寬體探測器CT多部位血管聯(lián)合成像的臨床應(yīng)用

鄧靈波，朱熠，袁知東，成官迅

血管性疾病無論是動(dòng)脈粥樣硬化，還是免疫性或遺傳性的血管炎，都是一類全身的病變，其中動(dòng)脈粥樣硬化是全球死亡率和致殘率最常見的原因之一[1,2]。15%～30%的動(dòng)脈粥樣硬化患者表現(xiàn)為多部位的血管病變，并可以導(dǎo)致嚴(yán)重后果，包括腦卒中、心肌梗死、缺血性腎病和間歇跛行等。存在間歇性跛行的患者心臟病發(fā)病的死亡率高達(dá)75%，比正常人高出3～4倍[3]。多部位心血管病變預(yù)示后果不良?；颊叽嬖?個(gè)部位的血管病變，其心血管事件發(fā)生率是12.6%；存在2個(gè)部位的病變，心血管事件發(fā)生率是21.1%；3個(gè)部位病變，心血管事件發(fā)生率是26.3%[4]，所以有必要對高?；颊哌M(jìn)行全身血管狀況的評估。既往常規(guī)臨床評估僅限于單一血管區(qū)域，當(dāng)患者需要進(jìn)行多部位的血管評估時(shí)，需要多次到醫(yī)院就診并行多次檢查。全面、準(zhǔn)確、簡便的評估全身動(dòng)脈血管狀態(tài)，將為血管性疾病患者提供更合理、更全面的治療策略[5]。近年來，隨著多層螺旋CT時(shí)間分辨率的提高和迭代重建算法的應(yīng)用，使多部位CTA的聯(lián)合掃描成為可能。一次注入對比劑可以完成多部位血管的檢查，其簡便快捷的掃描方法已得到廣泛認(rèn)可，而且能降低檢查費(fèi)用和對比劑用量，可以作為血管性疾病患者診斷和治療后復(fù)查的首選影像學(xué)方法。本研究旨在探討Revolution CT在全身CTA一站式成像中的臨床應(yīng)用價(jià)值。

材料與方法

1.研究對象

回顧性搜集 2017年1月-2019年3月在北京大學(xué)深圳醫(yī)院應(yīng)用Revolution CT行頭頸、主動(dòng)脈及下肢動(dòng)脈 CTA一站式成像的患者14例，定為A組；B組為同時(shí)段隨機(jī)匹配的行頭頸CTA單部位掃描的患者18例；C組為同時(shí)段隨機(jī)匹配的行雙下肢動(dòng)脈CTA單部位掃描的患者15例，共47例患者。其中男31例，女16例，年齡25～83歲，平均62.8歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：碘對比劑過敏、嚴(yán)重的肝腎功能不全、下肢動(dòng)脈支架術(shù)后及下肢關(guān)節(jié)置換術(shù)后的患者。本研究獲得北京大學(xué)深圳醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者檢查前均簽署知情同意書。

2.掃描方法

采用GE Revolution CT機(jī)進(jìn)行掃描?；颊呷⊙雠P位，頭先進(jìn)，雙手上舉過頭。A組患者掃描方案：使用雙筒高壓注射器經(jīng)患者右側(cè)肘正中靜脈注射對比劑碘帕醇(370 mg/mL)，流率0.075 mL/kg·s，注射時(shí)間18～20 s。采用人工智能觸發(fā)掃描，觸發(fā)層面為主動(dòng)脈弓水平，觸發(fā)閾值120 HU，觸發(fā)后延遲6 s啟動(dòng)掃描。第一次掃描為從頭頂水平至腘窩水平，掃描結(jié)束后延遲5 s，再次從腘窩水平掃描至足底。掃描參數(shù):管電壓100 kVp，管電流為智能毫安秒，0.625 mm×128i，機(jī)架轉(zhuǎn)速0.3 s/r，螺距0.984(圖1)。B組掃描方案：使用雙筒高壓注射器經(jīng)患者右側(cè)肘正中靜脈注射對比劑碘帕醇(370 mg/mL)，流率0.075 mL/kg·s，注射時(shí)間7～8 s。采用人工智能觸發(fā)掃描，觸發(fā)層面為主動(dòng)脈弓水平，觸發(fā)閾值120 HU，觸發(fā)后延遲3 s啟動(dòng)掃描，掃描順序?yàn)橹鲃?dòng)脈弓水平至頭頂。掃描參數(shù):管電壓100 kVp，管電流為智能毫安秒，0.625 mm×128i，機(jī)架轉(zhuǎn)速0.5 s/r，螺距0.984(圖2)。C組掃描方案：使用雙筒高壓注射器經(jīng)患者右側(cè)肘正中靜脈注射對比劑碘帕醇(370 mg/mL)，流率0.075 mL/kg·s，注射時(shí)間16～18 s。采用人工智能觸發(fā)掃描，觸發(fā)層面為腹主動(dòng)脈末端(主動(dòng)脈分支水平上方2 cm)，觸發(fā)閾值350 HU，觸發(fā)后延遲12 s啟動(dòng)掃描，掃描順序?yàn)楦怪鲃?dòng)脈末端水平至足底。掃描參數(shù): 管電壓100 kVp，管電流為智能毫安秒，0.625 mm×64i，機(jī)架轉(zhuǎn)速1.0 s/r，螺距0.984(圖3)。掃描結(jié)束進(jìn)行頭頸部、雙下肢圖像重建，重建層厚0.625 mm，重建間隔0.625 mm。將原始圖像傳至工作站后行MPR、MIP及VR圖像重建(圖1～3)。記錄3組由CT機(jī)自動(dòng)生成的CT容積劑量指數(shù)(volume CT dose index，CTDIvol)和劑量長度乘積(dose length product，DLP)。由兩位有10年以上CT診斷經(jīng)驗(yàn)的影像科醫(yī)師在PACS工作站對圖像進(jìn)行評價(jià)和分析，取2位醫(yī)師數(shù)據(jù)測量的平均值作為最終結(jié)果。

圖1 男，69歲患者，高血壓，糖尿病史10余年，雙下肢跛行半年余。A組患者行頭頸、主動(dòng)脈及雙下肢CTA多部位一站式掃描。a)頭頸部動(dòng)脈VR重建圖；b)主動(dòng)脈至腘動(dòng)脈水平的VR重建圖；c)小腿動(dòng)脈的VR重建圖。圖像質(zhì)量評分為4分，滿足診斷要求。 圖2 女，50歲，頭暈20余天。B組患者行頭頸部CTA掃描，頭頸部動(dòng)脈VR重建圖，圖像質(zhì)量評分為4分，滿足診斷要求。 圖3 男，64歲，糖尿病10余年。C組患者行雙下肢CTA掃描，雙下肢動(dòng)脈VR重建圖，圖像質(zhì)量評分為4分，滿足診斷要求。

3.圖像客觀評價(jià)

在0.625 mm層厚的橫軸面圖像上進(jìn)行數(shù)據(jù)測量。在A組和B組頭頸部CTA圖像分別測量雙側(cè)頸總動(dòng)脈(common carotid artery，CCA)(環(huán)狀軟骨水平)、頸內(nèi)動(dòng)脈(internal carotid artery，ICA)C1段、頸內(nèi)動(dòng)脈海綿竇段(ICA，C4)、大腦中動(dòng)脈(middle cerebral artery，MCA)M1段和椎動(dòng)脈(vertebral artery，VA)起始處這9段血管的CT值，同時(shí)測量咬肌的CT值及標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviation，SD)，計(jì)算圖像的對比噪聲比(contrast-to-noise ratio，CNR)=(右側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈C1段CT值-咬肌CT值)/咬肌標(biāo)準(zhǔn)差。在A組和C組雙下肢CTA圖像上分別測量腹主動(dòng)脈末端(主動(dòng)脈分叉上方2cm)、髂總動(dòng)脈(common iliac artery，CIA)、髂外動(dòng)脈(external iliac artery，EIA)、股總動(dòng)脈(common femoral artery,CFA)、股淺動(dòng)脈(superficial femoral artery，SFA)、腘動(dòng)脈(popliteal artery,PA)和脛腓干(artery of the calf)這13段血管的CT值。同時(shí)測量腹主動(dòng)脈末端水平一側(cè)腰大肌CT值及標(biāo)準(zhǔn)差。計(jì)算圖像的CNR=(腹主動(dòng)脈末端CT值-腰大肌CT值)/腰大肌標(biāo)準(zhǔn)差。每個(gè)層面測量3次，取平均值。

4.圖像質(zhì)量主觀評價(jià)

將每位患者的重建圖像由兩名研究者采用4分法評價(jià)圖像質(zhì)量，意見不一致時(shí)協(xié)商解決。4分，圖像質(zhì)量良好，血管清晰；3分，圖像質(zhì)量尚可，不影響分析；2分，圖像質(zhì)量較差，影響分析；1分，圖像質(zhì)量很差，無法觀察血管。

5.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。并進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析患者各段血管的CT值、CNR、輻射劑量及圖像質(zhì)量。

結(jié) 果

頭頸部CTA圖像比較 A組及B組頭頸部CTA 9段血管的CT值、圖像質(zhì)量、CNR和CTDIvol和DLP結(jié)果見表1。

表1 A組和B組患者頭頸部動(dòng)脈各參數(shù)值比較

兩組各段血管的C值、圖像質(zhì)量及CNR差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。A組的CTDIvol低于B組，但兩者差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。A組的DLP明顯高于B組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.01)。

雙下肢CTA圖像比較 A組及C組雙下肢CTA 13段血管的CT值、圖像質(zhì)量及CNR和CTDIvol和DLP結(jié)果見表2。兩組各段血管的CT值、圖像質(zhì)量及CNR差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。A組的CTDIvol稍低于B組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。A組的DLP高于B組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.11)。

根據(jù)患者的體重，流率及注射時(shí)間間接估算對比劑用量，其中A組患者對比劑用量明顯高于B組患者，但是A組患者對比劑用量與B組患者接近，A組患者對比劑用量少于B組及C組對比劑用量之和。

表2 A組和C組患者雙下肢動(dòng)脈各參數(shù)值比較

討 論

CTA越來越多的用在動(dòng)脈粥樣硬化患者病情診斷、評估和隨訪中，盡管CT掃描是一個(gè)相對安全、無創(chuàng)、簡便的檢查方法。但長期以來，由于我國現(xiàn)行的醫(yī)院分科室管理模式，對于動(dòng)脈粥樣硬化這類全身性疾病缺乏整體管理，對于需要評估多部位血管情況的患者，要行多次CT檢查，既增加了醫(yī)療成本，又增加了患者的輻射劑量和對比劑用量。隨著多層螺旋CT時(shí)間分辨率的提高和迭代重建算法的應(yīng)用，CTA的圖像質(zhì)量進(jìn)一步提高，患者所接受的輻射劑量和對比劑用量也逐漸減少。相比于傳統(tǒng) CT，寬體探測器CT的Z軸最大覆蓋范圍為160 mm，球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.28 s，所以患者無需屏氣、無需鎮(zhèn)靜、一鍵定位后，即可超快速的行大范圍掃描，簡便快捷的完成多部位的一站式掃描。尤其針對心血管快速成像，可以不受心率、呼吸自主運(yùn)動(dòng)的限制，任意狀態(tài)下都可以完成掃描,極大的提高了檢查的成功率。使全身多部位血管的一站式檢查成為可能[6]。

以往頭頸部、主動(dòng)脈及雙下肢CTA檢查需要分3次進(jìn)行，輻射劑量高，對比劑用量大，操作相對復(fù)雜，患者需要多次來院檢查?，F(xiàn)在隨著CT機(jī)器時(shí)間分辨率的提高，多部位血管的聯(lián)合掃描已經(jīng)成為可能。心腦血管CT聯(lián)合掃描，能一次完成頭、頸、心臟多個(gè)部位血管的檢查，其簡便快捷的掃描方法在臨床上已得到廣泛認(rèn)可[7-10]。但由于頭頸、主動(dòng)脈及雙下肢全身血管掃描范圍較廣，掃描難度較大，臨床上還沒有廣泛開展。腹主動(dòng)脈及雙下肢動(dòng)脈CTA聯(lián)合掃描可獲得較好的圖像質(zhì)量[11]。心臟、頭頸部血管聯(lián)合掃描在不增加輻射劑量和對比劑用量的條件下，亦可獲得較好的圖像質(zhì)量[12-14]。

本研究采用GE Revolution CT在頭頸部、主動(dòng)脈及雙下肢血管的一站式聯(lián)合掃描，結(jié)果顯示：①掃描成功率高，頭頸部及雙下肢血管圖像的主、客觀質(zhì)量均與單掃頭頸部、雙下肢圖像質(zhì)量相當(dāng)，均達(dá)到診斷要求；②聯(lián)合掃描的對比劑用量高于單掃頭頸部血管用量，但和單掃雙下肢的用量相當(dāng)；③聯(lián)合掃描圖像噪聲與單次掃描的噪聲無明顯差異；④聯(lián)合掃描的輻射計(jì)量高于單次掃描，但聯(lián)合掃描與雙下肢掃描的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

盡管本研究因病例偏少，且未按臨床癥狀分組及未對動(dòng)脈狹窄程度進(jìn)行評估。但總的來說，采用GE Revolution CT行全身CTA的一站式聯(lián)合掃描圖像質(zhì)量好，成功率高，對比劑用量少，輻射劑量低，操作簡便，值得臨床推廣應(yīng)用。