随着多层螺旋CT (multislice spiral CT, MSCT)技术的发展, 头颈CTA的检查变得更加简单和快捷, 基本上能够满足临床上颈部动脉的狭窄、动脉粥样硬化及脑血管硬化、闭塞、动脉瘤、动静脉畸形等疾的诊断, 因此, 对临床具有重要指导价值^[1], 本研究主要是探讨在能谱64排螺旋CT在自动跟踪智能触发技术与小剂量试验法技术两种方式在头颈联合CTA中的应用价值, 为诊断提供满意的图像。

1 资料与方法 1.1 一般资料

回顾2014年11月-2015年3月临床拟诊为头颈血管疾病行64排CT头颈联合CTA成像的患者60例, 所有患者均诊断有头颈动脉或椎动脉钙斑, 随机将其分成A、B组, A组为自动跟踪智能触发组(阈值设为100HU), B组为小剂量试验后手动触发组。A组30例患者中, 男22例, 女8例, 年龄43~ 89岁, 平均(61.8 ± 10.6)岁, 。B组30例患者中, 男16例, 女14例, 年龄37~79岁, 平均(64.7 ± 10.4)岁, 两组患者的BIM体重指数相近, 一般资料比较差异均无统计学意义(P > 0.05), 具有可比性。

1.2 扫描方法

应用宝石能谱GE Discovery 64 CT750HD机。患者取仰卧位, 采用Helical GSI模式扫描, 扫描范围:主动脉弓中部至颅顶; 扫描层间隔0.625 mm; 层厚0.625 mm; 螺距0.984:1;旋转时间0.5 s; 管电压:80 keV与140 keV瞬时切换; 选择Auto mA, 半剂量扫描模式, 系统自动默认50%自适应统计迭代重组技术(ASIR), 采用双筒高压注射器经肘静脉注入非离子对比剂(碘比醇, 300 mgl/ml), 剂量60~80 ml, 流速4.5~5.0ml/s, 再注入生理盐水30ml.自动跟踪智能触发组(A组)阈值设定为100 HU, 选用主动脉弓层为监控层面, 感兴趣区(region of interest, ROI) FOV为5.0, 达阈值后自动触发。小剂量触发组(B组)然后先行小剂量对比剂团注, 在颈总动脉层面进行同层动态扫描, 获取该层面的颈总动脉增强的时间-密度曲线, 据此计算出最佳扫描延迟时间, 根据监控层面颈总动脉层对比剂增强程度, 进行连续两次的扫描, 扫描时则应用峰值跟踪法, 当观察到对比剂开始达到峰值时按下手动按钮触发扫描。

1.3 重建图像

重建60 keV单能量图像传至AW4.6工作站, 并采用曲面重建、多平面重建、容积再现重建血管结构, 其中最大密度投影观察管壁情况, 并对图像质量进行分析评价。

1.4 相关指标的评价

(1) 图像质量:由两位副高以上职称的医师对图像质量进行双盲评价, 标准将头颈CTA图像质量分为3级:1级为血管显示良好, 边界清晰, 无运动及对比剂伪影, 可明确诊断; 2级为血管边缘模糊, 对比剂欠佳或有轻度对比剂伪影(如颈静脉和大脑静脉窦回流静脉污染等), 但可以诊断; 3级为血管模糊, 对比剂充盈不良, 运动伪影或对比剂伪影严重, 不能满足诊断要求。(2)血管的造影剂的显影强度:分别测量主动脉弓、双侧颈总动脉C5段的CT值, 并计算出其平均值作为血管的显影强度, 如只有一侧显影就只计算显影一侧的CT值的平均值。剔除4例欠佳的图像(3)辐射剂量的评价:由CT机扫描后自动生成辐射剂量报告文件, 分别显示每个扫描序列的CT容积辐射剂量指数值(CTDI_vol, 单位mGy)和剂量长度乘积值(DLP, 单位mGy·cm)使用DLP来评价患者的辐射剂量。

1.5 统计学处理

各数据值均数±标准差(x ± s)表示, 统计软件采用SPSS 13.0软件对上述数据进行统计学分析, 对两组患者的图像质量采用卡方检验, 血管的显影强度和辐射剂量资料采用配对t检验; 以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

根据评判条件对A、B两种方法所显现的影像质量进行归类总结见表 1, 两组的影像质量χ²=4.285, P=0.0384, 有统计学差异。

两组的主动脉弓、左右总颈动脉的显影强度的CT值及辐射剂量指标(剔除4例3级图像)只选择1级和2级图像(A组26例, B组30例)见表 2, 两组的扫描方法中主动脉弓层面及右颈动脉造影剂的显影强度度相当P > 0.05, 左颈动脉的显影度P < 0.05, 两种扫描方式的CTDI_vol和DLP比较, P < 0.05差异有统计学意义。B组的平均辐射剂量为1426.03 mGy·cm, A组的平均辐射剂量为679.05 mGy·cm.辐射剂量中A组较B组降低52.4%。

3 讨论

头颈CTA血管成像作为无创性血管成像技术, 它的应用范围日益广泛, 其价值得到普遍认同^[2-3], 而且检查费用相对较低, 是头颈部血管疾病检查的首选方式^[4-5]。随着能谱CT在临床的应用, 它的优势得到了体现, 不仅能提供物质密度图像单能量图像, 还实现物质分离^[6], 由于能谱CTA对血管壁钙化的敏感度很高, 可对颈动脉粥样硬化斑块造成邻近管腔的狭窄程度进行测量和评估^[7], 进一步提高了临床诊断价值。在两组的资料中, 由于采集的范围和层面相近, 扫描范围是主动脉弓到头颅的顶部, 通过图像重建和后处理, 均能很好地显示头颈部的血管疾病、钙斑和狭窄的程度。保证了成像质量。

CTA检查延迟扫描时间常用方法有经验法、自动跟踪阈值触发法(Bolus track)和小剂量试验法(Test Bolus)^[8], 经验法随着多排CT的出现以及智能化和软件水平的提高, 并且成功率不高, 逐渐被自动跟踪阈值触发法和小剂量试验法所替代, 自动跟踪阈值触发, 操作简单便捷, 可以使不同患者被检出血管内的碘浓度在达到一定阈值扫描; 随着多排CT的应用及智能化的提高, 患者接受辐射量较小, 自动跟踪触发法是CTA检查的主流^[9], 但是, 扫描兴趣区的设置, 阈值触发的不确定性, 对比剂的浓度和注射流速等制约着CTA检查的成败, 在对比剂的流速和阈值确定后, 感兴趣区(ROI)的精确标记是自动跟踪触发成功的关键^[10], 在A组的研究中, 有4例不能满足诊断要求, 其中2例主要原因是在确定兴趣区时由于患者的头部移动出现偏移致使触发延后, 造影剂过了最佳的时机。另外2例是由于技术员经验不足的原因, 致使提前触发, 引起图像不佳。小剂量试验法, 个性化特征明显, 可精确测出不同患者被检血管内碘浓度的峰值时间, 通过预注射对比剂后进行同层扫描, 用专用软件测试各兴趣区时间密度曲线, 精确计算各兴趣区对比剂的峰值时间后, 再进行CTA扫描。避免了延后或提前触发, 并可以做血管减影后处理。与A组相比, 成功率较高, 图像质量也优于A组, 但是此项技术要求较高, 技术员除了要熟悉掌握操作流程方法外, 还要严密观察对比剂的增强情况, 掌握好触发时间。

头颈部检查是否成功关键取决于血管内造影剂的显影强度, 主要由造影剂剂量注射速率及扫描延迟时间决定^[11], 陆凯等^[12]认为对比剂注射时间应略长于扫描时间, 以2~3 s较合适, 注射时间过长, 会引起比较明显的锁骨下静脉头臂静脉造影剂过度浓聚伪影, 注射速率太快, 可能会见到反流入颈内静脉的伪影^[13-14]。血管中注入对比剂后, 改变了血管内的对X射线吸收系数, 而其他部位的X射线吸收系数没有改变, 从而突出血管的形态^[15]; 从静脉注射对比剂开始到头颈部动脉CT扫描是需要一定的时间, 扫描时要等到头颈部的动脉内维持高浓度对比剂且静脉尚未显影或少显影这一时间段内启动, 才有可能获取满意的头颈部血管影像效果, 过早或过迟的扫描都会对造影质量和成功率产生影响。本次研究是在相同的对比剂浓度和注射速率的情况下进行的, 结果显示主动脉弓和右颈动脉两组的造影剂的显影强度基本相近, 左颈动脉的显影强度有差别, 是由于个体的体质及疾病的差异导致的血液动力学的改变等因素引起的, 因此扫描延长的时间也不一样, 在B组中, 个体之间的延迟时间可以相差2~5 s以上。但能谱CT可以根据血管内对比剂的显影强度采用合适的单能量进行重建。在本研究中是采用60 keV单能量进行重建。

在头颈CTA检查中, 自动跟踪法和小剂量法, 都能获的满足诊断需要的图像, 但是小剂量法的成功率和图像质量更能保证, 成功率更高, 在B组的30例检查患者中无一失败, 本研究中两组间图像质量评判差异有统计学意义(P < 0.05);辐射剂量中A组较B组降低52.4%, 主要原因是B组在扫描中增加了一次平扫和在小剂量试验中的同层扫描, 从而增加了辐射剂量; 自动跟踪技术在不降低图像质量的同时, 可降低了患者的辐射剂量, 符合国际放射防护委员会(ICRP)倡导的患者剂量合理可接受尽可能低的辐射原则, 这样有效地降低了受检者的辐射剂量, 减少了不必要的损害。

总之, 小剂量试验法的不足之处是对比剂的用量多, 辐射剂量也高, 操作繁琐, 费时; 而自动跟踪技术辐射剂量少, 但精确度欠佳, 而低辐射剂量的检查又是CT检查的发展方向, 由于能谱CT采用的是迭代重建技术和半剂量扫描模式, 显著地提高图像质量, 也能有效降低全身的平均扫描剂量约50%, 比常规CT检查低, 因此在操作时, 可根据具体情况选择使用。