個體化雙流注射法在64排螺旋CT肺動脈成像中的應用

郭強，文正青，孔偉，陳文堅，葉薇，宋惠茜，熊偉堅

韶關市第一人民醫院醫學影像科，廣東 韶關 512000

肺動脈CT 血管成像(CT pulmonary angiography，CTPA)作為診斷肺動脈栓塞(pulmonary embolism，PE)的首選影像學手段[1-2]，碘對比劑用量是血管成像質量的關鍵。碘對比劑用量和輻射劑量過量可增加造影劑腎病、惡性腫瘤發生的概率[3]。根據患者體質量指數(body mass index，BMI)，利用雙筒高壓注射器的雙流功能進行個體化對比劑注射可有效減少碘對比劑用量和輻射劑量。第二期注射的生理鹽水能夠提高對比劑的利用率，維持推力和保護血管，碘對比劑對血管的局部刺激明顯減輕[4]，同時還能夠減少上腔靜脈的對比劑濃度和偽影產生，成像質量得到保證。本研究在肺動脈CT血管成像中實行基于患者體質量的個體化雙流注射法，旨在為降低肺動脈CT 血管成像中碘對比劑用量、輻射劑量提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2019年7月至2020年10月在韶關市第一人民醫院醫學影像科行CTPA檢查的44例疑似PE患者納入研究。入選標準：①無碘對比劑過敏史；②BMI指數≤24 kg/m2，心率50～90次/min；③意識清楚，能積極配合完成檢查；④對本課題研究知情并同意。排除標準：①合并先心病、心肌病、肺動脈高壓、心包積液、心肌梗死、嚴重心律失常等心功能不全者；②合并甲亢、肝腎功能不全、胸腔積液、肺不張等基礎性疾病者；③合并其他血管造影禁忌證者。按照時間先后順序連續入組，其中A組22例采用基于體質量的個體化雙時相注射法，B 組22 例采用基于體質量的個體化雙流注射法。A組患者中男性12例，女性10例；年齡40～80歲，平均(54.46±8.79)歲；體質量指數(BMI)為18.56～23.86 kg/m2，平均(21.65±2.13) kg/m2。B 組患者中男性13 例，女性9 例；年齡46～73 歲，平均(54.03±8.81)歲；BMI 為18.49～23.91 kg/m2，平 均(21.78±2.09)kg/m2。兩組患者的性別、年齡和BMI 比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，具有可比性。本研究經醫院醫學倫理委員會審核批準。

1.2 CTPA 檢查 選用德國西門子Definition AS+128層螺旋CT機、Medrad Stellant 高壓注射器，參數：采用螺旋掃描方式，CARE dose4D 打開，ref mAs 150，掃描時間(scan time) 1.5～2.3 s，延遲時間(delay time) 3 s，Recon Slice 0.6 mm，Increment 0.4 mm，Kernel B26f，window CT Angio，濾波反投影重建圖像。A組管電壓：100 kV，Pitch：1.2，B組管電壓80 kV，Pitch：1.5。掃描采用仰臥位，手臂上舉屈臂抱頭，保持平靜自由呼吸，旋轉時間0.33 s，探測器寬度128×0.6 mm，掃描方向為從足到頭側，掃描范圍由膈肌到肺尖，使用腹帶對腹部進行固定等方法以減少呼吸運動對圖像質量的影響。兩組患者的對比劑均為碘帕醇(370 mgl/mL)，加溫至37℃，使用20G靜脈套管針穿刺右手臂，選取粗大靜脈(橈或肘靜脈)。A 組患者根據體質量情況進行個體化雙時相注射，即對比劑與生理鹽水分別注射。對比劑注射方案：第一時相對比劑注射，總量=0.5 mL/kg×體質量，注射時間固定為7 s，流速=注射總量/注射時間；第二時相注射生理鹽水，持續10 s，注射總量=流速×注射時間，流速與對比劑流速一致。采取對比劑團注追蹤技術，監測肺動脈主干作為ROI，閾值40 HU，觸發后延時3 s 開始掃描。監測參數為80 kV、20 mAs、Scan time quick 0.33 s、Cycle time 0.99 s、Slice 10 mm。B組患者采用基于患者體質量的個體化雙流注射法，即第一時相注射按60%比率制成的對比劑與生理鹽水的混合液，即6：4分配，注射時間固定為7 s。造影劑的實際注射量為0.3 mL/kg×體質量，流速=注射總量/注射時間；第二時相注射生理鹽水，持續10 s，注射總量=流速×注射時間，流速與對比劑注射流速一致。采取對比劑團注追蹤技術，監測肺動脈主干作為ROI，閾值90 HU，觸發后延時3 s 開始掃描。監測參數為80 kV、20 mAs、Scan time quick 0.33 s、Cycle time 0.99 s、Slice 10 mm。

1.3 圖像分析 所有圖像資料均傳送至syngo.via工作站進行分析處理，以雙側肺動脈干為ROI感興趣區，采用容積再現(VR)、最大密度投影(MIP)、曲面重建(CRP)、多平面重建(MPR)對肺動脈血管進行重建。測量同層肺動脈主干、雙側肺動脈、雙側上葉肺動脈、雙側下葉肺動脈、雙側下葉后基底段肺動脈、雙側下葉后基底段亞段肺動脈和脊柱旁背部肌肉組織的CT 值和噪聲標準差圖像噪聲(SD)，計算圖像信噪比(SNR)和對比噪聲比(CNR)，SNR=雙側肺動脈平均CT 值/SD，CNR=(雙側肺動脈平均CT 值-脊柱旁背部肌肉肌組織平均CT 值)/SD。由3 名臨床經驗豐富的影像科副主任以上醫師進行閱片，作出全面分析和診斷，如存在不同意見則一同討論后確定最終結果。使用3 個等級評價肺動脈整體血管圖像質量，對比劑濃度過高或過低對PE病變的判讀。(1)3分：肺動脈血管質量充分，純動脈顯示，肺動脈主干及遠端分支顯示極好，高可信度的診斷價值或排除PE；(2)2分：肺動脈血管質量比較好，肺動脈主干及遠端分支顯示比較好，肺靜脈輕度強化，低于3分的圖像的質量，診斷或排除PE可信度診斷價值與(1)一致；(3)1分：肺動脈血管成像質量不佳，圖像質量不能用于臨床PE的最終診斷。

1.4 觀察指標 (1)比較兩組患者的肺動脈各段的CT 值。(2)比較兩組患者的SD、SNR、CNR 和圖像質量評分。(3)比較兩組患者的輻射劑量及對比劑用量。從輻射劑量報告表獲取CT容積劑量指數(CTDIvol)和劑量長度乘積(DLP)，計算有效輻射劑量(ED)：ED=K×DLP[K=0.014 mSv/(mGy·cm)]，該系數根據國際輻射防護委員會指南推薦[8]，計算對比劑用量。

1.5 統計學方法 應用SPSS23.0統計軟件進行數據分析，計量資料符合正態分布，以均數±標準差()表示，組間比較采用雙側t檢驗，計數資料比較采用χ2檢驗，均以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者肺動脈各段的CT值比較 兩組患者的肺動脈主干、雙側肺動脈、雙側上葉肺動脈、雙側下葉肺動脈、雙側下葉后基底段肺動脈和雙側下葉后基底段亞段肺動脈的CT值比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，見表1。

表1 兩組患者肺動脈各段的CT值比較(，HU)

表1 兩組患者肺動脈各段的CT值比較(，HU)

2.2 兩組患者的SD、SNR、CNR和圖像質量評分比較 兩組患者的SD、SNR、CNR和圖像質量評分比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，見表2和圖1、圖2。

圖1 A組患者的CTPA圖像

圖2 B組患者的CTPA圖像

表2 兩組患者的SD、SNR、CNR和圖像質量評分比較()

表2 兩組患者的SD、SNR、CNR和圖像質量評分比較()

2.3 兩組患者輻射劑量及對比劑用量比較 B組患者的CTDIvol、DLP、ED 以及對比劑用量明顯低于A組，差異均有統計學意義(P＜0.05)，見表3。

表3 兩組患者的輻射劑量及對比劑用量比較()

表3 兩組患者的輻射劑量及對比劑用量比較()

3 討論

本研究采用基于體質量的個體化雙流注射法進行對比劑注射。雙流注射法通過監測肺動脈主干內較低的第一期混合液到來時進行低閾值觸發，螺距的增加導致正式掃描肺動脈的時間較短，因此可適當提高觸發閾值進行觸發[5-6]。由于正式掃描肺動脈的時間較短，因此僅需保證比劑在這個時間內流經肺動脈各分支即可。第二期注射的是生理鹽水，能夠較好地維持肺動脈各級管腔的充盈。此外，大量的臨床實踐發現，0.3 mL/kg的對比劑注射濃度已足夠滿足使用[7]，通過雙流混合液降低濃度，從而減少對比劑總量[8-9]。

本研究中全部44 例疑似PE 患者CTPA 均檢查成功，其中22例接受基于體質量的個體化雙流注射法的患者平均體質量為60.94 kg，以0.3 mL/kg的注射濃度注射對比劑，平均對比劑用量為(18.27±2.25)mL，明顯低于采用個體化雙時相對比劑注射方案的患者[患者平均體質量為60.89 kg，平均對比劑用量(30.45±3.75)mL]。在采用同樣的注射方案中80 kV管電壓由于更貼近碘的K邊界[10-11]，不但提高了碘對比度，同時還顯著降低了對比劑用量，80kV比100 kV約提高60 Hu。CTA圖像質量關鍵由CNR決定，低能射線可以提高CNR，在不影響診斷正確下應容許更高的噪聲水平[12-13]。B 組采用基于體質量的雙流個體化對比劑注射方案中使用了80 kV 管電壓進行掃描，由100 kV 降低到80 kV 依然能夠保證足夠的對比度[14]，噪聲增加后并未影響到診斷質量，患者的CTDIvol、DLP、ED均明顯低于采用常規組患者。另外，通過加大螺距進行掃描，減少了數據采集過程中的容積重疊，掃描時間明顯縮短，因此該組患者接受的輻射劑量也大幅度降低[3，15-16]。

本研究就采用兩種對比劑注射方案患者的肺動脈各段CT值進行比較，結果顯示，采用B組基于體質量的個體化雙流注射法的患者，其肺動脈主干、雙側肺動脈、雙側上葉肺動脈、雙側下葉肺動脈、雙側下葉后基底段肺動脈和雙側下葉后基底段亞段肺動脈的CT 值與采用A 組基于體質量個體化的雙時相對比劑注射方案的患者比較未見顯著差異。此外，兩組患者的SD、SNR、CNR 和圖像質量評分比較也無明顯差異。上述結果提示，基于體質量的個體化雙流注射法在大幅度減少對比劑用量的情況下，仍能夠獲得較為滿意的影像學結果[17]。

本研究的局限性：第一，未使用迭代相關技術進一步提高CTPA肺動脈成像的圖像質量；第二，為保證成功率，未涉及BMI≥25 kg/m2，體質量較大的患者，排除了心功能不佳等一些有基礎病的患者，篩選后的研究樣本較少，仍需加大樣本、優化掃描參數和對比劑注射方案進一步驗證。

綜上所述，在肺動脈CT 血管成像檢查中采用基于患者體質量的個體化雙流注射法能夠大幅度降低對比劑使用量和輻射劑量，與此同時，其影像學結果并未受到明顯影響，圖像質量較為滿意，目前在臨床上開展的比較少，有較大的臨床價值。