延遲時(shí)間及掃描時(shí)間對(duì)320排螺旋CT下肢靜脈血管直接造影成像圖像質(zhì)量的影響

曹宏偉, 程艷芬, 王勝林, 萬(wàn)立野, 崔志新, 馬飛龍, 邢千超

(承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院放射科， 河北 承德 067000)

下肢靜脈 CT 造影成像技術(shù)與血管DSA及超聲檢查比較，具有簡(jiǎn)單、直觀、無(wú)創(chuàng)等優(yōu)點(diǎn)，分為直接法和傳統(tǒng)的間接法。間接法經(jīng)過(guò)上肢靜脈(手背靜脈或者肘正中靜脈)注射造影劑,經(jīng)體循環(huán)后于造影劑達(dá)下肢靜脈濃度峰值時(shí)進(jìn)行的掃描。由于患者個(gè)體差異較大、靜脈造影劑濃度時(shí)間窗不易掌握，且造影劑經(jīng)靜脈血液稀釋后濃度低,往往圖像質(zhì)量較差，診斷下肢靜脈疾患困難[1,2]。直接法通常是經(jīng)下肢靜脈 (常為足背靜脈)直接注入稀釋后的造影劑，不經(jīng)體循環(huán)，管腔內(nèi)的造影劑濃度高并且能夠達(dá)到很好的圖像對(duì)比度，存在操作過(guò)程相對(duì)復(fù)雜而且影響的因素多。主要的影響因素包括造影劑的注射方案,CT機(jī)器掃描計(jì)劃，個(gè)體差異等[2～4]。CT掃描計(jì)劃中的關(guān)鍵因素為延遲時(shí)間和掃描時(shí)間，延遲時(shí)間及掃描時(shí)間過(guò)長(zhǎng)靜脈血管內(nèi)造影劑濃度過(guò)了峰值期；如果掃描時(shí)間、延遲時(shí)間過(guò)于短,靜脈血管內(nèi)的造影劑與血液就不能夠充分的混合均勻或是沒(méi)能達(dá)到峰值就掃描。本研究旨在不同的延遲時(shí)間及掃描時(shí)間條件下進(jìn)行下肢靜脈直接法CT血管造影成像，評(píng)價(jià)其對(duì)圖像質(zhì)量的影響，優(yōu)化CT機(jī)器掃描計(jì)劃，更準(zhǔn)確的為臨床提供影像信息。

1 資料與方法

1.1一般資料:60例臨床上疑診為下腔靜脈或下肢靜脈疾病的患者，經(jīng)過(guò)患者知情同意后，隨機(jī)分為3組(n=20例)，分別行直接法CT下肢靜脈造影檢查，男、女患者各30例，年齡38～84歲，中位年齡61歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有碘劑造影禁忌者。②)嚴(yán)重肝腎、或者心臟功能不全患者。③血管超聲提示一側(cè)或者雙側(cè)大范圍病變無(wú)法顯示下肢靜脈者。

1.2對(duì)比劑注射方法:選擇20G留置針?lè)謩e留置于患者的雙側(cè)足背靜脈，高壓注射器設(shè)置為雙筒雙流模式向雙側(cè)足背靜脈內(nèi)同時(shí)注射非離子型造影劑與生理鹽水的混合液(優(yōu)維顯，370mgI/mL，造影劑與生理鹽水的比例為1∶7～1∶9)，單側(cè)總量為200mL。每側(cè)流速均為3.0mL/s。

1.3掃描方法:患者采取足先進(jìn)仰臥位，320排東芝Aquilion ONE螺旋CT掃描機(jī)。在患者的踝關(guān)節(jié)上方扎止血帶，其力度以患者能承受范圍內(nèi)觸摸不到足背動(dòng)脈為最佳。下肢靜脈掃描范圍需從足底到腎門水平。分組：A組延遲時(shí)間50s，掃描時(shí)間10～20s，掃描時(shí)間為機(jī)器根據(jù)掃描范圍匹配的時(shí)間。B組延遲時(shí)間30s、掃描時(shí)間20～30s，掃描時(shí)間=(液體總量÷流速)—延遲時(shí)間[5]。C組延遲時(shí)間20s，掃描時(shí)間30～40s，掃描時(shí)間計(jì)算方法與B組相同。掃描參數(shù)：管電壓120kV，管電流調(diào)制自動(dòng)，層厚5mm，層間距3mm，重建層厚0.6mm，層間距1mm,矩陣512×512。

1.4圖像后處理與評(píng)價(jià):使用GE公司的adw4.6作為圖像后處理工作站，收集所有獲取的圖像數(shù)據(jù)行后處理，重建方法多采用多平面重建(multiplanar reconstruction,MPR)或曲面重建(curved planar reformation，CPR)、最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)和容積再現(xiàn)(volume rendering，VR)。5年以上心血管系統(tǒng)影像診斷經(jīng)驗(yàn)的兩位醫(yī)師獨(dú)立評(píng)價(jià)所得的下肢靜脈CTV圖像質(zhì)量，意見(jiàn)不一時(shí)以患者的DSA或者超聲結(jié)果為準(zhǔn)。等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：各段靜脈的充盈度和造影劑分布佳，血管的邊緣清晰評(píng)優(yōu)；各段靜脈的充盈度和造影劑分布尚滿意，血管的邊緣顯示較為清晰評(píng)良；靜脈充盈度不良，造影劑于管腔內(nèi)分層并且分布不均勻，大部分血管邊緣模糊為可；血管充盈差或未充盈，造影劑濃度極不均勻，管腔邊緣不可見(jiàn)或周邊明顯線束偽影為差[1]。

1.5統(tǒng)計(jì)分析:所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(SPSS22.0軟件)多個(gè)樣本比較采用Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)，多個(gè)獨(dú)立樣本兩兩比較時(shí)采用Nemenyi檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)a=0.05，P<0.05時(shí)，為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.160例患者均順利完成直接法下肢靜脈CT造影檢查。不同等級(jí)下的下肢靜脈圖像如圖1～圖4(a～d分別為下肢靜脈血管VR像，曲面重建的冠狀位圖像，髂靜脈軸位圖像，股靜脈軸位像)。

圖1 B組延遲時(shí)間30s,掃描時(shí)間20～30s，下肢靜脈圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)等級(jí)為優(yōu)

VR重建后可以看到圖像非常清晰,邊緣光滑銳利，曲面重建后的圖像亦可顯示下肢靜脈腔內(nèi)的密度很均勻。下肢靜脈可以高亮顯示在多個(gè)層面軸位像。

圖2 C組延遲時(shí)間20s，掃描時(shí)間30～40s，下肢靜脈圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)等級(jí)為良

VR重建圖像較清晰，邊緣光滑銳利，曲面重建示靜脈管腔充盈尚好造影劑分布比較均勻。多平面軸位像示靜脈可以高亮顯示。

圖3 A組延遲時(shí)間50s，掃描時(shí)間10～20s，下肢靜脈圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)等級(jí)為可

圖4 A組延遲時(shí)間50s，掃描時(shí)間10～20s，下肢靜脈圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)等級(jí)為差

VR重建圖像髂外靜脈以上顯示不清，曲面重建示股靜脈近段以上管腔充盈差造影劑分布不均勻。多平面軸位像示下肢靜脈管腔內(nèi)造影劑濃度不均，看可見(jiàn)分層現(xiàn)象及邊流(箭頭所示)。

VR重建及曲面重建示圖像腘靜脈以上顯示不清,髂靜脈近乎不顯影，管腔邊緣模糊。多平面軸位像示管腔充盈差、可見(jiàn)分層現(xiàn)象及“假栓子”(箭頭)。

2.2各組圖像質(zhì)量分布如表1。對(duì)各組圖像質(zhì)量行Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析，H=26.596,P<0.000,可認(rèn)為各組圖像質(zhì)量的總體分布于不同延遲時(shí)間、掃描時(shí)間下不完全相同，然后采用Nemenyi檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩比較。本研究取圖像質(zhì)量良及以上為可滿足臨床診斷要求，B組和C組圖像質(zhì)量主要為良及以上，χ2=0.51，P=0.77>0.05,可認(rèn)為兩組間圖像質(zhì)量無(wú)顯著差異。A組與B、C組間有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異且圖像質(zhì)量為良及以下水平，分別行兩兩比較，χ2=22.86、16.52，P<0.05。

表1 不同延遲時(shí)間掃描時(shí)間圖像質(zhì)量分布

3 討 論

CT下肢直接法靜脈造影成像與間接法比較，于足背靜脈注射造影劑后直接流入小腿及大腿的靜脈樹(shù)并經(jīng)CT后處理后成像,強(qiáng)化效果好。掃描后經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)暮筇幚砜梢赃M(jìn)行下肢靜脈樹(shù)立體直觀的三維重建，缺點(diǎn)為操作相對(duì)復(fù)雜，除了個(gè)體因素差異之外最終圖像質(zhì)量受到多種因素影響。通過(guò)查閱文獻(xiàn)及反復(fù)預(yù)實(shí)驗(yàn)我們了解到影響因素主要包括造影劑注射方案，掃描計(jì)劃等[3]。

3.1造影劑注射方案：造影劑濃度和注射速率是直接法下肢靜脈CT造影檢查成功與否的關(guān)鍵因素。將未經(jīng)稀釋的造影劑注入下肢靜脈，管腔內(nèi)極高濃度造影劑會(huì)產(chǎn)生明顯的線束硬化偽影，管壁邊緣及周圍組織變形、顯示不清。因此文獻(xiàn)報(bào)道多采用經(jīng)生理鹽水稀釋后的造影劑，造影劑濃度不一[1]。Uhl[3]推薦的造影劑濃度為20mL造影劑配比180mL生理鹽水，1∶9。焦慧[4]及歐陽(yáng)裕鋒[5]等報(bào)道1∶3配比的造影劑濃度(碘海醇，350mg I/mL)進(jìn)行下肢靜脈CT造影檢查分別診斷先天下肢靜脈畸形、靜脈曲張。趙君祿[6]等采用1∶5濃度(碘海醇，300mg I/mL)進(jìn)行下肢靜脈CT造影診斷下肢靜脈梗阻。王寧[1]等研究結(jié)果表明1∶6～1∶9濃度配比(碘帕醇，370mg I/mL)均可以獲得滿意的下肢靜脈CTV圖像效果。張靜[7]等應(yīng)用1∶10濃度(碘帕醇，370mg I/mL)診斷下肢靜脈曲張。上述文獻(xiàn)報(bào)道均滿足了臨床需求?？紤]到碘造影劑的安全性問(wèn)題，臨床工作中均本著滿足診斷需求得條件下，用量越少越好。結(jié)合文獻(xiàn)及預(yù)實(shí)驗(yàn)本研究采用了1∶7～1∶9(碘帕醇，370mg I/mL)濃度配比。下肢靜脈路徑長(zhǎng)管腔大且不規(guī)則，血管內(nèi)有瓣膜防止血液逆流，因而相比動(dòng)脈而言血流慢并腔內(nèi)壓力低，當(dāng)存在病理情況如外傷、大型手術(shù)后、妊娠等易形成血栓。高注射速率可以提高單位時(shí)間內(nèi)對(duì)比劑總量增加血管強(qiáng)化程度，且較高的注射速率有利于靜脈管腔充盈。但是對(duì)于下肢靜脈的特點(diǎn)，高注射速率會(huì)增加靜脈炎及血栓脫落的風(fēng)險(xiǎn)，因此臨床多采用較低的注射速率。Uhl[3]推薦的造影劑注射速率為2～3mL/s。張靜[7]采用2.5mL/s，王寧[1]等采用3.0mL/s，李小龍[8]、歐陽(yáng)裕鋒[5]采用2.0mL/s,趙君祿[6]采用2.3mL/s,注射速率均獲得了滿意的下肢靜脈CTV圖像。結(jié)合文獻(xiàn)及預(yù)實(shí)驗(yàn)本研究采用3.0mL/s造影劑注射速率。

3.2掃描計(jì)劃:包括延遲時(shí)間、掃描時(shí)間、管電流和管電壓、螺距等。合適的延遲時(shí)間和掃描時(shí)間是CT下肢靜脈造影成像的另一重要因素。Uhl[3]推薦的延遲時(shí)間是30s，掃描時(shí)間為注射時(shí)間減去延遲時(shí)間，約30～70s。張靜[7]所采用的延遲時(shí)間為注射時(shí)間減去機(jī)器根據(jù)掃描范圍設(shè)定的掃描時(shí)間。王寧[1]等采用延遲時(shí)間50s,掃描時(shí)間20s。李高陽(yáng)[9]等采用延遲時(shí)間55s,掃描時(shí)間25s。趙君祿[6]等采用延遲時(shí)間20s，掃描時(shí)間45～75s。進(jìn)行下肢靜脈CT造影檢查的患者，經(jīng)常伴發(fā)下肢靜脈曲張、靜脈瓣膜功能不全，靜脈血容量增加且流速更慢，為了保證整個(gè)掃描過(guò)程中下肢靜脈系統(tǒng)能盡可能的充滿造影劑，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加延遲時(shí)間。下肢靜脈路徑包括脛前后及腓靜脈段、腘靜脈段、股靜脈段及髂靜脈段，路徑長(zhǎng)掃描范圍有時(shí)可達(dá)1m。為了保證掃描期間各段靜脈造影劑濃度盡量為峰值濃度，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加掃描時(shí)間。結(jié)合預(yù)實(shí)驗(yàn)本研究重點(diǎn)分析了延遲時(shí)間及掃描時(shí)間對(duì)于下肢靜脈CT造影圖像質(zhì)量的影響。為了獲得足夠的注射時(shí)間保證下肢靜脈系統(tǒng)完全充盈，本研究采用200mL的造影劑、生理鹽水混合液體量，在注射速率3.0mL/s條件下，平均注射時(shí)間大于60s。研究結(jié)果顯示A組(延遲時(shí)間50s，掃描時(shí)間為機(jī)器根據(jù)掃描范圍匹配的時(shí)間，約10～20s)，圖像質(zhì)量分布不均勻，主要集中在良和可，失敗率高，觀察圖像可發(fā)現(xiàn)腘靜脈及以遠(yuǎn)水平圖像顯示良好，股靜脈及髂靜脈水平圖像顯示差。B組(延遲時(shí)間30s，掃描時(shí)間為注射時(shí)間減去延遲時(shí)間20～30s)，圖像質(zhì)量為良及優(yōu)，且主要分布于優(yōu)，下肢靜脈全程顯示結(jié)果滿意。C組(延遲時(shí)間20s，掃描時(shí)間為注射時(shí)間減去延遲時(shí)間30～40s)，圖像質(zhì)量亦為良及優(yōu)，觀察圖像發(fā)現(xiàn)股靜脈及以遠(yuǎn)圖像顯示良好但部分病例出現(xiàn)分層現(xiàn)象。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果三組圖像質(zhì)量不全相同，兩兩分析顯示A組分別與B組、C兩組有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，圖像質(zhì)量明顯低于兩組。B組與C組間圖像質(zhì)量無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，而同等管電流、管電壓等CT機(jī)器條件下，掃描時(shí)間的增加會(huì)增加患者曝光量及輻射劑量。因此相比較C組掃描時(shí)間30～40s，B組掃描時(shí)間20～30s更有利于臨床應(yīng)用。

綜上所述，在相同液體量(200mL)、造影劑濃度(1∶7～1∶9)、注射速率3.0mL/s條件下，320排螺旋CT下肢靜脈直接法血管造影，采用延遲時(shí)間30s,掃描時(shí)間20～30s可以獲得滿足臨床診斷需求的圖像且更有利患者。本研究樣本量相對(duì)少且個(gè)體差異如身高、體重等未考慮在影響因素中，需擴(kuò)充數(shù)據(jù)增加可信度。