16层螺旋CT下肢动脉造影扫描参数的优化

刘少东，常春丽，李兰涛

(青岛大学医学院第二附属医院，山东青岛266042)

随着多层螺旋CT成像技术的发展，CT血管造影(CTA)在外周动脉疾病特别是下肢动脉硬化闭塞症的评估中发挥越来越重要的作用［1，2］。目前文献报道多集中于其对诊断价值的探讨，而对扫描参数进行优化的研究较少。本研究采用四种扫描参数匹配进行下肢动脉CT造影，对其图像质量和辐射剂量进行对比，旨在寻找图像质量较高、辐射剂量相对较低的16层螺旋CT扫描参数。

1 资料与方法

1．1 临床资料 选取2012年3月～2013年4月我院拟诊下肢动脉病变患者80例，男59例、女21例，年龄45～82岁、中位年龄61．5岁。将患者随机分成A、B、C、D组各20例，各组性别、年龄具有可比性。

1．2 方法

1．2．1 CT检查 患者仰卧，足先进，双足垫高至体侧中线水平，扫描过程中双下肢绝对制动。利用双筒高压注射器，经右肘前静脉团注对比剂(优维显370)120 mL，追加生理盐水 40 mL，流速 4．0 mL/s。使用Pillips-brilliance16 CT机，采用阈值监测自动触发技术，监测点设在T12椎体水平腹主动脉中心，监测阈值120 Hu，阈值后延迟6．3 s开始扫描，扫描范围自L3椎体水平至足踝(如发现远端动脉不显影，在70 s开始自足踝向髂动脉行2期扫描)。扫描参数:A 组:准直宽度 16．00 mm ×0．75 mm，螺距0．938，旋转时间 0．5 s/周;B 组:准直宽度 16．00 mm ×1．50 mm，螺距0．938，旋转时间 0．75 s/周;C组:准直宽度16．00 mm ×0．75 mm，螺距1．25，旋转时间 0．5 s/周;D 组:准直宽度 16．00 mm ×1．50 mm，螺距0．938，旋转时间0．5 s/周。其他扫描参数相同，管电压120 kV，管电流400 mA，矩阵512×512，FOV 36 cm。将扫描原始数据传输到图像后处理工作站EBW4．0，选择AVA高级血管处理软件，对下肢动脉行最大密度投影(MIP)成像。

1．2．2 图像分析 ①图像质量评分:将下肢动脉分为主—髂部(腹主动脉下段、髂总动脉、髂内动脉和髂外动脉)、股—腘部(股总动脉、股浅动脉、股深动脉和腘动脉)、膝下部(胫前动脉、胫后动脉和腓动脉)三段，各段动脉图像质量评分标准:4分:血管显影清晰，对比好，无明显静脉显影;3分:血管显影较清晰，对比较好;或血管显影清晰，对比好，但有明显静脉显影;2分:血管显影欠清晰，对比欠佳，但仍可诊断，或血管显影较清晰，对比较好，但有明显静脉显影;1分:血管显影不清晰，对比差，无法诊断;0分:血管不显影。②辐射剂量统计:记录患者扫描时CT机自动生成的剂量长度乘积(DLP)。

1．2．3 统计学方法 采用 SPSS13．0统计软件，数据的比较采用方差分析。P≤0．05为差异有统计学意义。

2 结果

2．1 图像质量比较 四组3段动脉图像质量评分见表1。图像质量在主—髂部和股—腘部无统计学差异(P均＞0．05)，在膝下部存在统计学差异(P＜0．05)。B、C组图像质量明显优于A、D组(P均＜0．05)，B、C 组间比较无统计学差异(P ＞0．05)。

表1 四组图像质量评分比较(分，¯x±s)

2．2 辐射剂量比较 A、B、C、D组的DLP分别为(2 293．96 ± 50．83)、(2 231．56 ± 52．85)、(1 506．54 ±79．18)、(2 055．39 ±59．32)mGy·cm。组间两两比较，C组明显低于 A、B、D组(P均 ＜0．05)。

3 讨论

随着我国老龄化社会趋势的逐渐明显，外周动脉疾病特别是下肢动脉硬化闭塞症的发病率逐年增高。DSA曾作为诊断下肢动脉疾病的金标准，但存在有创、辐射剂量大、不能对管壁结构进行准确评价的缺点。近年来，随着多层螺旋CT扫描技术的发展，CTA的图像质量明显提高，16层以上机型CTA对诊断下肢动脉狭窄的敏感性和特异性与DSA基本一致［3］，且具有快速、无创的优势，已逐渐替代DSA成为检查下肢动脉血管病变的可靠手段。

CT血管造影成败的关键是靶血管内对比剂能否获得满意的充盈度，这就要求扫描速度(即床速)与靶血管内对比剂流速尽量接近，当床速与靶血管内对比剂流速保持一致时，靶血管内对比剂的充盈度最佳，所获得的三维重组图像质量最高。下肢动脉CTA与其他部位相比，血管行程较长，扫描范围广，大动脉与远端小动脉血流速度差异较大。扫描时既要保证近端大动脉的增强时相，又要保证远端小动脉良好的充盈度，难度较大，容易出现远端动脉充盈不佳的情况而影响图像质量。如果床速快于靶血管内对比剂流速，会导致肢体远端动脉(主要是胫前、后动脉和腓动脉)不显影或显影过淡，无法达到诊断要求;而床速过慢，错过靶血管内强化峰值，同样会导致远端动脉显影浅淡，另外还会产生较多的下肢远端静脉显影，造成对动脉的污染，图像质量下降。Fleischmann等［4］认为，当床速不超过30 mm/s时，扫描速度快于靶血管内对比剂流速的概率为0;当床速超过64 mm/s时，扫描速度快于靶血管内对比剂流速的可能性为42%。周淑琴等［5］采用床速53 mm/s进行扫描时，发现部分病例出现下肢远端动脉不显影。由于床速由准直宽度、螺距和球管旋转时间三者共同决定，因此本研究采用不同的准直宽度、螺距和球管旋转时间进行匹配，设置四种不同的床速，分别为22．5、30．0、30．0 和45．0 mm/s，对四组病例进行扫描。结果显示，床速为30 mm/s的两组未出现扫描速度过快导致远端动脉不显影的情况，且大部分病例未见下肢远端静脉显影，仅少数病例出现较淡的少量静脉显影，对动脉不构成污染;床速为22．5 mm/s的一组中，有1例自腘动脉以下不显影，11例出现胫前、胫后动脉和腓动脉全段或远段不显影，需加扫1期进行补救;而床速为45．0 mm/s的一组中，有7例膝下部动脉错过峰值显影浅淡，9例出现较明显下肢静脉显影，对邻近动脉构成污染影响诊断。对比四组资料图像质量评分，床速为30．0 mm/s的两组在膝下部的图像质量明显优于另外两组，而床速为30．0 mm/s的两组间图像质量无统计学差异，说明床速是影响下肢动脉CT造影图像质量的最主要因素，16层螺旋CT下肢动脉CTA的床速以30．0 mm/s左右为宜。

准直宽度、螺距和球管旋转时间的匹配不仅决定床速的快慢，其自身亦对CTA轴位图像的空间和密度分辨率有直接影响，进而影响CTA三维重组图像的质量。从理论上来说，准直宽度决定最小扫描层厚，扫描层厚越薄，Z轴的空间分辨率越高，图像质量越好;螺距过大时每层所接收的有效光子数减少，会导致CT轴位图像的密度分辨率下降;而球管每周旋转时间越长，每层所接收的光子数越多，轴位图像的密度分辨率增高。但本研究显示，在主—髂部和股—腘部，采用不同的准直宽度、螺距和球管旋转时间进行扫描的四组图像质量比较无统计学差异，说明在准直宽度≤16．00 mm ×1．50 mm、螺距≤1．25、球管旋转时间≤0．75 s/周时，CTA 轴位图像空间分辨率和密度分辨率的差别不会对下肢动脉CTA三维重组图像质量造成明显影响，与文献报道［6，7］基本一致。笔者分析，这可能与主—髂部和股—腘部动脉充盈度受床速快慢的影响较小，血管内对比剂充盈较好，由准直宽度、螺距和球管旋转时间在小范围内变动所导致的三维重组图像的质量差异不能被肉眼识别有关。

CT检查的缺点是辐射剂量大，而CTA检查由于扫描层厚薄，为达到一定的分辨率需要更大的管电流，辐射剂量较常规扫描更大［8］。因此，在保证图像质量的前提下，应尽量选用辐射剂量小的扫描参数匹配。研究表明，准直宽度对辐射剂量的影响极小，而螺距对剂量的影响较大，当扫描范围一定时，辐射剂量与螺距呈反比［9，10］。因此，在保证图像质量的前提下，尽量采用大螺距扫描可有效降低患者受照射剂量。本研究中，C组(螺距1．250)的辐射剂量明显低于其他三组(螺距均为0．938)。因此，应将螺距1．250作为16层螺旋 CT下肢动脉CTA检查的最佳扫描参数匹配。

综上所述，本研究所用CT机型下肢动脉CTA的最优化扫描参数匹配为:准直宽度16．00 mm×0．75 mm，螺距 1．250，旋转时间 0．5 s/周。该优化扫描参数对其他16层螺旋CT机型下肢动脉CTA的扫描参数设置具有一定的参考价值。

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