三種觸發掃描技術在下肢動脈CT 血管成像中的應用

楊文，周福慶，曾獻軍（通信作者）

南昌大學第一附屬醫院影像科 （江西南昌 330006）

近年來，隨著生活水平的不斷提高，我國人口飲食結構發生了重大變化，高脂飲食在生活中比較常見，而高脂飲食是導致下肢動脈疾病，尤其是下肢動脈硬化閉塞癥的重要因素[1]，加之人口老齡化程度的加劇，進一步導致下肢動脈疾病發病率上升。下肢動脈CT 血管成像（CT angiography，CTA）能清楚地顯示下肢血管病變的部位、范圍及嚴重程度，并具有無創、檢查時間短、圖像后處理功能強大等優點[2-4]。目前，CTA 已成為診斷下肢血管病變和評價治療效果的首選方法[5-6]。但CTA 的圖像質量受多種因素的影響，如患者的自身因素與配合程度、掃描設備的基本參數、觸發掃描技術、對比劑注射方案以及圖像的后處理等[7-8]。其中觸發掃描技術的選擇對CTA 的圖像質量至關重要[9-10]。本研究比較經3種觸發掃描技術（腹主動脈自動觸發技術、腘動脈手動觸發技術和腹主動脈手動觸發技術）得到的下肢動脈CTA 圖像質量，探討最適合下肢動脈CTA 的掃描方式，現報道如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料

選取2021 年1—9 月我院收治的需行CTA 檢查的疑似下肢動脈疾病患者45 例，按照隨機數字表法分成A、B、C 組，每組15 例。A 組男9 例，女6 例；平均年齡（65.8±15.4）歲，平均體質量指數（body mass index，BMI）（23.3±2.9）kg/m2。B 組男11 例，女4 例；平均年齡（63.9±17.8）歲，平均BMI（24.5±3.3）kg/m2。C 組男8 例，女7 例；平均年齡（67.6±16.1）歲，平均BMI（23.3±3.1）kg/m2。3 組一般資料比較，差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。本研究經醫院醫學倫理委員會批準，患者及其家屬均自愿簽署知情同意書。

納入標準：臨床診斷考慮下肢動脈疾病，并行CTA 檢查；年齡≥18歲。排除標準：碘對比劑過敏；嚴重的心臟疾病；備孕或孕期婦女；不能配合CTA 檢查的患者。

1.2 方法

掃描體位：患者取仰臥位，足先進，將雙足放置于掃描床頭托內并用綁帶固定，防止出現移動偽影。

掃描設備與參數：采用德國西門子公司Definition As 64排128層螺旋CT 進行平掃及增強掃描，掃描方向從頭至足，掃描范圍從腎下極至足尖，全程1 100～1 200 mm；管電壓120 kV，配合管電流調制技術，準直128×0.6 mm，球管旋轉速度0.5 s/rot，掃描螺距0.8，采集矩陣512×512，掃描視野400 mm，重建層厚1 mm，重建間距1 mm。

對比劑注射參數：采用德國歐利奇雙筒高壓注射器，經被檢查者上肢靜脈注射碘濃度為350 mg/ml的非離子型對比劑碘佛醇注射液[江蘇恒瑞醫藥股份有限公司，國藥準字H20143027，規格：100 ml‥74.1 g（每1 ml 含碘350 mg）]；使用3段注射法，第1段以4 ml/s 速率注射對比劑50 ml，第2段以3 ml/s速率注射對比劑50 ml，第3段以3 ml/s 速率注射0.9%氯化鈉注射液40 ml。

觸發掃描方式：A 組采用自動觸發技術，將髂總動脈分叉處以上腹主動脈設為感興趣區，監測對比劑閾值，閾值設定為120 HU，當到達掃描閾值后延遲6 s 開始掃描；B 組采用目測手動觸發技術，選擇目測雙膝關節間隙層面的腘動脈，當目測到任意一側腘動脈出現明顯強化時立即手動觸發延遲6 s 開始掃描；C 組采用監測閾值手動觸發技術，將髂總動脈分叉處以上的腹主動脈設為感興趣區，觸發閾值調至800 HU，以防止自動觸發，當腹主動脈時間密度曲線的密度值達到峰值并穩定一段時間后手動觸發掃描。

圖像后處理：將掃描所得的原始數據傳入Syngo CT Workplace 后處理工作站進行最大密度投影、多平面重建、表面遮蓋重建、容積重建處理。

1.3 觀察指標

比較3組的延遲掃描時間（從開始注射對比劑到啟動掃描的時間）和圖像質量（由影像科2位主任醫師采用雙盲法進行獨立分析，當意見不一致時通過協商確定）。

圖像質量評估前將下肢動脈血管分為5個區域：第1個區域從腹主動脈至髂動脈，包括腎下極腹主動脈、雙側髂內動脈、雙側髂外動脈，共計5個動脈段；第2個區域為大腿部血管，包括雙側股總動脈、雙側股淺動脈、雙側股深動脈，共計6個動脈段；第3個區域為膝關節血管，包括雙側腘動脈，共2個動脈段；第4個區域為小腿部血管，包括雙側脛前動脈、雙側脛腓干、雙側腓動脈、雙側脛后動脈，其中脛前動脈、腓動脈及脛后動脈均分為近、中、遠3個節段 ，共計20個動脈段；第5個區域為足部血管，包括雙側足背動脈、雙側足底外側動脈、雙側足底內側動脈，共計6個動脈段。

圖像質量評估標準如下。（1）CT 值：橫斷面上分別測量3組雙側髂外動脈起始部、雙側股動脈中段、雙側髕骨下緣腘動脈、雙側脛前動脈中段、雙側足背動脈血管的CT 值，并求得平均值。（2）動脈分支評分：比較3組腹-髂部血管、大腿部血管、膝關節血管、小腿部血管以及足部血管的血管分支顯示情況，其中主干血管不顯示為0分，主干血管顯示為1分，直接分支顯示為2分，次級分支顯示為3分，3級分支及以上顯示為4分。（3）動脈清晰度評分：比較3組每段動脈的血管邊緣的清晰度，其中血管不顯示為0分，血管邊緣模糊不清并可見明顯階梯狀偽影為1分，血管邊緣尚清晰可見輕度階梯狀偽影為2分，血管邊緣清晰銳利無偽影為3分。（4）靜脈干擾評分：比較3組每段區域內靜脈的顯影情況，其中無靜脈顯影干擾為0分，靜脈顯影很淡對診斷無影響為1分，靜脈顯影明顯并與動脈伴行嚴重影響診斷為2分。

1.4 統計學處理

采用SPSS 23.0統計軟件進行數據分析，經檢驗符合正態分布的計量資料以±s表示，不符合正態分布的計量資料用M（P25，P75）表示，采用t檢驗或t′檢驗，計數資料以率表示，采用Pearson χ2檢驗或連續性校正檢驗或Fisher精確概率檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 3組延遲掃描時間比較

A、B、C 組的延遲掃描時間分別為（26.4±4.46）s、（38.6±5.22）s、（40.86±10.65）s。A 組的延遲掃描時間短于B、C 組，差異有統計學意義（P<0.05）；B、C 組的延遲掃描時間比較，差異無統計學意義（P>0.05）。

2.2 3組CT 值、動脈分支評分、動脈清晰度評分、靜脈干擾評分比較

在動脈血管的CT 值、動脈分支評分、動脈清晰度評分這3個圖像質量指標方面：B、C 組的圖像CT 值及評分在多個下肢血管區域均優于A組，差異有統計學意義（P<0.05），且膝關節以下動脈血管圖像的統計學差異更加明顯（P<0.01，P<0.001）；除左足部動脈分支評分外，B、C組的這3個圖像質量指標比較，差異無統計學意義（P>0.05）。

在靜脈干擾評分方面：A 組有1 例出現靜脈早期顯影，B 組有4 例出現靜脈早期顯影，有2 例出現靜脈嚴重顯影，C 組有3 例出現靜脈早期顯影；B 組的圖像靜脈干擾評分高于A、C 組，差異有統計學意義（P<0.05）；A、C 組的圖像靜脈干擾評分比較，差異無統計學意義（P>0.05）。

由以上結果可知，C 組的圖像質量要優于A、B 組的圖像質量。3組掃描數據比較見圖1，3組典型圖像見圖2。

圖1 3組掃描數據比較

圖2 3組典型圖像

3 討論

成人的下肢動脈全長可達1.2 m，并且擁有龐大的動脈分支，相較于胸部和腹部的大動脈，下肢動脈血液流速偏慢。受到患者體質量和心功能的影響，不同個體下肢動脈的血液流速存在較大差異。特別是周邊動脈阻塞疾病（peripheral artery occlusive disease，PAOD）患者，管腔狹窄和管壁鈣化導致其個體差異性更大[11-12]。下肢動脈CTA圖像質量與多方面的因素密切相關[13]。在行下肢動脈CTA 檢查時，首先要確定延遲掃描時間，而對觸發掃描技術的選擇決定了延遲掃描時間的長短。

腹主動脈自動觸發技術的特點在于操作簡單、方便[14]；但該技術靈活性差，不能有效針對患者的個體性差異。本研究中，A 組大部分患者膝關節以下動脈血管的顯影不理想，延遲掃描時間短于其他兩組。原因在于，膝關節以下動脈管腔較細，血液流速較慢，受血栓和鈣化的影響較大，膝關節以上動脈則相反；腹主動脈達到預設閾值觸發掃描的時間偏早，雖然髂動脈、股動脈、腘動脈能較清晰地顯影，但小腿和足部的動脈由于血流速度較慢，管腔內對比劑還未到達峰值時掃描就已經結束。

相較于腹主動脈，腘動脈的血流速度更接近下肢動脈血流的平均流速。因此，腘動脈手動觸發技術選擇髕骨下緣處的腘動脈作為監測點能夠合理地確定掃描延遲時間[15]。本研究中，B 組的圖像質量評分明顯高于A 組，主要表現在膝關節以下的動脈。但腘動脈相對腹主動脈管腔較細，在膝關節層面解剖位置變化較大且不易辨識，因此腘動脈手動觸發技術受操作技師的主觀性影響較大，特別是PAOD 患者的下肢血管存在廣泛的狹窄和管壁鈣化，增加了肉眼觀察的難度，手動觸發的時機往往會提前或是錯過最佳延遲掃描時間，這也是B 組下肢靜脈干擾評分高于其他兩組的原因。

相較于腹主動脈自動觸發技術，腹主動脈手動觸發技術可以有效地針對每位患者的個體差異。該模式下，監測過程中關注時間密度曲線圖中的閾值波動，待曲線到達峰值且趨于穩定開始下降時啟動掃描，可以使膝關節以下的動脈血管有充足的時間充盈對比劑，因此其膝關節以下動脈血管圖像質量明顯優于A 組。與腘動脈手動觸發技術相比，腹主動脈管腔較大，易于觀察，受管壁鈣化及狹窄的影響較小，因此不會錯過最佳掃描時間，出現靜脈干擾的情況較少。

隨著CTA 的廣泛運用，行雙下肢動脈CTA 檢查的患者越來越多[16-18]。本研究結果顯示，手動觸發技術在下肢動脈CTA 中的應用效果更佳；但臨床上自動觸發技術使用較多，而手動觸發技術使用較少。原因為，手動觸發技術雖然獲取的圖像質量更高，但難以把握客觀評估指標，需操作技師擁有一定的臨床經驗，且需要根據患者的心功能、體質量、血管病變情況、對比劑注射速率等多方面因素調整觸發時間，因此該技術的成功率較自動觸發技術明顯下降[10，19，20]。

綜上所述，采用腹主動脈手動觸發技術能夠兼顧患者的個體差異性，可操作性強，能夠精準把握掃描時機，且受患者血管閉塞與鈣化的影響較小，能夠有效提高下肢動脈CTA 的圖像質量。