多排(层)螺旋CT动脉血管CTA扫描技术是一种经济简便、速度快、范围大的无创伤性血管造影扫描检查技术, 简称CTA(Computed Tomographic Angiography)。随着多排(层)螺旋CT的普及, 多排(层)螺旋CT动脉血管造影扫描技术已经广泛应用于血管系统之中, 成为动脉血管疾病影像检查必要的不可或缺的手段方法之一, 受到越来越多的临床医师、放射医师、病患者及其家属的青睐, 它能清晰地显示数字减影血管造影(Digital Subtraction Angiography, DSA)难以显示的动脉壁和壁外组织结构, 在某些方面已经超过了作为金标准的DSA, 适用于动脉畸形、动脉夹层、动脉瘤、动脉钙化、动脉斑块、动脉狭窄、动脉栓塞等血管疾病, 已经成为极其重要的扫描检查技术。我院2007年01月安装了东芝Aquilion64排螺旋CT机, 做了大量的动脉血管CTA扫描检查, 本文回顾总结分析500例病患者CTA图像和扫描程序, 将东芝Aquilion64排螺旋CT动脉血管CTA扫描技术应用经验介绍如下。

1 资料与方法 1.1 一般资料

动脉血管疾病患者500例, 男性270例, 女性230例, 年龄30~90岁, 平均年龄61岁, 头颈部动脉血管、肺动脉、冠状动脉、主动脉、髂动脉各100例。

1.2 扫描参数和方法

东芝Aquilion64排CT机:数据通道64个, 探测器64排, 等宽型探测器宽度0.5 mm, 最大扫描范围长度1800 mm, 管电压80~135 kV, 管电流50~400 mA, 转架每圈旋转时间0.4~1.5 s, 准直器规格0.5 × 4, 0.5 × 16, 0.5 × 32, 0.5 × 64, 1.0 × 16, 1.0 × 32, 2.0 × 16, 螺距3.5~96;非离型碘对比剂:优维显370, 欧乃派克350, 优维显300;双筒高压注射器, 对比剂用量75~95 ml, 对比剂注射速率4.0~ 5.5 ml/s, 扫描延迟时间采用对比剂跟踪技术(blous tracking) SureStart; 首先扫描定位像选择靶层面, 在靶层上选定靶点, 确定感兴趣区及大小, 设定触发阈值150~200 HU(自动触发容积扫描或者不设阈值肉眼观察靶点亮度手动触发), 启动SureStart, 注射对比剂, 系统连续地大量采集数据精确跟踪靶点兴趣区对比剂浓度变化, 自动计算ROI内的CT值, 当CT值到达阈值后, 系统自动开始动脉期容积扫描。①头颈部血管扫描: Carotid CTA扫描序列, 管电压120 kV, 管电流300 mA, 旋转时间0.5 s, 准直器0.5 × 64, 螺距41, 扫描范围长度包括主动脉弓至颅顶骨內缘, 靶层面平4、5颈椎水平, 靶点颈总动脉, 触发阈值200 HU, 对比剂用量75 ml, 注射流速4.0 ml/s, 对比剂浓度300 mgI/ml, 容积数据层厚0.5 mm重建步进0.3 mm。②冠状动脉扫描: Cardiac CTA扫描序列, 管电压120 kV, 管电流400 mA, 旋转时间0.4 s, 准直器0.5 × 64, 螺距12.8, 扫描范围长度气管隆突至膈肌下1.5 cm处, 靶层面平气管隆突, 靶点升主动脉根部, 触发阈值180 HU, 对比剂优维显370, 对比剂用量60 kg体重75 ml, 70 kg体重80 ml, 90 kg体重85 ml, 流速5.0 ml/s, 高压注射器使用双筒, 压限325 psi, 生理盐水试压流速5.5 ml/s, 用量20 ml, 注射对比剂后再注射生理盐水30 ml, 流速5.0 ml/s, 容积数据层厚0.5 mm重建步进0.3 mm。③肺动脉扫描: Whole Aorta CTA扫描序列, 管电压120 kV, 管电流350 mA, 旋转时间0.5 s, 准直器0.5 × 64, 螺距53, 扫描范围长度从肺尖至肋膈角, 靶层面气管隆突下1~2 cm处, 靶点肺动脉根部, 触发阈值180 HU, 对比剂优维显300或欧乃派克350, 对比剂用量75 ml, 流速4.0 ml /s, 容积数据层厚0.5 mm重建步进0.3 mm。④主动脉扫描: Whole Aorta CTA扫描序列, 管电压120 kV, 管电流350 mA, 旋转时间0.5 s, 准直器0.5 × 64, 螺距53, 扫描范围长度包括主动脉弓至髂动脉近端, 靶层面平第11~12胸椎处, 靶点腹主动脉, 触发阈值200 HU, 对比剂优维显300或欧乃派克350, 用量90 ml, 流速4.0 ml /s, 容积数据层厚0.5 mm重建步进0.3 mm。⑤髂动脉扫描: Whole Aorta CTA扫描序列, 管电压120 kV, 管电流350 mA, 旋转时间0.5 s, 准直器0.5 × 64, 螺距53, 扫描范围长度第3腰椎至耻骨联合下缘, 靶层面第3腰椎处, 靶点腹主动脉, 触发阈值190 HU, 对比剂欧乃派克350或优维显300, 用量95 ml, 流速4.0 ml /s, 容积数据层厚0.5 mm重建步进0.3 mm。

1.3 图像后处理技术

将容积数据传送至东芝高级工作站, 表面阴影重建法(SSD) :在多平面重建(MPR)基础上, 增加切面厚度形成容积重建VRT图像, 同时选用最大密度投影(MIP)法显示出相似DSA图像。曲面重建(CPR)展平迂曲血管, 使之在同一平面上全程显示, 用两点法分析出血管的狭窄程度和各种参数^[1], 再结合透明法和切割法使血管显示更清晰, SSD图像结合导航技术可做血管仿真内窥镜成像, 图像后处理技术全程快捷简便。

2 结果

横断面图像、容积数据图像, 质量清晰, 对比度良好, 血管充盈优良, 小血管显示清晰, CT值范围270~ 600HU, 扫描成功率100%。

2.1 图像质量评估

由两名副主任医师和一名主管技师组成评判小组, 进行主观质量评价, 评估图像质量的诊断满意度。采用5分法^[2-3] : 1分, 不能接受; 2分, 较差; 3分, 可以接受; 4分, 较好; 5分, 很好。主要观察软组织对比、边界锐利度、小解剖结构如小血管的显示清晰度、病灶的呈现度以及噪声伪影或射线束硬化伪影等方面, 评分大于或等于3分视为满足诊断要求, 结果全部4分以上, 诊断满意度100%。

2.2 受检者有效剂量ED估算

当扫描计划完成后, 东芝CT系统根据所用管电压、管电流、曝光时间的大小, 自动计算CTDI_vol和DLP值^[3], 用特定的剂量转换系数K值乘以DLP值, 估算出受检者有效剂量^[4-5] ED: ED =K·DLP, 式中K(mSv·mGy^-1·cm^-1)由实验研究所得, 与受检者身体部位有关, 不同部位的剂量转换系数K值的大小可参见欧盟委员会(CEC)关于CT质量标准指南^[6], 其中颅脑、颈部、胸部、腹部、骨盆的K值分别是0.0023、0.0054、0.0170、0.0150、0.0190, ED单位: mSv。如表 1所示, 其中, 受检者有效剂量分别是靶层扫描、跟踪扫描和容积扫描有效剂量的相加之和, 不包括定位像扫描的有效剂量。

3 讨论

多排(层)螺旋CT动脉血管CTA扫描技术成功率和满意度都是100%, 已经成为动脉血管疾病极其重要的检查方法, 通过选择不同的扫描参数, 可以达到不同的图像质量要求, 不同的扫描参数又决定着X射线球管的辐射剂量大小, 决定着受检者的有效剂量高低。辐射量与管电压、管电流和曝光时间呈线性相关, 而曝光时间与准直器、螺距和转架每圈旋转时间有着密切关系, 不同的准直器有不同的扫描层厚和覆盖范围。扫描范围长度一定, 扫描层厚和覆盖范围越大、螺距越大、转架每圈旋转时间越短, X射线球管曝光时间就越短, 反之, 则曝光时间就越长。合理正确地选择扫描参数, 设定扫描计划是非常重要的。

动脉血管对比剂跟踪CT造影扫描技术的缺点是辐射剂量大, 除了最后的容积扫描外, 还有定位像扫描、靶层扫描以及靶点的对比剂跟踪扫描, 尤其冠状动脉CTA, 当扫描范围长度132 mm时, 受检者有效剂量约高达22.984 mSv; 主观判定时间延迟时间法, 虽然省去了靶层扫描和靶点的对比剂跟踪扫描, 减少了一部分辐射量, 延长球管使用寿命, 但是, 容积扫描的成功率和满意度确达不到100%, 延迟时间的判定具有主观盲目猜测性, 以头颈部血管为例, 其扫描延迟时间范围为19~35 s, 不同的病例有不同的心脏射血功能和不同的血管流通状况。我们在实际工作中, 通过小剂量注射20 ml对比剂, 随后注射30 ml生理盐水, 脑灌注法扫描寻找头颈部血管的延迟时间, 观察或测量靶层上靶点血管的对比剂浓度变化, 计算到达次峰值或峰值的时间, 确定延迟时间, 此方法, 容积扫描的成功率和满意度也达100%, 但是, 脑灌注扫描辐射量也较大, 东芝64排螺旋CT脑灌注扫描靶层面4个, 一次灌注扫描CTDI_vol值是16.2 mGy、DLP值是51.9 mGy·cm, 受检者有效剂量约0.119 mSv, 一般扫10~27次才能出现次峰值或峰值浓度。

总之, 多排(层)螺旋CT与高端CT比较, 扫描时间长, 辐射剂量大, 呼吁快速普及高端CT, 减少辐射剂量, 提高受检者的安全性。