Test Bolus法與Bolus Tracking法在頭頸CTA中的對(duì)比研究＊

劉志強(qiáng) 林進(jìn)麗 羅慶祿 饒怡欣 臧東亮 林子盛 歐陽中敏,*

1.廣州市第十二人民醫(yī)院放射醫(yī)學(xué)科(廣東 廣州 510000)

2.廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第五醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科(廣東 廣州 510700)

3.廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第五醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科(廣東 廣州 510700)

由于動(dòng)脈血管供應(yīng)大腦部分突然堵塞或者破裂，形成缺血性和出血性腦卒中，導(dǎo)致大腦組織缺乏血液和氧氣供應(yīng)，稱為腦卒中。這些缺血部分的腦組織隨即出現(xiàn)梗塞壞死，壞死腦組織支配的軀體部分機(jī)會(huì)出現(xiàn)功能異常[1]。近三十年來，腦卒中的發(fā)病率持續(xù)上升，具有高發(fā)病率、高致殘率、高發(fā)死率的特點(diǎn)[2-3]。對(duì)于腦卒中來說，時(shí)間就是大腦，因此在相應(yīng)的時(shí)間窗內(nèi)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的治療尤為關(guān)鍵，而頭頸CTA(computed tomographic angiography)檢查操作簡單、無創(chuàng)傷性、檢查時(shí)間短、檢查費(fèi)用相對(duì)較低、確診率高，是腦卒中評(píng)估和診斷的重要檢查方法[4]。

在腦卒中評(píng)估和診斷中，影像專業(yè)技術(shù)人員需要快速準(zhǔn)確的完成頭頸CTA檢查掃描。目前，最為常用的頭頸CTA掃描方法有Test Bolus法(小劑量測試法)與Bolus Tracking法(對(duì)比劑團(tuán)注智能追蹤法)[5]。Test Bolus法是通過對(duì)比劑少量注射后動(dòng)態(tài)監(jiān)測選定的固定層面，對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到層面內(nèi)目標(biāo)血管的峰值時(shí)間，利用該峰值時(shí)間計(jì)算出CTA掃描的啟動(dòng)時(shí)間[6-7]；Bolus Tracking法是把監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置在預(yù)先掃描的固定層面中目標(biāo)血管內(nèi)，通過追蹤團(tuán)注對(duì)比劑后血管內(nèi)CT值的變化，待檢測層面血管內(nèi)CT值達(dá)到所設(shè)閾值，自動(dòng)觸發(fā)掃描(或手動(dòng)點(diǎn)擊掃描)[8-10]。為了獲得頭頸CTA的最佳掃描時(shí)機(jī)，為腦卒中患者和臨床醫(yī)生提供最準(zhǔn)確的影像資料和影像診斷，本研究對(duì)比分析Test Bolus法與Bolus Tracking法在頭頸CTA掃描中的圖像質(zhì)量以及診斷意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集2019年1月至2020年12月在我院進(jìn)行頭頸聯(lián)合CTA的患者60例，按照不同掃描方法分為Test Bolus組、Bolus Tracking組兩組，兩組各30例。其中Test Bolus組男16例，女14例，年齡21-47歲，平均年齡(29±6)歲；Bolus Tracking組男23例，女7例，年齡21～41歲，平均年齡(33±6)歲。本研究病例入組標(biāo)準(zhǔn)：1、檢查患者均無備孕懷孕、碘對(duì)比劑過敏、嚴(yán)重心肝腎功能衰竭等病史，2、符合倫理委員會(huì)相關(guān)審批要求，患者及其家屬均簽署知情同意書。

1.2 儀器及參數(shù)采用GE Optima CT660 64排螺旋CT掃描，數(shù)據(jù)導(dǎo)入GE AW 4.6工作站后處理。Test Bolus組和Bolus Tracking組的管電壓均為120kVp，管電流均為Auto mA (Min：100 mA；Max：400 mA；Noise Index：7.00)。層厚為0.625 mm，轉(zhuǎn)速為78.75 mm/s，螺距為0.984：1，掃描時(shí)間為5 s左右(根據(jù)患者頭頸長度而定)。Test Bolus組和Bolus Tracking組的對(duì)比劑為碘佛醇320 mgI/mL,囑咐患者在檢查過程中不能動(dòng)，用束縛帶固定患者頭部，減少運(yùn)動(dòng)偽影。

1.3 掃描方法Test Bolus組以5.0mL/s速率在肘靜脈中注射15 mL對(duì)比劑、15mL生理鹽水，監(jiān)測層面選擇C4/C5水平層面，用MROI分析軟件觀察，以頸總動(dòng)脈腔為感興趣區(qū)測量出時(shí)間-密度曲線。時(shí)間-密度曲線縱軸的最大值(頂點(diǎn))即為頸總動(dòng)脈內(nèi)最高碘濃度CT值(HU)，時(shí)間-密度曲線縱軸的最大值所對(duì)應(yīng)的橫軸值就是峰值時(shí)間。根據(jù)時(shí)間-密度曲線縱軸頂點(diǎn)，獲得其對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)數(shù)n值。根據(jù)公式：實(shí)際掃描時(shí)間=10+2n+2s，計(jì)算出CTA的實(shí)際掃描時(shí)間。以5.0mL/s速率在肘靜脈中注射35mL對(duì)比劑、50 mL生理鹽水，掃描范圍從主動(dòng)脈弓層面由下往上掃描至顱頂[11-12]。

Bolus Tracking組使用機(jī)器自帶的同層動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)，感興趣區(qū)(ROI)選擇在主動(dòng)脈弓腔內(nèi)，以其層面作為監(jiān)測層面。以5.0 mL/s速率在肘靜脈中注射60mL對(duì)比劑、50mL生理鹽水，CT值觸發(fā)閾值設(shè)為140HU。當(dāng)感興趣區(qū)(ROI)內(nèi)的CT值上升至140HU時(shí)自動(dòng)觸發(fā)開始掃描，掃描范圍從主動(dòng)脈弓層面由下往上掃描至顱頂[13]。

1.4 圖像后處理將頭頸CTA的薄層原始數(shù)據(jù)上傳GE ADW 4.6工作站進(jìn)行后處理，通過動(dòng)脈期薄層減去平掃期薄層，獲得剪影圖像；再進(jìn)行剪切、血管延伸添加等操作，獲得頭頸CTA 的容積再現(xiàn)VR、多平面重組MPR和最大密度投影MIP等[14]。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析主觀評(píng)價(jià)由2名從事CT診斷工作5年以上的主治醫(yī)師分別采用雙盲法獨(dú)立分析，分別對(duì)Test Bolus組和Bolus Tracking組進(jìn)行評(píng)分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：1分，只能觀察頭頸部血管主干，圖像噪聲、偽影大；2分，只能觀察頭頸部血管主干及主要分支，圖像噪聲、偽影大；3分，血管主干顯影較好，分支欠佳；4分，血管主干及分支顯影較好；5分，血管主干及分支顯影清晰，對(duì)比度好，無偽影。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析使用SPSS 26.0軟件，采用秩和檢驗(yàn)2名醫(yī)生對(duì)兩組圖像的主觀評(píng)分，P值＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

客觀評(píng)價(jià)在安泰PACS系統(tǒng)上，分別測量Test Bolus組和Bolus Tracking組圖像的主動(dòng)脈弓、頸總動(dòng)脈和大腦中動(dòng)脈M1段血管內(nèi)CT值(HU)，分別計(jì)算出三處血管內(nèi)CT值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析使用SPSS 26.0軟件，采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)兩組圖像主動(dòng)脈弓、頸總動(dòng)脈和大腦中動(dòng)脈M1段血管內(nèi)CT值，統(tǒng)計(jì)分析出兩組圖像三處血管內(nèi)CT值的t值和v值，P值＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

主觀評(píng)價(jià)五分法中，A醫(yī)生評(píng)分Test Bolus法掃描圖像(4.97±0.18)分、Bolus Tracking法掃描圖像評(píng)分(4.77±0.42)分，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.03)；B醫(yī)生評(píng)分Test Bolus法掃描圖像(4.97±0.18)分、Bolus Tracking法掃描圖像評(píng)分(4.73±0.44)分，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.01)；主觀評(píng)價(jià)Test Bolus法掃描CTA圖像稍優(yōu)于Bolus Tracking法。表1為客觀評(píng)價(jià)主動(dòng)脈弓、頸總動(dòng)脈和大腦中動(dòng)脈M1段血管內(nèi)的CT值比較，Test Bolus法掃描圖像主動(dòng)脈弓、頸總動(dòng)脈和大腦中動(dòng)脈M1段血管內(nèi)CT值明顯高于Bolus Tracking法，主動(dòng)脈弓血管內(nèi)CT值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)；頸總動(dòng)脈和大腦中動(dòng)脈M1段管內(nèi)CT值差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

3 討 論

本研究通過主觀評(píng)價(jià)醫(yī)生評(píng)分和客觀評(píng)價(jià)測量血管內(nèi)CT值的對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)Test Bolus法和Bolus Tracking法相比，Test Bolus法掃描CTA圖像質(zhì)量稍高于Bolus Tracking法，尤其是顱內(nèi)動(dòng)脈顯示更加精準(zhǔn)、清晰。Test Bolus法和Bolus Tracking法在頭頸CTA掃描中都是非常重要的掃描方法，但是CTA圖像質(zhì)量受患者個(gè)體血流速度影響較大，影響靜脈血流速度的因素很多：(1)粘稠度較高時(shí)，血流速度較慢；(2)患者情緒高度緊張時(shí)，靜脈收縮，血流減慢；(3)血容量多，血流速度快等。影響動(dòng)脈血流速度的因素也較多：(1)心臟每博輸出量越大，血流速度越快；(2)心率越快，血流速度越快；(3)動(dòng)脈管壁彈性，管壁硬化，動(dòng)脈彈性減弱，也會(huì)影響血流速度等[15-16]。

Bolus Tracking法掃描圖像相比略差的原因分析：(1)當(dāng)患者血流速度較快時(shí)，掃描時(shí)機(jī)偏晚，使用較少對(duì)比劑，則抓取不到血管顯像合適時(shí)機(jī)；使用較多對(duì)比劑，則顱內(nèi)靜脈顯影，干擾診斷。(2)當(dāng)血流速度較慢時(shí)，掃描時(shí)機(jī)偏早，顱內(nèi)血管尚未完全顯影就采集圖像，導(dǎo)致CTA圖像欠佳，影響診斷；為了避免掃描失敗，一般會(huì)立即加掃一期動(dòng)脈期，即便如此也會(huì)錯(cuò)過血管顯影的最佳時(shí)機(jī)，影響診斷。此外，當(dāng)閾值設(shè)定較低或受到干擾時(shí)，應(yīng)手動(dòng)調(diào)整ROI形狀、大小和位置等，必要時(shí)及時(shí)手動(dòng)觸發(fā)掃描[17]。

頭頸CTA掃描采用Test Bolus法，選擇C4/C5水平層面頸動(dòng)脈作為感興趣區(qū)ROI,注射少量對(duì)比劑，得到時(shí)間-密度曲線，獲得頸動(dòng)脈血管內(nèi)碘濃度最高時(shí)的時(shí)間，作為頭頸CTA的掃描時(shí)機(jī)。此掃描時(shí)機(jī)即為C4/C5水平層面頸動(dòng)脈顯影最佳時(shí)機(jī)，可以獲得CT值較高的圖像，可以較大程度降低由于血流速度過快或過慢造成的CTA顯影時(shí)間欠佳，盡可能的獲得最佳掃描時(shí)機(jī)。從表1中可以Test Bolus法掃描圖像血管內(nèi)CT值明顯高于Bolus Tracking法，尤其是對(duì)顱內(nèi)血管掃描時(shí)機(jī)抓取較及時(shí)，顱內(nèi)血管顯影效果較好、圖像質(zhì)量較高。故在采用Test Bolus法掃描頭頸CTA可以準(zhǔn)確計(jì)算CTA的掃描啟動(dòng)時(shí)間，可以獲取最佳掃描時(shí)機(jī)。

此外從研究方法中可以看出，Bolus Tracking法注射對(duì)比劑60mL，Test Bolus法注射對(duì)比劑35mL，在對(duì)比劑用量上Test Bolus法要少于Bolus Tracking法。Test Bolus法計(jì)算峰值時(shí)間所用的對(duì)比劑與監(jiān)測層厚有關(guān)，可以采用薄層監(jiān)測進(jìn)一步減少測試的對(duì)比劑用量。采用Test Bolus法可以減少患者的對(duì)比劑用量，降低患者腎臟排泄負(fù)擔(dān)[18-19]。

對(duì)于采用Test Bolus法沒有相關(guān)分析軟件時(shí)，也可以選擇替代方法：在肘靜脈以5.0mL/s速率注射15mL對(duì)比劑、15mL生理鹽水，選擇C4/C5水平層面為監(jiān)測層面，以頸總動(dòng)脈腔為感興趣區(qū)，采用單層重復(fù)掃描技術(shù)，間隔掃描的間隔時(shí)間設(shè)置為1s,每次掃描重建1層圖像，從注射開始掃描至ROI對(duì)比劑濃度開始變淡。掃描圖像ROI對(duì)比劑濃度最高的那層即為血管顯影最佳時(shí)間，那層圖像所對(duì)應(yīng)的層數(shù)就代表掃描時(shí)間的秒數(shù)即為峰值時(shí)間。

同時(shí)，為提高頭頸CTA掃描成功率，對(duì)比劑注射應(yīng)優(yōu)先選擇右手。對(duì)比劑通過右手的靜脈血管路徑非常通暢，并且很短；對(duì)比劑通過左手的靜脈血管路徑非常狹窄，并且很長。當(dāng)受患者個(gè)體因素影響注射對(duì)比劑只能選擇左手時(shí)，極易發(fā)生對(duì)比劑返流至左側(cè)頸內(nèi)靜脈或者背部靜脈網(wǎng)中，導(dǎo)致頭頸CTA圖像中的動(dòng)脈顯影偏淡、欠佳和靜脈顯示過多干擾動(dòng)脈觀察。應(yīng)當(dāng)使用低流速(3.5mL/s)以及注射高濃度對(duì)比劑(優(yōu)維顯370 mgI/mL)掃描，使對(duì)比劑都能夠通過狹窄的左頭臂靜脈通道[20]。

4 結(jié) 論

本研究存在不足之處：(1)測試所用對(duì)比劑較多，應(yīng)嘗試采用薄層監(jiān)測減少對(duì)比劑用量；(2)病例數(shù)較少，血流速度偏快或偏慢的特異性患者不多，無法進(jìn)一步分析兩種方法的差異；(3)對(duì)于掃描時(shí)間的確定，一定要準(zhǔn)確計(jì)算，計(jì)算錯(cuò)誤將導(dǎo)致CTA檢查失敗。

綜上所述，在頭頸CTA掃描中Test Bolus法可準(zhǔn)確計(jì)算CTA的掃描啟動(dòng)時(shí)間，可以獲取最佳掃描時(shí)機(jī)，提高診斷的準(zhǔn)確性。為避免患者血流因素導(dǎo)致頭頸CTA掃描的失敗，可以選用Test Bolus法，提高頭頸CTA掃描的成功率。