多層螺旋CT腸系膜靜脈造影技術優化研究

石海峰　李若坤　強金偉

(1.江蘇省常州市第二人民醫院影像科，江蘇常州　213003；

2.復旦大學附屬金山醫院影像科，上海　201508)

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·論著·

多層螺旋CT腸系膜靜脈造影技術優化研究

石海峰1,2李若坤2強金偉2

(1.江蘇省常州市第二人民醫院影像科，江蘇常州213003；

2.復旦大學附屬金山醫院影像科，上海201508)

摘要目的：優化多層螺旋CT腸系膜靜脈造影(MDCTV)成像技術。方法： 將140例行全腹部MDCT增強掃描的患者根據掃描準直、重建層厚、對比劑濃度、注射速率和延遲時間分成7個組，每組20例。重建方法采用容積再現(VR)、最大密度投影(MIP)、薄層最大密度投影(TSMIP)。比較不同參數、重建方法顯示血管的效果。結果：準直為0.6 mm時，1.0 mm和1.5 mm重建層厚的MDCTV像優于0.6 mm層厚，其中以1.0 mm層厚最佳；0.6 mm準直、1.0 mm重建層厚的圖像質量優于其他準直、層厚。370 mgI/mL對比劑MDCTV像優于300 mgI/mL，差異有統計意義(P<0.05)。不同注射速率MDCTV差異無統計學意義(P>0.05)。靜脈期延遲時間以動脈期延后25 s最佳。對于腸系膜靜脈的顯示，MIP、TSMIP優于VR，使用高濃度的對比劑及1.0 mm層厚重建可獲得較高質量的圖像。結論：0.6 mm準直、 1.0 mm重建層厚、對比劑濃度370 mgI/mL、3.0 mL/s注射速率、團注測試法確定動脈期延后25 s為最佳MDCTV成像方案。

關鍵詞腸系膜靜脈；體層攝影術；X線計算機；血管造影術

隨著多層螺旋CT(MDCT)硬件及后處理軟件的飛速發展，腸系膜血管成像逐漸應用于臨床。目前，MDCT腸系膜動脈造影技術已相當成熟[1]，但MDCT腸系膜靜脈造影(MDCT venography, MDCTV)的研究尚不多。本研究旨在優化腸系膜MDCTV的成像條件，為臨床提供依據。

1資料與方法

1.1一般資料選擇2014年2月—9月在我院行腹部MDCTV檢查，無肝硬化、脾腫大、腎功能異常、嚴重心臟病、胃腸道病變或惡性腫瘤的140例患者，其中男性82例，女性58例，年齡19~78歲，平均(48.7±6.8)歲。

1.2分組根據掃描準直、重建層厚、注射速率、對比劑濃度、延遲時間將140例患者分為七組，每組20例。按以下4個階段進行研究：第1階段研究不同準直及重建層厚，準直分別為0.6 mm和1.2 mm，前者分別用0.6 mm、1.0 mm和1.5 mm層厚重建，后者用1.5 mm層厚重建；第二階段研究不同注射速率，速率分別為3.0 mL/s、4.0 mL/s和5.0 mL/s；第三階段研究不同對比劑濃度，濃度分別為300 mg I/mL(碘海醇注射液)和370 mgI/mL(碘普羅胺注射液)；第四階段研究靜脈期延遲時間，延遲時間分別為動脈期延后25 s、50 s、60 s。

各組除研究變量外，采用下列參數：準直0.6 mm、重建層厚1.0 mm，對比劑濃度為370 mgI/mL，注射速率5.0 mL/s，50%重疊重建。動脈期延遲時間用小劑量對比劑團注測試法確定，靜脈期為動脈期時間延后25 s。

1.3掃描技術掃描前晚飲2.5%甘露醇1500 mL進行腸道清潔，掃描前60 min、15 min分別飲水500 mL充盈腸道，檢查前訓練患者屏氣10~15 s。采用德國Siemens 公司Somatom Definition AS 64 層螺旋CT機，掃描條件：120 kV、120 mA、螺距1.2、球管速度0.5 s/圈。用高壓注射器于肘前注射對比劑，速率依研究分組而異。

采用小劑量對比劑團注測試法確定動脈期時間，在動態掃描腸系膜上動脈開口層面，選擇主動脈中心區域為測量感興趣區(ROI)，得到時間-密度曲線(TDC)，取峰值延遲5 s為延遲掃描時間，門脈期為動脈期時間延后25 s，對比劑90 mL，追加0.9% 氯化鈉液15 mL，掃描膈頂至恥骨聯合上緣范圍。

1.4圖像后處理腸系膜靜脈血管圖像后處理由一名熟練掌握血管重建技術的醫師在工作站完成，每例均行容積再現(volume rendering, VR)，最大密度投影(maximum intensity projection ，MIP)及薄層最大密度投影(thin-slap MIP,TSMIP)重建。圖像通過調整窗寬、窗位和手工勾畫相結合，盡可能去除靜脈及其分支周圍的骨、軟骨及軟組織等影像，同時盡可能地保留靜脈小分支。旋轉不同角度，獲得VR及MIP圖像各10～20幅，以便進行分析。TSMIP層厚為15～25 mm，采用(斜)冠狀面、矢狀面。閱讀圖像由兩名熟悉腸系膜血管解剖的放射科醫師共同完成。

1.5質量評價根據血管屬支級別顯示及邊緣情況對MDCTV圖像進行綜合評分。血管邊緣評分：不連續為1分，鋸齒狀為2分，模糊為3分，光滑為4分；血管屬支計數以屬支最多區域為準，血管邊緣評分以顯示的最佳末級屬支為準。兩項評分相加即為該例MDCTV圖像得分。評分由兩位診斷經驗豐富的放射科醫師同時進行，若診斷存在分歧，則重新閱片，經討論達成共識再作記錄。

1.6統計學處理應用SPSS16.0統計軟件，不同準直、重建層厚組MDCTV圖像質量比較采用方差分析，兩兩比較采用LSD法。不同注射速率組MDCTV圖像質量比較采用方差分析，若有差異，采用LSD法行兩兩比較。不同對比劑濃度組MDCTV圖像質量比較采用兩獨立樣本t檢驗。靜脈期不同延遲時間MDCTV圖像質量比較采用方差分析，兩兩比較采用LSD法。

2結果

2.1不同準直、不同重建層厚圖像質量B組的VR、MIP圖像質量評分均高于A、C、D組，其中與A組差異均有統計學意義(P>0.05)。C、D組VR、MIP圖像優于A組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表1，圖A~C。

表1　不同準直、重建層厚MDCTV圖像比較

2.2不同注射速率圖像質量3.0 mL/s組、4.0 mL/s組、5.0 mL/s組間的VR和MIP圖像質量差異無統計學意義(P>0.05)。3.0 mL/s組VR圖像評分低于MIP，差異有統計意義(P<0.05)；4.0 mL/s組和5.0 mL/s組VR與MIP圖像差異無統計學意義(P>0.05)。見表2。

2.3不同對比劑濃度圖像比較370 mgI/mL組VR、MIP圖像評分均高于300 mgI/mL組，差異有統計學意義(P<0.05)。370 mgI/mL組VR與MIP圖像評分差異無統計意義；300 mgI/mL組MIP圖像評分高于VR，差異有統計意義(P<0.05)。見表3、圖D~F。

表2　不同注射速率MDCTV圖像及不同重建方法比較(mL/s)

2.4靜脈期延遲時間的確定動脈期延遲25 s、50 s、60 s時，VR和MIP圖像差異均有統計學意義。兩兩比較顯示，VR和MIP圖像動脈期延遲25 s、50 s時，差異均無統計學意義(P值分別為0.438和0.419)，在動脈期延遲25 s、60 s時差異均有統計學意義(P值分別為0.004和0.003)，在動脈期延遲50 s、60 s時，差異均有統計學意義(P值分別為0.026和0.020)。見表4。

表3　不同對比劑濃度MDCTV圖像比較

表4　靜脈期不同延遲時間MDCTV圖像比較

A：0.6 mm層厚TSMIP像；B：1.0 mm層厚TSMIP像；C：1.5 mm層厚TSMIP像。1.0 mm和1.5 mm層厚圖像優于0.6 mm層厚。0.6 mm層厚圖像較灰暗，噪聲較大，血管邊緣略毛糙；1.0 mm和1.5 mm層厚重建的血管邊緣光滑、形態柔和、分支清晰，其中以前者最佳。D：300 mgI/mL對比劑VR像(0.6 mm準直、1.0 mm層厚)，見血管分支及周圍小分支顯示欠佳。圖E、F：370 mgI/mL對比劑VR和MIP像(0.6 mm準直、1.0 mm層厚)，VR空間感、立體最強，可顯示3~4級腸系膜血管分支。

3討論

對16排以上MDCT來說，單次屏息完成薄層全腹掃描不難，但要獲得滿意的血管三維圖像，特別是獲得能清晰地顯示腸系膜血管細小分支的圖像依然需要諸多技術參數的合理應用，其中較重要的參數是掃描準直、重建層厚、對比劑濃度、注射速率、延遲時間等[2-4]。

3.1掃描準直、重建層厚的影響層內分辨率主要取決于探測器的幾何學及卷積算法，與探測器排數的增加無明顯關系。層間分辨率與探測器寬度有關，一般來講，0.6 mm準直、0.6 mm重建層厚時，圖像空間分辨率最高，但是，亞毫米準直及重建層厚對于腹部等較厚實的器官來說，光子數量相對不足，因此易導致圖像噪聲增加，分辨率下降[5- 6]。我們的研究表明，0.6 mm準直時，1.0 mm層厚重建的MDCTV圖像質量亦較0.6 mm和1.5 mm佳，且與0.6 mm的差異有統計意義。其中，0.6 mm層厚下圖像較灰暗，視覺效果不如后兩者，血管邊緣略毛糙，靜脈小分支顯示欠佳；1.0 mm和1.5 mm層厚重建的血管邊緣光滑、形態柔和、分支清晰，尤以前者為佳。1.2 mm準直獲得的數據并非各向同性，進行任意平面重建時空間分辨率有所降低、邊緣銳利度下降。1.2 mm準直、1.5 mm層厚圖像質量略低于0.6 mm準直、1.0 mm層厚重建圖像(P>0.05)，但明顯高于0.6 mm準直、0.6 mm層厚重建(P<0.05)。因此，如考慮放射劑量、患者的病情嚴重度和合作程度，1.2 mm準直也是合理的、可選用的方案。

3.2對比劑濃度、注射速率研究[2-6]已表明，采用較高的對比劑濃度、注射速率可獲得較高的密度峰值、較短的達峰時間，有利于血管特別是小血管的顯示。但本研究顯示，對于腸系膜靜脈，對比劑高注射速率不能明顯改善其顯示效果，高濃度則可以明顯改善。

3.3靜脈期延遲時間團注追蹤或團注測試是常用的確定延遲時間的方法。不少學者[7-10]推薦靜脈期延遲時間為60 s，但我們的初步研究結果與其不一致，我們推測動脈期延遲時間與靜脈期延遲時間有相關性，將團注測試法測得的精確動脈期[平均為(22±3)s]延遲25 s的圖像質量，其次為延遲50 s，均優于延遲60 s的圖像質量，差異均有統計學意義。

3.4腸系膜血管重建方法的比較VR、MIP和TSMIP三種重建方法對腸系膜血管的顯示有所不同。VR利用像素投影過程中的所有CT值，適合腸系膜大、中動脈的顯示，所示血管光滑、立體感好、整體性強，但對周圍小分支顯示不清；而且，由于靜脈的密度峰值明顯低于動脈的密度峰值，靜脈的VR圖不如動脈，血管色彩較暗，顆粒感明顯，小分支呈不規則、斷續狀，背景噪聲影響大，對靜脈的顯示評分低于MIP。MIP是依據觀察角度內投射線最大像素投影而成，缺少深度信息和表面陰影功能，但其良好的黑白對比使腸系膜靜脈細小分支的顯示更清晰，這方面優于VR。TSMIP不僅可清晰地顯示血管，還可清晰地顯示鄰近組織，由于層面較薄，參與成像組織較少，血管與周圍組織密度對比更高，且不受血管重疊的影響。與MIP一樣，TSMIP不受閾值選擇的影響，只要強化血管的CT值使其高于周圍組織就可顯示，血管對比好、邊緣較清晰。我們的研究顯示，TSMIP可清晰地顯示到達腸壁邊緣的直小血管，后者為腸系膜血管進入腸壁前的最小分支。但TSMIP也有缺陷，如血管顯示缺乏連續性，需連續追蹤才可辨認其連續關系。

綜上所述，0.6 mm準直、 1.0 mm重建層厚、對比劑濃度370 mgI/mL、3.0 mL/s注射速率(可選擇)、團注測試法確定動脈期延后25 s為腸系膜MDCTV最佳成像方案。

參考文獻

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Optimization Study of Multi-Detector Computed Tomography Venography on Mesenteric Vein

SHIHaifeng1,2LIRuokun2QIANGJinwei2

1.DepartmentofImaging,ChangzhouNo.2People'sHospitalinJiangsuProvince,Changzhou213003; 2.MedicalImagingCenter,JinshanHospital,FudanUniversity,Shanghai201508

AbstractObjective：To optimize multi-detector computed tomography venography(MDCTV) on mesenteric vein. Methods:One hundred and forty patients undergoing enhanced multi-detector computed tomography(MDCT) for whole abdomen were divided into seven groups according to collimation, reconstructed slice thickness, concentration of contrast medium, injection rate and delay time, with 20 in each group. Volume rendering (VR), maximum intensity projection (MIP) and thin-slab maximum intensity projection (TSMIP) were used for reconstruction. The effects of vascular imaging were compared among different parameters and reconstruction techniques. Results: At 0.6 mm collimation, MDCTV with 1.0 mm or 1.5 mm slice thickness was superior to 0.6 mm regarding imaging, and there were statistically significant differences (P<0.05). And 1.0 mm slice thickness was the best among them. MDCTV with 370 mgI/mL contrast medium was superior to that with 300 mgI/mL regarding imaging, and there was statistically significant difference(P<0.05).There was no significant difference among MDCTV with different injection rates regarding imaging. The optimal delay time of venous phase was 25 s later than the arterial phase. Regarding the imaging quality of mesenteric vein, MIP and TSMIP were superior to VR, while high concentration of contrast medium and 1.0 mm reconstructed slice thickness contributed to high quality imaging. Conclusions: The optimal protocol of MDCTVconsists of 0.6 mm collimation, 1.0 mm slice thickness, 370 mgI/mL contrast medium,3.0 mL/s injection rate, and venous phase time being 25 s later than arterial phase which decided by test bolus.

Key WordsMesenteric vein;Tomography,X-ray computer;Angiography

通訊作者強金偉，E-mail: dr.jinweiqiang@163.com

中圖分類號R 814.43

文獻標識碼A