對比劑分段推注-單期掃描在肝動脈及門靜脈CT血管成像中的臨床應(yīng)用研究

王 爽 雷 盛 谷 濤 文 利*

肝臟作為人體最重要的代謝、解毒臟器之一，具有獨(dú)特的雙血供系統(tǒng)，肝動脈及門靜脈的成像對直觀了解肝臟功能水平及相關(guān)疾病的病理生理尤其重要。通常情況下，肝臟血管的成像可以通過超聲、血管造影檢查實(shí)現(xiàn)，但是超聲檢查相對低的空間分辨率、操作醫(yī)生嚴(yán)重依賴性使其肝臟血管的診斷價(jià)值大打折扣。血管造影雖然能高分辨、直觀及動態(tài)的顯示肝臟血管，但其操作復(fù)雜性、有創(chuàng)性及高費(fèi)用使其無法在常規(guī)篩查中普及。

隨著CT設(shè)備硬件和軟件的更新?lián)Q代，臨床CT成像設(shè)備的功能越來越強(qiáng)大，在臨床疾病診斷中發(fā)揮著越來越重要的作用，尤其是容積再現(xiàn)及多平面處理等后處理技術(shù)的進(jìn)步使得CT血管成像質(zhì)量更好、信息更豐富，能為臨床血管疾病的診斷提供非常重要的影像參考，已經(jīng)成為肝臟血管最為理想的成像手段。針對血液循環(huán)的不同時(shí)效，常規(guī)肝臟血管的CT檢查在相應(yīng)的時(shí)期掃描，通過多時(shí)相的采集才能完成肝動脈和門靜脈的顯像。但CT作為一種有輻射的影像檢查手段，掃描次數(shù)越多，受檢者輻射劑量越高，對受檢者造成一些潛在損害。因此，如何降低受檢者輻射劑量成為放射科醫(yī)生關(guān)注的問題[1-4]。

通常在臨床中通過降低輻照條件[低千伏和(或)低毫安數(shù)]和縮短輻照時(shí)間來降低受檢者受照劑量。但是降低輻照條件將導(dǎo)致腹部CT圖像信噪比明顯增加，無法達(dá)到診斷要求。而輻照時(shí)間主要由設(shè)備硬件決定，較難由放射科醫(yī)生進(jìn)行優(yōu)化。因此，需要通過優(yōu)化其他成像條件，在保證圖像質(zhì)量的前提下達(dá)到降低受檢者受照劑量的目的。以往肝臟血管的多期掃描本質(zhì)上是利用肝臟血運(yùn)特點(diǎn)，單次團(tuán)注對比劑后肝動脈和門靜脈在不同的時(shí)間達(dá)到對比劑濃度峰值，進(jìn)而在不同的時(shí)間點(diǎn)重復(fù)掃描而成像。因此，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔后采用對比劑分期注射的策略，使肝動脈和門靜脈在相同的時(shí)間達(dá)到對比劑濃度峰值，從而通過一次掃描同時(shí)獲得肝動脈和門靜脈的圖像。基于此，本研究為了驗(yàn)證上述設(shè)想的可行性，前瞻性地對醫(yī)院收治并行肝血管CT成像的患者分別采用傳統(tǒng)的多期掃描法和分段推注-單期掃描法進(jìn)行成像，分析不同掃描方法的圖像質(zhì)量及各血管CT值，為降低肝血管CT成像輻照劑量提供一種新的診斷策略。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2017年5月至2018年10月陸軍軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院收治的120例行肝動靜脈及門靜脈CT血管檢查患者，其中男性67例，女性63例；年齡25～65歲，平均年齡(51.94±10.95)歲。按掃描方法不同分為對照組(30例)和觀察組90例。對照組應(yīng)用常規(guī)法掃描，觀察組采用分段式推注對比劑、單期掃描，觀察組根據(jù)掃描時(shí)間不同又分為50 s、55 s和60 s3個(gè)亞組，每組30例。所有患者對本研究均知情同意，并簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

(1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡為18歲～70歲，需行肝血管CT成像；②簽署對比劑知情同意書。

(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①嚴(yán)重肝腎心功能障礙；②對比劑過敏；③有腹部外傷及手術(shù)病史。

1.3 儀器與藥物

本研究掃描均采用Lightspeed 64排VCT(美國GE公司)，所用對比劑為三代顯碘比醇注射液(碘濃度為350 mg/ml，法國Guerbet公司)。

1.4 檢查方法

CT成像按照下列參數(shù)進(jìn)行：100 kV，自動毫安模式，螺距1.375，重建層厚為0.625 mm，層間隔為0.625 mm；使用標(biāo)準(zhǔn)算法重建圖像。掃描范圍從膈肌至肝右葉下緣平面。對照組采用常規(guī)法掃描的對比劑推注方法，一次推注對比劑1.5 ml/kg，速率4.5 ml/s；常規(guī)監(jiān)測膈肌層面腹主動脈150 HU自動觸發(fā)，門靜脈期為肝動脈期后30 s觸發(fā)掃描。觀察組采用對比劑分2段推注，第1段依次推注對比劑50 ml和鹽水30 ml，速率為3.0 ml/s。第一段注射結(jié)束馬上注射第2段對比劑：對比劑40 ml和鹽水30 ml，速率為3.5 ml/s。推注結(jié)束后分別固定延遲50 s、55 s和60 s進(jìn)行單期掃描，同時(shí)顯示肝動脈及門靜脈。

1.5 數(shù)據(jù)及圖像后處理

利用AW4.7工作站顯示原始軸位圖像，常規(guī)以同層面腹主動脈CT值測量作為肝動脈強(qiáng)化程度，測量肝門平面腹主動脈、肝門區(qū)門靜脈主干及左右分支主干CT值，感興趣區(qū)放于血管中央，以CT值判斷血管成像效果。利用AW4.7工作站進(jìn)行多平面重建(multiplanar reconstruction，MPR)和容積再現(xiàn)(volume representation，VR)等后處理方式獲得其3D VR、MIP及MPR等圖像。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

圖1 不同掃描時(shí)間的時(shí)間密度曲線圖

表1 肝動脈及門靜脈CT成像患者分段推注不同曝光時(shí)間肝血管CT值變化()

表1 肝動脈及門靜脈CT成像患者分段推注不同曝光時(shí)間肝血管CT值變化()

注：表中*為50 s組與55 s組比較；△為55 s組與60 s組比較；☆為50s組與60 s組比較

表2 對照組與55 s組門靜脈主干、右支及左支及腹主動脈CT值比較(HU，)

表2 對照組與55 s組門靜脈主干、右支及左支及腹主動脈CT值比較(HU，)

采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件處理所有數(shù)據(jù)。計(jì)量資料用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差()表示。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料的組間統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用t檢驗(yàn)和單因素方差分析進(jìn)行，非正態(tài)分布的計(jì)量資料采用秩和檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同掃描方式對比劑達(dá)峰時(shí)間分析

脾靜脈的對比劑濃度達(dá)峰時(shí)間明顯早于腸系膜上靜脈。當(dāng)采用常規(guī)法掃描時(shí)，脾靜脈和腸系膜上靜脈的達(dá)峰時(shí)間不同步；而采用分段式推注，通過適當(dāng)時(shí)間的延遲，第二期對比劑推注導(dǎo)致的脾靜脈峰值將和腸系膜上靜脈第1期對比劑峰值重疊。兩次推藥在延遲期內(nèi)脾靜脈會形成兩個(gè)波峰，利用第二個(gè)波峰與腸系膜上靜脈的第一個(gè)波峰重疊。不同掃描時(shí)間的時(shí)間密度曲線見圖1。

2.2 不同曝光時(shí)間單次掃描肝血管CT值

觀察組不同曝光時(shí)間組中，50 s組腹主動脈顯示好，但門靜脈主干、肝門靜脈右支以及肝門靜脈左支顯示明顯較差；55 s組門靜脈主干、肝門靜脈右支、肝門靜脈左支及腹主動脈顯示較優(yōu)；60 s組雖然門靜脈主干、肝門靜脈右支以及肝門靜脈左支顯示較優(yōu)，但腹主動脈顯示較差。不同曝光時(shí)間，腹主動脈及門靜脈各分支的CT值存在明顯差異。50 s組與55 s組和60 s組門靜脈的主干、右支及左支CT值比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，而50 s組與60 s組比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。50 s組和55 s組與60 s組腹主動脈CT值比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，見表1。

2.3 對照組與觀察組中55 s組CT值比較

通過統(tǒng)計(jì)學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，55 s組的門靜脈主干、門靜脈右支及門靜脈左支CT值均顯著高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=7.168，t=6.568，t=6.311，P＜0.001)。對照組和55 s組腹主動脈的CT值接近，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-0.180，P＞0.005)，但均具有較高的診斷價(jià)值，見表2。

3 討論

3.1 門靜脈循環(huán)時(shí)間

Freund等[5]認(rèn)為在進(jìn)行肝臟血管CT成像時(shí)，肝門靜脈主干對比劑濃度達(dá)峰時(shí)間比腹主動脈晚30 s，而曹永勝等[6]認(rèn)為，門靜脈CT值達(dá)峰時(shí)間比腹主動脈延遲約50～70 s，由于各自采用的對比劑總量及注射流速不一，結(jié)論有所差異，但肝門靜脈掃描延遲時(shí)間國內(nèi)外均選擇在50～70 s。眾所周知，門靜脈由脾靜脈及腸系膜上靜脈匯合而成，門靜脈內(nèi)顯影的對比劑因此由脾靜脈和腸系膜上靜脈回流組成[7-10]。但是不同于腸系膜上靜脈較長的回流時(shí)間(45～60 s)，脾靜脈回流路徑較短，其回流時(shí)間也顯著縮短(25～35 s)。脾靜脈和腸系膜上靜脈這種不同步的對比劑達(dá)峰時(shí)間導(dǎo)致門靜脈內(nèi)對比劑的峰值濃度顯著降低，使得門靜脈顯影較差[11-12]。此外，脾靜脈和腸系膜上靜脈回流的不同步還會導(dǎo)致對比劑混合不均，出現(xiàn)門靜脈呈分層顯示，較難分清是否存在充盈缺損，不能有效排除癌栓及血栓，影響診斷。

3.2 分段式推注-單期掃描的可行性分析

本研究設(shè)想能否建立一種比較合理的方法，既能清楚顯示血管，避免門靜脈對比劑混合不均所致假象，又能降低輻照劑量。分段注射對比劑，使不同時(shí)相的血管同時(shí)顯影，時(shí)效性的一致，達(dá)到一期掃描完成門靜脈的顯示，并且該方法可以同時(shí)很好地顯示肝動脈[13-16]。利用對比劑分段注射及不同注射速率改變脾靜脈及腸系膜上靜脈的回流時(shí)間，讓其達(dá)峰時(shí)間實(shí)現(xiàn)近乎一致，由于脾靜脈及腸系膜上靜脈對比劑的同時(shí)回流，能有效地保證肝門靜脈均勻性混合，使門靜脈顯示效果明顯提升，提高其顯示準(zhǔn)確度。本研究的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了上述設(shè)想，55 s組門靜脈主干及分支的CT值明顯高于對照組，同時(shí)腹主動脈的CT值相差不大，單期掃描實(shí)現(xiàn)了肝動脈及門靜脈的成像，同時(shí)提高了顯影效果。

3.3 輻射劑量

相同的掃描時(shí)間、管電壓和管電流條件下每增加一期掃描，輻射劑量相應(yīng)增加，減少掃描期數(shù)必然可以降低患者所受輻射劑量[17]。采用常規(guī)掃描法，由于血液循環(huán)原因，肝動靜脈及門靜脈循環(huán)達(dá)峰時(shí)間不一致，為了保證成像效果，必然采用兩期分期掃描，而本研究所采用的分段式推注可以實(shí)現(xiàn)單期掃描，一次掃描即可完成肝動脈和門靜脈的所有成像，從而使輻射劑量降為原來的1/2，極大降低了患者所受輻射劑量，對于患者具有重要意義，尤其是對于青少年具有重要價(jià)值。

3.4 不足之處

雖然本研究的分段式檢查可以有效的保證肝門靜脈及肝動脈的顯示，但相對樣本量仍較少，適用范圍為心功能正常患者；對于心功能不全者及其他異常血液循環(huán)者未做對比，因?yàn)樾墓δ懿蝗颊哐貉h(huán)時(shí)間變化較大，因此未納入該研究范圍。其次，該方法主要適用于肝動脈及門靜脈CT血管成像，而對于常規(guī)肝臟CT動態(tài)增強(qiáng)診斷肝內(nèi)病變患者不適用[18-20]。因?yàn)榉侄问酵谱⒉荒茱@示肝內(nèi)病變血供特點(diǎn)，故不能取代常規(guī)三期肝臟增強(qiáng)掃描。

4 結(jié)論

對于以肝動脈及肝門靜脈成像為目的的患者，常規(guī)法一次性對比劑推注-掃描模式患者輻射劑量相對較高；而對比劑分段式推注-單期掃描法不僅能保證血管成像效果，更好地顯示門靜脈，且能明顯降低患者所受輻射劑量。其操作方法并無技術(shù)難點(diǎn)，完全可以作為常規(guī)檢查手段。