64層螺旋CT下肢動脈血管造影:月國動脈監測觸發對圖像質量的影響

周淑琴 彭振鵬 周旭輝 嚴超貴 高 櫻 林少春 李樹榮

下肢動脈多層螺旋CT血管成像(CT angiography,CTA)對于外周動脈阻塞性疾病(peripheral arterial occlusive disease,PAOD)是一種準確無創的管理手段[1-3]。64層螺旋CT能在短時間(約10s)一次完成下肢動脈的薄層采集,但由于不同患者血管病變程度及血流動力學存在差異,可能出現因采集速度快于對比劑流速而導致的下肢動脈遠端顯影不佳而影響診斷[4]。國內的一組研究[5]分別設置腹主動脈下段和月國動脈為監測層面觸發掃描,結果表明設置月國動脈為監測層面并選擇合理的螺距能改善下肢動脈遠端的顯影。

本研究旨在進一步探討設置月國動脈作為智能觸發監測點對下肢動脈多層螺旋CT血管成像圖像質量的影響。

方 法

1.研究對象

本研究獲得醫院倫理委員批準,所有患者均知情同意。2010年6月～2010年11月對臨床擬診PAOD或術前需要進行血管評價的62例患者行下肢動脈CTA檢查,其中男48例,女14例,中位年齡65(19～85)歲。

患者的排除標準為:有碘對比劑過敏史,血清肌酐水平增高(＞1.5mg/dl)。

2.資料采集

采用Toshiba Aquilion 64層螺旋CT機,患者取仰臥位,監測觸發層面定為雙側月國動脈水平層面。使用雙筒高壓注射器經肘正中靜脈先以4.0m l/s注入非離子型碘對比劑(ultravist370mg/ml)100m l,隨即以相同流率追加40m l生理鹽水。啟動對比劑智能跟蹤Sure-Start技術,于開始注射對比劑后20s對監測層面進行連續動態掃描,待觀察到任意一側月國動脈出現強化時即啟動掃描。增強掃描參數:管電壓采用100kVp或120kVp,兩種管電壓均配合管電流調制技術 (預設噪聲指數10Hu,管電流限值 50～400mA),球管旋轉速度500m s/rot,準直64×0.5mm,螺距因子 0.828,CFOV 400mm。掃描為頭足向,范圍覆蓋腹主動脈下段至足底。

3.圖像重建和后處理

以層厚1.0mm、間隔0.8mm、卷積核FC 11重建圖像,將所獲得圖像數據傳至工作站 (Vital,Vitrea 2,V 3.9)。采用VR、MIP等后處理技術分析圖像質量(圖1)。VR觀察圖像的窗設置為窗寬250Hu,窗位300Hu;MIP觀察圖像的窗設置為窗寬600Hu,窗位400Hu。

4.圖像評價和分析

按照文獻提供的分析方法[6]將下肢動脈分為三部分(含 27個節段):主-髂部(腹主動脈、雙側髂總動脈及雙側髂內外動脈)、股-月國部(雙側股總動脈、雙側股淺、雙側股深動脈及雙側月國動脈)和膝下部(雙側脛前動脈、雙側脛腓干、雙側脛后動脈、雙側腓動脈、雙側足背和雙側足底動脈)。

患者下肢動脈三部分的主觀圖像質量評價由2名在血管影像診斷方面有經驗的放射科醫師采用盲法獨立完成,在后處理工作站上分別以VR和MIP技術來評價圖像質量,并進行觀察者間一致性分析。最后結果以取得一致意見為準。

圖像質量評分標準:1級(差):血管觀察不清,無法診斷;2級(中等):血管對比不佳,小血管、邊緣分支及側支血管觀察受影響或血管壁明顯毛糙,但仍可診斷;3級(良好):血管清晰,對比良好,血管壁輕度毛糙但不影響診斷;4級(優異):血管清晰,對比好,血管壁光滑。每例患者的總體圖像質量定義為三段血管中圖像質量評分的最低值。

下肢動脈3部分血管CT值的測量和分析:取三部分所屬27段動脈中點位置測量其CT值。腹主動脈至月國動脈水平各段用感興趣區法,感興趣區位于血管腔內并盡可能大,同時避免容積效應的影響;脛前動脈以下血管節段采用點測量法。分別計算三部分血管CT值(所轄各節段血管CT值的平均值)并進行方差分析。

記錄每例患者下肢動脈節段的顯示數目和出現下肢靜脈遠端顯影的患者例數。

5.統計學分析

定量資料的描述用均數±標準差表示,分類資料用頻數或百分率來描述。圖像質量的一致性檢驗采用Kappa分析(κ≤0.4時一致性較差,0.4＜κ≤0.6時一致性中等,0.6＜κ≤0.8時一致性較好,κ＞0.8時一致性極好)。

三大部分血管間CT值的比較采用樣本均數的方差分析,采用SPSS version13.0作為統計分析軟件,P＜0.05作為檢驗水準。

結 果

1例患者因雙側月國動脈均閉塞且無側支血管顯影而無法觸發。61例患者成功實施檢查,無1例出現并發癥。

1.主觀圖像質量評價

61例患者中VR總體圖像質量優秀、良好、中等和差分別為33例 (54.1%)、23例 (37.7%)、4例(6.6%)和1例 (1.6%),優良率為56例(91.8%);MIP總體圖像質量優秀、良好、中等和差分別為41例(67.2%)、17例(27.9%)、2例(3.3%)和 1例(1.6%),優良率為58例(95.1%)。兩名觀察者對圖像質量總體評價具有較高的一致性 (VR:kappa=0.719,P＜0.05;MIP:kappa=0.678,P＜0.05)(圖 1)。

圖1 右下肢淺靜脈曲張。去骨VR圖像(A)和MIP圖像(B)清晰顯示雙側下肢動脈未見異常狹窄及擴張。圖2 三段血管強化程度比較。主-髂部和股-月國部強化程度接近,且均高于膝下部。

圖3 女性,77歲。雙下肢疼痛、乏力1周余。去骨VR圖像(A)和MIP圖像(B)整體顯示雙側下肢動脈、雙側髂總動脈管壁見散在鈣化斑,余動脈未見異常狹窄及擴張,雙側脛前動脈、腓動脈及脛后動脈下段,雙側足背、足底動脈均未見顯影。

圖4 男性,65歲。雙下肢動脈硬化閉塞癥左股淺動脈置管溶栓后復查。去骨VR圖像(A)和MIP圖像(B)清晰顯示雙側下肢動脈全程;局部放大并調節視窗后圖像(C)顯示左脛前動脈多發節段重度狹窄-閉塞,右側脛前動脈及足背動脈閉塞,左小腿遠端靜脈提前顯影。

2.血管CT值的測量和分析的分析

主-髂部、股-月國部及膝下部血管平均CT值分別為(536.42±99.68)Hu(352.43～ 742.71Hu)、(541.72±119.05)Hu(338.38～800.75)Hu和(421.29±97.15)Hu(264.58～739.00Hu),方差分析顯示3段間平均CT值有統計學差異(F=25.25,P=0.00),主-髂部和股-月國部強化程度接近且均高于膝下部(圖2)。

3.下肢動脈節段的顯示數目和出現下肢靜脈遠端顯影的患者例數

61例患者共評價血管1549段 (排除了98段血管:93段閉塞、5段解剖缺如);在4例患者中有18段動脈未顯影,其中1例患者小腿中段以下共10個血管節段未顯影,1例患者雙側足背和足底動脈未顯影(圖3),另2例患者均有一側足背和足底動脈未顯影。血管節段顯示率為98.9%(1531/1549)。22.9%(14/61)的患者出現下肢遠端靜脈顯影(圖4)。

討 論

數字減影血管造影術 (digital subtraction angiography,DSA)一直被認為是診斷PAOD的參考標準,但有創、價格昂貴和有導致并發癥的潛在危險而使其應用受限[3]。近年來多層螺旋CT下肢動脈成像在臨床上得到廣泛應用,并成為管理PAOD患者的有效無創手段[1-3]。

能否在血管強化峰值的平臺期內完成靶血管的掃描是CTA成敗的關鍵環節,由于靶血管內對比劑到達峰值的時間受心功能狀況、體重、血管病變程度、對比劑注射流率等多種因素的影響,造成個體間靶血管強化峰值時間有極大差異[4]。下肢動脈CTA掃描范圍大,選擇合適的延遲時間尤為復雜和困難。若延遲時間過短,則有可能因螺旋CT掃描速度快于對比劑在下肢動脈內的流速,造成肢體遠端血管顯影欠佳,這一點在掃描速度較快的64層螺旋CT上顯得較為重要,尤其是選擇腹主動脈下段作為監測觸發層面時[5]。反之,則不但會錯過動脈強化峰值期,而且易導致下肢靜脈污染而影響圖像質量[1,7]。有作者認為下肢動脈CTA檢查時設置月國動脈為監測觸發點并選擇合理的螺距能獲得滿意的圖像質量[7],本組研究中選擇月國動脈作為監測觸發層面,成功觸發的61例患者中VR和MIP總體圖像質量優良率分別為91.8%和95.1%,進一步表明采用月國動脈作為監測觸發層面進行多層螺旋CT下肢動脈成像是可行的。

Fleisch mann等[4]的研究表明移床速度≤30mm/s時掃描速度快于對比劑流速的概率為零,當移床速度≥64mm/s時則掃描速度快于對比劑流速的概率為42%。本組研究中掃描時移床速度為53mm/s,結果顯示有1例患者小腿中段以下共10個血管節段未顯影,1例患者雙側足背和足底動脈未顯影,考慮原因主要與移床速度過快導致掃描速度高于對比劑流速所致。謝偉等[5]推薦遇到這種情況可立即追加第2次掃描,范圍從足底到膝關節,以獲取下肢動脈遠端診斷信息。PAOD患者腹主動脈至下肢遠端動脈分支的循環時間在個體之間和同一患者雙側肢體之間均存在很大差異[4,8],本組中2例患者出現一側足背和足底動脈未顯影而對側血管顯影良好,考慮與此因素有關。

單層螺旋CT進行下肢動脈CTA檢查時,由于探測器覆蓋范圍小和移床速度慢,掃描時間較長,容易出現下肢靜脈顯影而影響診斷[9,10]。多層螺旋CT掃描速度得到了極大的提高,64層螺旋CT能在10s左右完成下肢動脈CTA的采集,但國外學者的研究發現,選擇月國動脈層面進行小劑量團注實驗來確定延遲時間仍難以避免靜脈顯影對圖像質量的影響[8],本組研究將月國動脈作為監測觸發點,結合對比劑智能跟蹤Sure-Start技術來觸發掃描,有22.9%(14/61)的患者出現靜脈顯影?；诖搜芯拷Y果,作者認為設定月國動脈作為監測觸發點時,啟動掃描時需要較長的轉換時間(從監測層面到掃描起始層面),從而導致延遲時間延長是造成靜脈顯影的原因之一。

鑒于PAOD患者腹主動脈至下肢遠端動脈分支的循環時間在個體之間的極大差異,有必要根據患者的循環時間設置個體化的延遲時間以保證獲得良好的圖像質量[11]。Laswed等[12]的一組研究中,分別在腹主動脈和雙側月國動脈進行3次小劑量團注實驗測定各興趣區的循環時間來設置個體化的延遲時間,結果表明該種方法是保證下肢動脈遠端獲得良好圖像和避免靜脈污染的有效手段。

CT血管成像時盡量使靶血管獲得均一的強化效果對保證診斷質量有重要意義,早期螺旋CT進行血管成像(如腹主動脈)時,由于掃描時間較長,往往需要通過增加對比劑的注射量和注射時間來獲得長時間的峰值充盈平臺期[13]。多層螺旋CT掃描時間較以往大為縮短,對比劑用量和注射時間也明顯減少,相應地,血管強化的峰值充盈平臺期也明顯縮短,如何選擇合理的延遲時間和合理的對比劑注射方案以保證掃描時最優的血管強化效果在進行大范圍CTA掃描時尤為重要。本研究中主-髂部、股-月國部及膝下部間平均CT值存在統計學差異,主-髂部和股-月國部強化程度接近且均高于膝下部,表明本研究所采用的掃描和對比劑注射方案在保證下肢動脈CTA血管強化的均一度方面仍顯不足,而Laswed等[12]的掃描方案在保證下肢動脈遠端顯影效果和避免靜脈污染的同時,主-髂部、股-月國部及膝下部的強化程度保持了較好的均一性。

本組研究中1例患者因雙側月國動脈均閉塞且沒有任何側支血管顯影而致掃描無法觸發,筆者認為這是月國動脈監測觸發掃描方案的另一不足之處。

綜上所述,采用月國動脈監測觸發掃描對于多層螺旋CT下肢動脈血管成像能獲得較好的圖像質量,下肢動脈遠端分支可能顯示不佳和靜脈顯影是其不足;對于雙側月國動脈閉塞的患者則會導致無法觸發。

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