50 s組與55 s組和60 s組門靜脈的主干、右支及左支CT值比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，而50 s組與60 s組比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。50 s組和55 s組與60 s組腹主動(dòng)脈CT值比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，見表1。

2.3 對(duì)照組與觀察組中55 s組CT值比較

通過統(tǒng)計(jì)學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，55 s組的門靜脈主干、門靜脈右支及門靜脈左支CT值均顯著高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=7.168，t=6.568，t=6.311，P＜0.001)。對(duì)照組和55 s組腹主動(dòng)脈的CT值接近，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-0.180，P＞0.005)，但均具有較高的診斷價(jià)值，見表2。

3 討論

3.1 門靜脈循環(huán)時(shí)間

Freund等[5]認(rèn)為在進(jìn)行肝臟血管CT成像時(shí)，肝門靜脈主干對(duì)比劑濃度達(dá)峰時(shí)間比腹主動(dòng)脈晚30 s，而曹永勝等[6]認(rèn)為，門靜脈CT值達(dá)峰時(shí)間比腹主動(dòng)脈延遲約50～70 s，由于各自采用的對(duì)比劑總量及注射流速不一，結(jié)論有所差異，但肝門靜脈掃描延遲時(shí)間國內(nèi)外均選擇在50～70 s。眾所周知，門靜脈由脾靜脈及腸系膜上靜脈匯合而成，門靜脈內(nèi)顯影的對(duì)比劑因此由脾靜脈和腸系膜上靜脈回流組成[7-10]。但是不同于腸系膜上靜脈較長的回流時(shí)間(45～60 s)，脾靜脈回流路徑較短，其回流時(shí)間也顯著縮短(25～35 s)。脾靜脈和腸系膜上靜脈這種不同步的對(duì)比劑達(dá)峰時(shí)間導(dǎo)致門靜脈內(nèi)對(duì)比劑的峰值濃度顯著降低，使得門靜脈顯影較差[11-12]。此外，脾靜脈和腸系膜上靜脈回流的不同步還會(huì)導(dǎo)致對(duì)比劑混合不均，出現(xiàn)門靜脈呈分層顯示，較難分清是否存在充盈缺損，不能有效排除癌栓及血栓，影響診斷。

3.2 分段式推注-單期掃描的可行性分析

本研究設(shè)想能否建立一種比較合理的方法，既能清楚顯示血管，避免門靜脈對(duì)比劑混合不均所致假象，又能降低輻照劑量。分段注射對(duì)比劑，使不同時(shí)相的血管同時(shí)顯影，時(shí)效性的一致，達(dá)到一期掃描完成門靜脈的顯示，并且該方法可以同時(shí)很好地顯示肝動(dòng)脈[13-16]。利用對(duì)比劑分段注射及不同注射速率改變脾靜脈及腸系膜上靜脈的回流時(shí)間，讓其達(dá)峰時(shí)間實(shí)現(xiàn)近乎一致，由于脾靜脈及腸系膜上靜脈對(duì)比劑的同時(shí)回流，能有效地保證肝門靜脈均勻性混合，使門靜脈顯示效果明顯提升，提高其顯示準(zhǔn)確度。本研究的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了上述設(shè)想，55 s組門靜脈主干及分支的CT值明顯高于對(duì)照組，同時(shí)腹主動(dòng)脈的CT值相差不大，單期掃描實(shí)現(xiàn)了肝動(dòng)脈及門靜脈的成像，同時(shí)提高了顯影效果。

3.3 輻射劑量

相同的掃描時(shí)間、管電壓和管電流條件下每增加一期掃描，輻射劑量相應(yīng)增加，減少掃描期數(shù)必然可以降低患者所受輻射劑量[17]。采用常規(guī)掃描法，由于血液循環(huán)原因，肝動(dòng)靜脈及門靜脈循環(huán)達(dá)峰時(shí)間不一致，為了保證成像效果，必然采用兩期分期掃描，而本研究所采用的分段式推注可以實(shí)現(xiàn)單期掃描，一次掃描即可完成肝動(dòng)脈和門靜脈的所有成像，從而使輻射劑量降為原來的1/2，極大降低了患者所受輻射劑量，對(duì)于患者具有重要意義，尤其是對(duì)于青少年具有重要價(jià)值。

3.4 不足之處

雖然本研究的分段式檢查可以有效的保證肝門靜脈及肝動(dòng)脈的顯示，但相對(duì)樣本量仍較少，適用范圍為心功能正?；颊?；對(duì)于心功能不全者及其他異常血液循環(huán)者未做對(duì)比，因?yàn)樾墓δ懿蝗颊哐貉h(huán)時(shí)間變化較大，因此未納入該研究范圍。其次，該方法主要適用于肝動(dòng)脈及門靜脈CT血管成像，而對(duì)于常規(guī)肝臟CT動(dòng)態(tài)增強(qiáng)診斷肝內(nèi)病變患者不適用[18-20]。因?yàn)榉侄问酵谱⒉荒茱@示肝內(nèi)病變血供特點(diǎn)，故不能取代常規(guī)三期肝臟增強(qiáng)掃描。

4 結(jié)論

對(duì)于以肝動(dòng)脈及肝門靜脈成像為目的的患者，常規(guī)法一次性對(duì)比劑推注-掃描模式患者輻射劑量相對(duì)較高；而對(duì)比劑分段式推注-單期掃描法不僅能保證血管成像效果，更好地顯示門靜脈，且能明顯降低患者所受輻射劑量。其操作方法并無技術(shù)難點(diǎn)，完全可以作為常規(guī)檢查手段。