128層螺旋CT腹主動脈觸發掃描的影響因素及強化效果相關性分析*

陳文靜 孫 亮 范海濤 徐 蕊 張文馨 李學棟 張 麗 燕桂新*

[文章編號] 1672-8270(2017)05-0045-04 [中圖分類號] R816.5 [文獻標識碼] A

128層螺旋CT腹主動脈觸發掃描的影響因素及強化效果相關性分析*

陳文靜①孫 亮①范海濤①徐 蕊①張文馨①李學棟①張 麗①燕桂新①*

[文章編號] 1672-8270(2017)05-0045-04 [中圖分類號] R816.5 [文獻標識碼] A

目的：探討128層螺旋CT主動脈智能跟蹤觸發掃描腹部個性化方案的影響因素和強化效果。方法：前瞻性地選擇165例上腹部病變患者行膈頂區智能追蹤上腹部增強檢查，觸發點閾值設為100 HU，記錄患者性別、年齡、體重、身高、心率、收縮壓、舒張壓、對比劑濃度、流速、劑量、觸發時間、延遲時間及掃描觸發值，測量動脈期左右心室及腹主動脈上下區CT值，分析觸發掃描的主要影響因素與增強效果的相關性。結果：觸發時間受心率影響最大；動脈期延遲時間與主動脈上、下CT值密切相關；采用二分類回歸分析心率對腹主動脈強化幅度影響最大；心率60～79次/min和心率80～99次/min用3 ml/s低流速，對比劑量略減少主動脈強化效果相對好；用4 ml/s高流速增加對比劑量能得到較好的主動脈強化效果；心率＜60次/min，則主動脈強化效果好。結論：對不同心率選擇適當的流速和對比劑用量，即可獲得良好的腹部增強強化效果，又可減少造影劑流速、劑量不恰當使用給檢查者帶來的代謝負擔。

腹主動脈，觸發掃描，影響因素，強化效果；多層螺旋CT

[First-author’s address]Department of Medical Imaging, The Sixth Division's Hospital of Xinjiang Production and Construction Corps of Chinese People's Liberation Army, Wujiaqu 831300, China.

128層以上螺旋CT的廣泛應用，使得影像質量不斷提高，也為多期掃描、動脈期均一強化和減少對比劑的用量提供了保證[1]。對于腹部疾病的診斷，腹部CT增強掃描是一項不可或缺的檢查手段，但是CT增強掃描會給患者帶來對比劑不良反應及輻射危害，因此合理化掃描方案及對比劑用量成為關注的新熱點[2-3]。腹主動脈起始點智能跟蹤監測掃描是目前腹部增強最常用、最快捷的掃描方式，監測點的觸發值及腹主動強化幅度直接反映腹部增強效果，影響增強掃描的主要因素包括對比劑濃度、患者個體差異和成像技術等，其中患者之間的個體差異導致掃描時間的不確定，經常導致腹部增強掃描圖像效果不理想[4]。本組旨在研究腹部CT增強掃描患者個體差異、對比劑用量及流速選擇對掃描質量的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集新疆兵團六師醫院2014年12月至2015年11月行上腹部CT增強掃描的165例上腹部病變患者，其中男性103例，女性62例；年齡21～89歲，平均年齡56.41歲。對165例患者行128層螺旋CT膈頂區智能追蹤上腹部增強檢查，并進行前瞻性研究設計多因素分析。所有患者在檢查前后均無與對比劑檢查有關的不適或不良反應。該檢查通過醫院倫理委員會審查批準，檢查前患者均簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標準

(1)納入標準：①臨床檢查患有腹部實質性和空腔臟器病變的患者。

(2)排除標準：①患有明顯肺循環及體循環的肺部疾病；②有嚴重心臟病及腹主動脈疾病的患者。

1.3 儀器設備

Definition AS+128層螺旋CT(德國西門子公司)，MEDRAD雙筒雙流高壓注射器(美國)。

1.4 檢查方法

(1)檢查前10 min測量并記錄患者身高、體重、血壓、脈搏，并詢問病史及家族史，訓練呼吸以保持檢查時吸氣后屏氣；記錄對比劑濃度、流速、劑量、觸發時間、延遲時間、掃描觸發閾值，測量動脈期左右心室及腹主動脈上下區CT值。

(2)掃描時相包括平掃、動脈期、門靜脈期及延時掃描，掃描范圍為膈頂至雙腎下緣水平。智能追蹤閾值觸發技術，平膈頂部腹主動脈腹腔開口處掃一層平掃圖像， 在平掃圖像上主動脈腔內放置面積約1 cm2感興趣區(region of interest，ROI)， 對腹主動脈進行標記，注射對比劑10 s后每隔1.5 s跟蹤監測掃描1次，觸發閾值分別為100 HU，監測條件為管電壓120 kVp、管電流20 mAs，觸發掃描后延時13 s行動脈期掃描，再延時35 s行門靜脈期掃描。

(3)采用Does 4D自動毫安實時監控技術，探測器128×0.6，重建圖像層厚1 mm，層距1 mm，螺距0.8，轉速0.5 s。雙筒雙流團注，對比劑采用碘海醇(300 mg I/ml)1.5 mg/kg和注入50 ml生理鹽水，團注流速分別為3 ml/s和4 ml/s。兩組圖像均未采用迭代重建技術進行圖像重建。

1.5 觀察與評價指標

(1)圖像后處理，每例患者共獲得動脈期5 mm層厚的圖像，傳送工作站進行測量。由資深醫師對測量結果進行評價合格后，再按照要求對圖像質量客觀評價：測量右心室、左心室、膈上水平腹主動脈上極及雙腎下極水平腹主動脈下極CT值，測量大小盡量保持在10 mm2。

(2)對患者年齡、身高、體重、心率以及造影劑用量進行分別統計：①按年齡段分別為＜40歲、40～49歲、50～59歲、60～69歲和≥70歲；②身高分別為＜150 cm、150～159 cm、160～169 cm和≥170 cm；③按體重分別為＜50 kg、50～59 kg、60～69 kg、70～79 kg、80～89 kg和≥90 kg；④按心率分別為＜60次/min、60～79次/min、80～99次/min和≥100次/min；⑤按造影劑用量分別為＜80 ml、80～89 ml、90～99 ml和＞100 ml。

1.6 統計學方法

采用SPSS17.0統計學軟件對所有數據進行分析，應用逐步回歸分析及二分類回歸分析方法，得出負相關系數(r)及決定系數(R2)，根據回歸方程、回歸系數(B、Beta)及系數指數，判斷其相關性，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

(1)165例患者主動脈平均觸發時間21 s，掃描開始平均延遲時間33 s；運用回歸分析，將性別、年齡、體重、身高、脈率、脈壓差、流速、劑量與觸發時間進行回歸分析，具有顯著相關關系(r＝0.594，R2=0.353；P＜0.05)；根據偏回歸系數對觸發時間影響從大到小依次為心率、身高、流速、舒張壓、收縮壓、劑量、體重、年齡、脈壓差及性別(見表1)。

表1 165例腹部CT檢查觸發時間相關性因素回歸分析

(2)延遲時間相關因素回歸分析，標準化殘差絕對值的最大值為0.975＜3，表明本例樣本數據中無奇異數據，殘差分布圖呈正態分布，具有相關關系(r=0.220，R2=0.049；P＜0.05)；根據偏回歸系數各因素對延遲時間影響由大到小依次是動脈期腹主動脈下極CT值、腹主動脈上極CT值、左心室、觸發點、右心室CT值(見表2)。

(3)分析不同心率、不同流速及造影劑用量在不同流速時動脈期主動脈強化幅度的關系，主動脈強化幅度

表2 165例腹部CT檢查延遲時間相關性因素回歸分析

取腹主動脈上、下區平均值，根據統計分析，腹主動脈平均CT值為(248±49)HU范圍以內定為強化效果良好(如圖1所示)，否則定為強化效果不佳(如圖2所示)。

圖1 較高心率時間密度曲線及主動脈強化CT值圖像

圖2 較低心率時間密度曲線及主動脈強化CT值圖像

(4)在165例患者中強化效果良好者124例，強化效果不佳者41例，占24.8%。運用二分類回歸分析，心率組對主動脈強化幅度影響相對較大(R2＝3.021，P＜0.05)，見表3。

表3 主動脈強化效果多因素二次元回歸

(5)在165例患者中，心率＜60次/min為10例，60～79次/min為98例，80～99次/min為55例，≥100次/min為2例；造影劑流速3 ml/s為134例，4 ml/s為31例；造影劑用量＜80 ml為36例，80～89 ml為58例，90～99 ml為54例，≥100 ml為17例；在不同流速時，心率及造影劑用量對主動脈強化良好率影響分析見表4。

3 討論

增強掃描影響因素很多，各報道不一致，以往的研究多采用小劑量預注射，研究影響達峰時間的因素，或上腹部臟器強化幅度與峰值時間的關系[5]；而對觸發時間、延遲時間及主動脈強化幅度的影響尚無相關報道。

通過患者的性別、年齡、身高、心率和血壓因素以及對比劑流速、劑量和濃度因素對觸發時間影響進行研究分析，運用多元線性回歸，患者因素中心率對觸發時間的影響最大，心率越快，循環時間越短，在相同的射血量時，每分輸出量將會增加，對比劑到達監測層面閾值時間就會縮短；其次是身高，相同心率下，身高越高，循環速度相對越快，對比劑到達監測層面閾值時間亦會縮短；舒張壓比收縮壓對觸發時間影響大，這是因為舒張壓與心率有很大相關性，心率越快，舒張壓越高，而在一定范圍內，收縮壓越高，心臟每搏輸出量增加，心率和每搏輸出量都可影響對比劑的觸發時間，但心率影響更大些，因此舒張壓比收縮壓影響更為明顯，本組中性別的影響相對較小，這與文獻報道基本一致[5-6]。對比劑因素中，流速和劑量影響較大，造影劑均為團注，流速越大，劑量越高，團注入血管的對比劑濃度越高，達到觸發閾值的時間相對越短[7]。

腹主動脈強化程度與腹部實質臟器強化幅度呈正相關，智能跟蹤觸發后延遲固定值進行動脈期掃描，通過統計分析，動脈期掃描時間直接影響主動脈上下區增強CT值，對左右心室內強化CT值影響相對較小，這可能是因為主動脈觸發掃描后，延遲時間是固定的，都為13 s，患者自身影響因素降低，對比劑成為主要影響因素，適當的濃度和流速，動脈期主動脈峰值掃描才能顯示腹腔強化最佳效果[8-9]；左右心室的強化CT值與心臟功能關系更為密切，腹部掃描時，大部分對比劑已進入體循環，心功能影響主要是肺循環中殘存對比劑的多少，而左右心室動脈期CT值與延遲時間相關性不大；因此主動脈強化要想獲得高質量的增強圖像，觸發所得掃描時間的準確性尤為重要。

表4 不同流速時心率組和造影劑用量組對主動脈強化效果良好率的影響(%)

根據計算動脈期腹主動脈在(248±49)HU強化范圍內圖像質量均較好，＜200 HU，腹部實質性臟器顯影不佳，＞300 HU造影劑濃度過高，對診斷幫助不大而加重了患者代謝負擔[10-11]。為了能優化掃描方案，本研究對心率、身高、體重及年齡均進行分組，尋找不同組段觸發掃描腹主動脈的強化幅度，通過二分類回歸，心率組對腹主動脈強化幅度影響最大，心率每增加一個等級主動脈強化良好發生的個數為3.02，身高、體重及年齡對腹主動脈強化幅度亦有影響，但影響相對較小，這與文獻報道基本一致[12-13]；對不同心率段不同流速對腹主動脈強化的影響進行分析，發現心率＜60次/min，流速4 ml/s較流速3 ml/s腹主動脈強化效果好，心率60～79次/min和心率80～99次/min，流速3 ml/s較流速4 ml/s腹主動脈強化效果好，心率≥100次/min只有2個，且都是用流速3 ml/ s，無法比較，因此在掃描方案制定時，對于心率較慢者，適當增加流速；同樣心率組相同流速不同對比劑用量強化效果也有不同，心率＜60次/min，對比劑量多強化效果相對較好，心率60～79次/min和心率80～99次/min組若采用3 ml/s較低流速，對比劑量略減少相對要好，采用4 ml/s較高流速則應增多對比劑量才能得到較好的腹主動脈強化效果，因此對于心率60～99次/min用適當的低流速即可減少較少患者發生爆管的危險性，又可減少對比劑用量，在日常工作中值得借鑒。當然增強效果還與諸多因素相互關聯，比如患者基礎病史，肝硬化、糖尿病以及心肺循環功能等[14-15]。

本研究樣本量還不足，未能更為細致的分析，相信在后續不斷收集更多病例，將對所有因素做進一步分析，定能指導選擇更為合適的增強掃描方案，提高主動脈的強化效果，減少患者的藥物代謝負擔。

[1]Bue KT.Peak contrast enhancement in CT and MR angiography：when does it oeclxl and Pharmacokinetic study in a pcecine model[J]. Radiology，2003，227：809-816.

[2]Zhu X，Zhu Y，Xu H，et al.Dual-source CT coronary angiography involving injection protocol with iodine load tailored to patient body weight and body mass index：estimation of optimal contrast material dose[J].Acta Radiol，2013，54(2)：148-155.

[3]McDonald RJ，McDonald JS，Bida JP，et al.Contrast material-induced nephrotoxicity and intravenous low-osmolality iodinated contrast material：risk stratification by using estimated glomerular filtration rate?[J].Radiology，2013，267(1)：106-118.

[4]Svensson A，Nouhad J，Cederlund K，et al.Hepatic contrast medium enhancement at computed tomography and its correlation with various body size measures[J].Acta Radiol，2012，53：601-606.

[5]朱曉梅，王德杭，劉希勝，等.對比劑達到腹主動脈的峰值時間與影響因素[J].醫學影像學雜志，2006，16(12)：1280-1283.

[6]劉攀，鐘朝輝.腹部增強CT掃描中準確把握肝臟動脈期時相的臨床應用研究[J].臨床和實驗醫學雜志，2015，14(5)：413-415.

[7]Kondo H，Kanematsu M，Goshima S，et al.Body size indices to determine iodine mass with contrast-enhanced multi-detector computed tomography of the upper abdomen：does body surface area outperform total body weight or lean body weight?[J].Eur Radiol，2013，23(7)：1855-1861.

[8]馬婭瓊，黃剛，毛澤慶，等.低濃度對比劑管電壓在過輕或適中體重患者腹部CT增強掃描中的應用[J].中國醫學影像學雜志，2015，23(7)：523-526.

[9]Goshima S，Kanematsu M，Noda Y，et al.Determination of optimal intravenous contrast agent iodine dose for the detection of liver metastasis at 80-kVp CT[J].Eur Radiol，2014，24(8)：1853-1859.

[10]Ichikawa T，Motosugi U，Morisaka H，et al.Optimal iodine dose for 3-dimensional multidetector-row CT angiography of the liver[J].Eur J Radiol，2012，81(9)：2450-2455.

[11]Davenport MS，Khalatbari S，Cohan RH，et al.Contrast material-induced nephrotoxicity and intravenous lowosmolality iodinated contrast material：risk stratification by using estimated glomerular filtration rate[J]. Radiology，2013，268(3)719-728.

[12]Kidoh M，Nakaura T，Oda S，et al.Contrast enhancement during hepatic computed tomography：effect of total body weight，height，body mass index，blood volume，lean body weight，and body surface area[J].Journal of computer assisted tomography，2013，37(2)：159-164.

[13]Koiwahara G，Tsuda T，Matsuda M，et al.Different enhancement of the hepatic parenchyma in dynamic CT for patients with normal liver and chronic liver diseases and with the dose of contrast medium based on body surface area[J]. Jpa J Radiol，2015，33(4)：194-200.

[14]戴捷，范治國，曹俊華，等.多層螺旋CT對主動脈夾層的影像特征及分析[J].中國醫學裝備，2014，11(7)：54-56，57.

[15]王澤華，郭偉平.影響腹部CT增強效果的因素分析[J].實用新醫學，2007，6(6)：685-689.

Objective:To explore the influence factor and enhanced effect of individuation scheme of trigger scanning with intelligent tracking for abdomen by 128-slice spiral CT on aorta abdominalis.Methods:165 patients with lesions in epigastrium were enrolled in this prospective study, and strengthening detection with intelligent tracking for epigastrium on the upper area of diaphragm was taken for these patients. The threshold value of trigger point was set as 100 HU, and series of information of patients, such as gender, age, weight, height, heart rate, systolic blood pressure, diastolic blood pressure, concentration of contrast agent, flow velocity, dose, trigger time, delay time and trigger value of scanning, were recorded. The CT values of right-left ventricles in arterial phase and up-down area of aorta abdominalis were measured. And all of these data were used to analyze the correlation between the main influence factor and enhanced effect of the trigger scanning.Results:The biggest influence for trigger time came from heart rate, and the delay time of arterial phase was closely correlative with up and down CT value of aorta. As the result of binary Logistic regression analysis, heart rate was the biggest influence factor for enhanced range of aorta abdominalis. When heart rates were 60-79 times per min and 80-99 times per min, the low flow velocity (3 ml/s) should be adopted, and this could slightly reduce the dosage of contrast agent and achieve relatively better the enhanced effect of arterial. On the other hand, by using the high flow velocity (4 ml/s) to increase dosage of contrast agent also could achieve better enhanced effect for arterial. Beside, when heart rate was lower than 60 time/min, the better enhanced effect for aorta could be achieved.Conclusion:Choosing appropriative flow velocity and dosage of contrast agent for different heart rate, this method will achieve better enhanced effect for abdomen, and reduce the metabolic burden from the flow velocity of contrast agent and inappropriate application of dosage for patients.

Aorta abdominalis; Trigger scanning; Influence factor; Enhanced effect; Multi-slice spiral CT

陳文靜,女,(1978- ),碩士，副主任醫師。新疆兵團六師醫院醫學影像科，從事心血管和胸腹部影像診斷工作。

2016-12-27

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.05.012

*

新疆兵團第六師科研項目(1529)“智能追蹤CT增強掃描節點的多因素分析對掃描計劃制定的臨床應用研究”

①新疆兵團六師醫院醫學影像科 新疆 五家渠 831300

*通訊作者：1246947351@qq.com

A correlative analysis for the influence factor and enhanced effect of trigger scanning of 128slice spiral CT on abdominal aorta/CHEN Wen-jing, SUN Liang, FAN Hai-tao, et al//China Medical Equipment,2017,14(5):45-48.