數(shù)字高壓注射器參數(shù)優(yōu)化研究

陳培昕

廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程科，湖北 武漢 430070

數(shù)字高壓注射器參數(shù)優(yōu)化研究

陳培昕

廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程科，湖北 武漢 430070

目的 優(yōu)化數(shù)字高壓注射器參數(shù)，盡量減少患者和手術(shù)人員的射線暴露。方法 對高壓注射器的參數(shù)——注射延時時間進(jìn)行干預(yù)，將患者分為實驗組和對照組，實驗組采用曝光延時注射造影劑進(jìn)行造影，對照組采用注射延時注射造影劑進(jìn)行造影。結(jié)果 兩組造影圖像質(zhì)量均能滿足臨床診斷要求。實驗組無造影劑的圖像比例較對照組有所下降，患者表面劑量較對照組有所減少。結(jié)論 采用曝光延時注射造影劑進(jìn)行造影所產(chǎn)生的表面劑量較小，可減少X射線對患者和手術(shù)人員的傷害。

血管造影；高壓注射器；曝光延時；注射延時；輻射劑量

0 前言

造影劑增強(qiáng)掃描是CT診斷中的重要技術(shù)手段之一，可以提高正常組織與病變組織的對比度，從而更清楚地顯示病灶結(jié)構(gòu)及范圍。在造影劑增強(qiáng)掃描中，使用高壓注射器可以準(zhǔn)確控制造影劑的總量、流速，從而準(zhǔn)確獲得被增強(qiáng)臟器的多期掃描圖像[1-3]。CT掃描高壓注射器是專為CT增強(qiáng)掃描時注射造影劑而設(shè)計的，具有計算機(jī)控制、自動化程度高、精確可靠、使用安全的特點，準(zhǔn)確應(yīng)用該設(shè)備能夠明顯增加病變的檢出率，也有助于多層螺旋CT（MSCT）等新技術(shù)的開展和應(yīng)用。在造影劑增強(qiáng)掃描中，選擇合適的高壓注射器參數(shù)不但能夠在單位時間內(nèi)注入足夠劑量的造影劑及合理控制注射速度，而且能夠使所得圖像的增強(qiáng)效果更佳，對動、靜脈期的捕捉更加準(zhǔn)確[4-6]。不過，數(shù)字高壓注射器的參數(shù)設(shè)定與血管造影（Digital Substraction Angiography，DSA）圖像的有效利用存在時間差，在整個DSA圖像中有近15%的圖像沒有造影劑，這樣會使患者和手術(shù)人員多受沒有必要的X線輻射[7-8]。本研究主要通過對高壓注射器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，旨在尋求減少患者和手術(shù)人員射線暴露的方法。

1 高壓注射器參數(shù)介紹

高壓注射器的標(biāo)準(zhǔn)使用模式有兩種：① 周圍血管造影模式和心血管造影模式；② CT模式。本研究主要針對第一種模式進(jìn)行實驗對比，該模式的參數(shù)包括：流速、流速建立時間、注射延時、X射線延時、壓力限、容量、造影劑濃度、導(dǎo)管管徑等。其中流速建立時間為注射器達(dá)到程控流速的可用時間；注射X射線延時指從X射線開始啟動直至注射器運(yùn)行注射的延時時間或從注射器啟動直至注射器輸出信號到X射線設(shè)備的延時時間；壓力限單位為：PIS（1 PIS=6.895 kPa）。

2 材料與方法

2.1 一般資料

26例患者中，男16例，女10例，成人18例，兒童8例，年齡3～49歲；檢查部位：腹部6例，胸部20例；共進(jìn)行50次注射。本次實驗采用GE公司LF700系列的高壓注射器，主要由主機(jī)、注射頭和操作臺組成；所用造影劑為非離子型造影劑碘海醇，濃度為350 mg/mL、400 mg/mL；按1.5 mL/kg體重劑量注射，注射速度可以隨檢查部位的需要按規(guī)定設(shè)置；數(shù)據(jù)采集采用德國Siemens公司生產(chǎn)的具有雙C臂平板探測器的Artis DBA機(jī)。

2.2 方法

首先將高壓注射器特制的一次性注射器針筒裝好，吸入造影劑100 mL左右，造影劑的吸入量應(yīng)大于實際注射量；然后用螺紋連接管將注射器與配套針頭連接好，整個導(dǎo)管系統(tǒng)必須排盡空氣，并將注射器頭朝下放置備用；隨后操作人員在操作臺上根據(jù)病變部位、患者的一般情況和醫(yī)師的診斷要求進(jìn)行編程，設(shè)置注射壓力、流量、注射時間等參數(shù)；編程完畢后，整個注射系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)。X線發(fā)生器曝光可同步通過操作臺發(fā)出指令開始注藥，直至曝光完畢。

根據(jù)病人的體重將病人分成實驗組和對照組。實驗組采用曝光延時注射造影劑進(jìn)行造影；對照組采用注射延時注射造影劑進(jìn)行造影。分別記錄每個人每次注射后的無造影劑的圖像比例以及表面劑量，最后將實驗組和對照組相應(yīng)的無造影劑的圖像的表面劑量進(jìn)行對比分析。

3 結(jié)果

3.1 成人組肝血管造影實驗

對6例成年患者應(yīng)用高壓注射器進(jìn)行腹部肝血管造影，其中對照組采用0.5 s注射延時進(jìn)行造影劑注射；實驗組采用0.3 s曝光延時進(jìn)行造影劑注射。造影劑的初始位置均在注射器頭，圖像采集速度均為7.5 f/s。實驗組和對照組的無造影劑的圖像的表面劑量對比結(jié)果，見圖1。對照組與實驗組的最大表面劑量差為4.66×10-3Gy，在病例數(shù)據(jù)中可得到最小的無造影劑的圖像比例為4/63（6.3%）。

圖1 成人組肝血管造影的表面劑量對比結(jié)果

3.2 成人組心血管造影實驗

對12例成年患者應(yīng)用高壓注射器進(jìn)行胸部心血管造影，其中對照組采用0.5 s注射延時進(jìn)行造影劑注射，對照組的圖像采集速度為30 f/s；實驗組采用0.1 s曝光延時進(jìn)行造影劑注射，實驗組的圖像采集速度為15 f/s。造影劑的初始位置均在注射器頭。實驗組和對照組的無造影劑的圖像的表面劑量對比結(jié)果，見圖2。對照組與實驗組的最大表面劑量差為75.66×10-3Gy，在病例數(shù)據(jù)中可得到最小的無造影劑的圖像比例為5/47（10.64%）。總體上，實驗組的表面劑量較對照組有所減少，但效果不是很明顯。

圖2 成人組心血管造影的表面劑量對比結(jié)果

3.3 兒童組心血管造影實驗

對8例未成年患者應(yīng)用高壓注射器進(jìn)行胸部心血管造影，其中對照組采用0.5 s注射延時進(jìn)行造影劑注射，造影劑的初始位置在注射器頭，對照組的圖像采集速度為30 f/s；實驗組采用0.1 s曝光延時進(jìn)行造影劑注射，造影劑的初始位置在導(dǎo)管頭，實驗組的圖像采集速度為15 f/s。實驗組和對照組的無造影劑的圖像的表面劑量對比結(jié)果，見圖3。對照組與實驗組的最大表面劑量差為59.29×10-3Gy，在病例數(shù)據(jù)中可得到最小的無造影劑的圖像比例為1/17（5.88%）。實驗組在造影時去掉了濾過板，其表面劑量在3組實驗中是最低的。

以上3組實驗結(jié)果均表明，采用曝光延時進(jìn)行造影劑注射的實驗組，其表面劑量較小，可減少X射線對患者和手術(shù)人員的傷害。

圖3 兒童組心血管造影的表面劑量對比結(jié)果

4 討論

造影劑所在位置對實驗有很大影響，用于心血管造影的豬尾巴式導(dǎo)管（6F型、長1.1 m、直徑2 mm）內(nèi)可容納13.82 mL的造影劑，用于肝血管造影的RH式導(dǎo)管（5F型、長0.8 m、直徑1.7 mm）內(nèi)可容納7.26 mL的造影劑。若造影劑的初始位置在注射器頭，那么注射后大約需要1 s的時間，造影劑才能到達(dá)導(dǎo)管頭。第三組實驗效果較好的原因之一就是實驗組和對照組在進(jìn)行造影劑注射前，造影劑的初始位置不同。

受實驗條件及時間限制，本實驗主要研究了注射延時和曝光延時對表面劑量的影響，尚未考慮病人的血液粘稠度、注射時血流的方向、流體力學(xué)等影響因素。此外，高寒、低壓等環(huán)境對高壓注射器的應(yīng)用及造影劑對患者產(chǎn)生的影響，也都有待進(jìn)一步研究。

總之，在高壓注射器注射造影劑以配合CT掃描檢查的過程中，規(guī)范操作、熟練掌握機(jī)器性能、選擇合適的注射方式，均能在診治過程中盡量減少X射線對患者和醫(yī)護(hù)人員的傷害。

[1] 鄧八妹,梁煥蓮,溫李花,等.高壓注射器在螺旋CT增強(qiáng)掃描中的應(yīng)用及效果觀察[J].齊魯護(hù)理雜志,2012,18(16):33-34.

[2] 吳海鳳.高壓注射器參數(shù)在頭頸部DSA檢查治療中的應(yīng)用[J].吉林醫(yī)學(xué),2012,33(35):7736-7737.

[3] 張遠(yuǎn)芳,劉國瑞,方文輝,等.高壓注射器在CT增強(qiáng)掃描的應(yīng)用與探討[J].CT理論與應(yīng)用研究,2004,(2):46-50.

[4] 趙云云,王俊,李海濤.論不同因素對肝動脈造影高壓注射器參數(shù)設(shè)置的影響與對策[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué),2011,(14):120-121.

[5] 羅金香,金德勤,邱懷明.螺旋CT增強(qiáng)掃描中高壓注射器參數(shù)的選擇[J].醫(yī)療設(shè)備信息,2005,(3):6-7.

[6] 王小珍,肖春玲.高壓注射器螺旋CT肝臟掃描注射參數(shù)的選擇[J].齊魯護(hù)理雜志,2003,(10):726-727.

[7] 張慶,魏兆龍,李琨,等.多排(層)螺旋CT動脈血管CTA掃描及其輻射防護(hù)探討[J].中國輻射衛(wèi)生,2014,(5):441-443.

[8] 安靜.CT血管造影圖像后處理技術(shù)[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2014,29 (5):80-81.

Research on the Optimization of the Parameters of Digital High Pressure Syringe

CHEN Pei-xin
Department of Medical Engineering, Wuhan General Hospital of Guangzhou Military Command, Wuhan Hubei 430070, China

Objective To find the method to control the infusion dosage of the high pressure syringe so as to decrease the damage caused by X-ray to both the patient and the operator. Methods The parameter-injection delay time was controlled. Patients were divided into two groups: the experimental group and the control group. The patients in the experimental group were injected with contrast medium by the method of controlling inject delay time, whereas the patients in the control group were injected with contrast medium by the method of controlling expose delay time. Results Both the experimental group and the control group could satisfy the clinical diagnostic requirements. In the experimental group, the proportion of images with noncontrast media has declined, and the surface dose has also decreased. Conclusion By optimizing the parameters of high pressure syringe, the high quality images can be acquired with low surface dose, and thus reduce the damage to the patients and medical workers during radiation therapy.

digital subtraction angiography; high pressure syringe; exposure delayed indicator; injection delay; radiation dose

R197.39；TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.01.033

1674-1633(2016)01-0110-03

2015-05-08

2015-06-04

作者郵箱：fmmucpx@sohu.com