随着多排螺旋CT的广泛普及,依其强大的三维后处理功能,CT血管成像技术日趋成熟,为临床诊断血管疾病提供了极大地帮助[1]。其中CT门静脉系统显像是诊断门脉血流状况、血栓、癌栓形成以及辅助评估肝脾功能的常用检查方法。但是近年来人们对CT辐射危害及对比剂肾毒性的认识日益深入,降低CT扫描危害性已经成为医技研究的热点课题。部分学者通过对冠状动脉、肺动脉以及下肢血管CT成像研究显示低电压、低浓度对比剂“双低”扫描模式具有良好的可行性[2-3]。在此基础上,笔者应用64排螺旋CT开展低电压、低浓度对比剂在门静脉系统成像中的可行性研究,现将具体结果报告如下。
1 资料与方法 1.1 临床资料选择2015年1月-2017年3月我院行门静脉CT扫描的患者60例,根据入组序列号分为A、B、C、D四组,每组15例,其中A组:男9例,女6例,年龄47~66岁,平均(58.29±6.36)岁,原发病:肝硬化5例,肝癌8例,脾功能亢进2例,体指数(BMI):19.16~26.32 kg/m2,平均(22.51±2.31)kg/m2;B组:男8例、女7例,年龄45~65岁,平均(57.68±6.28)岁,原发病:肝硬化4例、肝癌10例、脾功能亢进1例,BMI:19.09~26.65 kg/m2,平均(22.52±2.43)kg/m2;C组:男10例、女5例,年龄45~68岁,平均(58.76±7.26)岁,原发病:肝硬化5例、肝癌10例;D组:男9例、女6例,年龄44~69岁,平均(53.27±6.69)岁,原发病:肝硬化4例、肝癌9例、脾功能亢进2例。四组患者临床基线资料差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究报经医院质量管理委员会、伦理委员会批准后实施。
1.2 纳入与排除标准纳入标准:①符合门静脉CT检查适应症;②患者遵医行为良好,积极配合检查。排除标准:①碘对比剂过敏者;②心功能、肝肾功能不全;③近6个月腹部手术者;④非扫描参数或对比剂因素导致的图像质量下降,如腹腔金属物影响、患者屏气不良等。
1.3 检查方法 1.3.1 应用设备选择飞利浦GANTRY BRILLIANCE 64排螺旋CT,DUAI SHOT alpha双筒高压注射器,对比剂选择300 mgl/mL与350 mgl/mL两种浓度欧乃派克(通用电气药业(上海)有限公司生产),规格均为60 mL/瓶。
1.3.2 扫描方法选择成人上腹部扫描模式,扫描前口服清水500~800 mL,A组、B组采用常规120 kV管电压扫描,C组、D组根据患者体重个体化选择管电压,范围为90~120 kV;A组、C组选用浓度为350mgI/mL的欧乃派克,B组、D组选用浓度为300 mgI/mL的欧乃派克,总量按1.5 mL/kg计算,扫描时间点采用门静脉对比剂浓度智能追踪触发技术确定,以门静脉主干为感兴趣区(ROI),当CT值达到80HU时,自动触发扫描,延迟时间为6 s。对比剂注射速度为4 mL/s,对比剂注射完毕后,以同样速率注射0.9% NaCl 60 mL水化。其他参数:四组患者均采用自动电流调制技术选择电流,上限为300 mA,下限为120 mA,扫描范围膈顶至耻骨联合,准直宽度64 mm×0.5 mm,螺旋扫描速度0.75s/圈,螺距0.85:1,矩阵512×512,FOV:320 mm×320 mm,采用自适应迭代重组算法(ASIR),重建层厚0.5 mm,层距0.5 mm。
1.4 图像质量评价 1.4.1 图像质量主观评价扫描结束后将原始数据传输至EDW4.0工作站,由2名具有丰富腹部CT诊断检验的医师利用多平面重组(MPR)和容积再现技术(VRT)进行图像重建,采用双盲法进行图像质量评价,参照罗昆等[4]报道的相关评价标准进行分级:5分:门静脉边缘锐利,与周围组织或血栓成分对比良好,能够清晰显示门静脉第4级属支(见图1);4分:门静脉边缘较锐利,与周围组织或血栓成分对比良好,能够清晰显示门静脉第3级属支(见图2);3分:门静脉边缘较清楚,与周围组织或血栓成分对比中等,能够清晰显示门静脉第2级属支(见图3);2分:门静脉边缘欠佳,与周围组织或血栓成分对比较差,仅能够显示门静脉第1级属支(见图4);1分:门静脉边缘模糊,与周围组织或血栓成分对比差,仅能够显示门静脉主干。≥3分为合格图像。
1.4.2 图像质量客观评价观察指标为门静脉对比噪声比(CNR)与信噪比(SNR),计算公式参照郑瑛琪报道[5]相关标准:门静脉CNR= (CT门静脉-CT肝实质) /SD腹壁脂肪,SNR= CT门静脉/SD门静脉,其中CT门静脉为门静脉主干CT值,CT肝实质为同层面肝实质CT值,SD腹壁脂肪为同层面腹壁脂肪CT值标准差,SD门静脉为门静脉主干CT值标准差。取两名医师检测结果平均值。
1.5 辐射剂量辐射剂量观察指标主要包括CT容积剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)与有效剂量(ED),其中CTDIvol、DLP由计算机软件自动生成,ED根据DLP计算,计算公式为ED=DLP×W,W为换算因子,参照《欧洲CT质量标准指南》[6]标准,门静脉CT扫描W值为0.017 mSv·mGy-1·m-1。
1.6 肾功能指标于检查前、检查后24 h抽取受检患者肘正中静脉血,采用美国BeckmanCX7全自动生化仪检测血尿素氮(Urea Nitrogen, UN)与肌酐(Creatinine,Cr)水平,正常参考值分别为:3.2~7.1 mmol/L、44~106 μmol/L。
1.7 统计学方法应用SPSS 19.0统计软件进行分析,计量资料采用(x±s)表示,采用单因素重复测量方差分析结合组间配对t检验,计数资料应用χ2或秩和检验,检验水准α=0.05。
2 结果 2.1 四组患者图像质量主观评价比较医师1与医师2对四组患者图像质量评分一致性良好(Kappa=0.902),四组门静脉CT图像主观评分均合格,评分差异无统计学意义(P>0.05),见表 1。
门静脉CT图像SNR、CNR平均分A组、B组、C组、D组依次减低,但四组组间SNR、CNR平均分差异无统计学意义(P>0.05),见表 2。
A组与B组CTDIvol、DLP、ED水平高于C组与D组,比较差异有统计学意义(P<0.05),但A组与B组、C组与D组组间CTDIvol、DLP、ED水平比较差异无统计学意义(P>0.05),见表 3。
四组检查前血UN、Cr水平差异无统计学意义(P>0.05),检查后血UN、Cr水平均较检查前明显增高,差异有统计学意义(P<0.05),检查后A组与C组血UN、Cr水平显著高于B与D组,比较差异有统计学意义(P<0.05),但A组与C组、B与D组血UN、Cr水平差异无统计学意义(P>0.05),见表 4。
目前64排螺旋CT在国内二级及以上医院得到广泛普及,其具有成像快速、分辨率高、后处理功能强大等优点,长期临床实践充分证实64排螺旋CT在动脉血管成像中具有显著优势,近年来在静脉血管成像中也得到一定的应用[7]。门静脉为腹部收集不成对脏器静脉回流血液的血管,具有特殊的回流特点,因此其对CT成像扫描时间窗的把握、扫描参数设置,以及对比剂浓度的选择均高于动脉CT成像[8]。长期以来为获得高质量的图像,多采取高管电压、高浓度对比剂来保证图像质量。但近年来,随着人们对辐射危害的认识不断深入,在保证图像质量的前提下采用尽可能低的扫描剂量成为CT技术研究的热点。另外,国内外大量研究显示,90%以上的对比剂通过肾脏代谢,检查结束后72 h内对肾功能具有一定影响,甚至可导致对比剂肾病的发生[9],为此CT血管成像采取双低技术扫描具有一定研究价值和实用价值。
目前,门静脉CT成像的常用扫描电压为120~140 kV,对比剂多采用高浓度对比剂(≥350 mgI/mL),临床证实该扫描模式图像质量普遍较高,本研究结果显示采取该模式扫描的门静脉图像主观评分与SNR、CNR处于较高水平,但观察高扫描模式检查患者的辐射剂量与肾功能指标发现,其一次CT扫描ED平均值达到3.65 mSv,接近普通人群全年本底剂量,且血UN、Cr水平增加显著,尤其是检查后血Cr水平较检查前增高接近40 umol/L,高度提示该模式扫描的辐射剂量及肾毒性危害相对显著。陈丽华等[10]对BMI患者门静脉血管成像进行低剂量扫描研究,结果显示采用管电压80 kVp、浓度为270 mgL/mL的碘克沙醇,图像质量与管电压120 kVp、浓度为350 mgI/mL的碘海醇结果差异无统计学意义(P>0.05),但辐射剂量明显降低,提示双低模式扫描在门静脉CT成像中具有可行性。本研究针对普通人群根据BMI进行个体化选择低管电压进行扫描,最高值设定为120 kV,为避免管电压过低出现不合格图像,将最低值设为90 kV,BMI越低,管电压越低。结果显示,个体化低电压扫描的患者CTDIvol、DLP、ED显著低于常规120 kV管电压扫描(P<0.05),且图像主观评分及SNR、CNR差异无统计学意义(P>0.05),提示BMI个体化选择低管电压门静脉成像有助于降低辐射剂量,同时可获得良好的图像。
近年来国内外学者研究证实,应用对比剂进行CT血管成像及增强扫描存在一定的对比剂肾病风险,其浓度、注射剂量与肾功能损害具有一定相关性[11]。目前为降低对比剂风险及并发症,主要采取减少用量、降低注射速率、选择低浓度对比剂三种方式,其中降低注射速率、选择低浓度对比剂较为常用,但对比剂注射速率过低对扫描时机的把握影响较大,且丧失团注增强的临床意义[12],本研究选择4 mL/s,为中等注射速率,在此基础上选择低浓度欧乃派克(300 mgI/mL),结果显示,检查24 h后血UN、Cr水平显著低于应用350 mgI/mL欧乃派克的患者(P<0.05);另一方面,选择低浓度欧乃派克的患者图像主观评分及SNR、CNR与使用高浓度欧乃派克的患者差异无统计学意义(P>0.05),提示300 mgL/ml欧乃派克可获得满意的门静脉图像,同时有助于减轻对比剂肾毒性。
进一步观察“双低”模式检查患者的门静脉图像质量结果提示,主观图像评分3分、4分的患者构成比例略高于常规管电压及常规浓度对比剂检查的患者,而SNR、CNR略低,但差异均无统计学意义(P>0.05)。观察辐射剂量与肾功能指标结果显示,“双低”扫描模式不仅CTDIvol、DLP、ED显著低于常规管电压扫描的患者(P<0.05),且检查后血UN、Cr水平上升程度低于常规浓度对比剂检查的患者(P<0.05),高度提示根据BMI个体化选择管电压,结合300 mgI/ml低浓度对比剂进行门静脉扫描可获得满意的门静脉图像,同时有助于降低辐射危害,提高对比剂应用安全性。
本研究的局限性在于,由于受医学伦理以及对比剂浓度无法自行稀释调整的限制,尚不能确定门静脉CT成像管电压及对比剂浓的最佳临界值,期待设计符合伦理要求的方案进行研究。
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