不同扫描触发阈值技术在256层CT头颈动脉成像中的应用

李文会,李 倩,张惠英,马春梅

(1.河北省唐山市妇幼保健院 放射科,河北 唐山,063000; 2.华北理工大学附属医院 CT室,河北 唐山,063000)

头颈动脉CTA中血管内对比剂浓度决定图像质量，而合适的延迟时间是影响血管内对比剂浓度的关键因素之一。触发阈值不同是从对比剂开始注射到触发扫描前延迟时间不同，CT头颈动脉造影检查中应用自动跟踪技术时，选定合适的触发阈值是头颈动脉成像成功与否的关键。本研究探讨不同扫描触发阈值技术在256层CT头颈动脉成像中的应用，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2015年1—12月行256层螺旋CT头颈联合动脉成像的患者120例。检查前先向患者详细告知试验内容，患者同意后签署知情同意书，并经伦理委员会审查通过。所有患者均无严重肝肾功能不全、呼吸功能严重受损和心力衰竭。120例患者随机分为3组。A组男20例，女20例，年龄42～78岁，平均(58.81±10.19)岁，将触发阈值设定为150 HU; B组男18例，女22例，年龄39～79岁，平均(56.94±12.71)岁，将触发阈值设定为120 HU; C组男18例，女22例，年龄38～77岁，平均(56.04±11.22)岁，将触发阈值设定为90 HU。

1.2 检查方法

所有患者检查前均行碘过敏实验，观察20 min后均未出现过敏反应，嘱患者扫描时避免做吞咽动作。使用飞利浦256层螺旋CT机，扫描时患者头先进，仰卧于扫描床上; 范围从主动脉弓下缘到颅顶。扫描方法采用自动跟踪技术。激发阈值设为150 HU,激发层面兴趣区设在主动脉弓下缘降主动脉内。扫描参数为:机架旋转速度为0.27 s/r，层数为128层，管电压120 kV，管电流设为自动(200～400 mAs); 层厚及层间距均为0.625 mm。所有患者均右侧肘静脉留置20G静脉针(文献[1]报道，在头颈CTA中，注射对比剂时右臂比左臂注射的图像质量更高)，使用一次性双筒高压注射器，流速4.5 mL/s。对比剂用量根据体质量选择(1.0 mL/kg)。注射对比剂结束后再注入30 mL生理盐水。A组:当监控层面降主动脉ROI阈值达到150 HU时计算机自动触发扫描; B组:当监控层面降主动脉ROI阈值达到120 HU时计算机自动触发扫描; C组:当监控层面降主动脉ROI阈值达到90 HU时计算机自动触发扫描。触发扫描后机器固有延迟时间为4.4 s,之后启动扫描程序。

1.3 图像后处理

将各组原始数据均传至EBW(Extended Brilliance Work-space)4.0.2.145工作站进行图像处理。将原始数据传至工作站后，第一步先逐层观察横断位图像，然后再使用后处理软件进行图像后处理，每组图像都使用VR、MIP、MPR三种重建方法，重建时要结合多角度旋转、剪切、自动去骨等多种方式，并且调整窗宽、窗位，以得出的最佳图像图像为准。

1.4 观察指标

① 头颈动脉增强后CT值:在横断位图像上测量3组图像中颈总动脉及大脑中动脉处CT值，测量时避开软斑块及钙化，感兴趣区大小约占管腔面积的50%以上，每段血管中选择3点进行测量，取平均值进行记录。② 延迟时间:在时间密度曲线上记录从对比剂开始注射到触发扫描所用时间。③ 图像质量评价:所有头颈动脉图像评价工作由均由2名副主任医师采用双盲法进行评分。分为优、良、中、差4级。评价标准[2]。

1.5 统计学方法

统计分析软件使用SPSS 17.0。图像质量评分采用非参数秩和检验，对3组图像中颈总动脉及大脑中动脉处CT值、从对比剂开始注射到触发扫描所用时间进行方差分析(ANOVA),组间两两比较使用LSD法,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

将3组图像中颈总动脉及大脑中动脉处CT值进行比较。颈总动脉两两比较显示,A组与B组比较差异无统计学意义; A组与C组比较差异有统计学意义(P=0.00); B组与C组比较差异有统计学意义(P=0.00)。其次大脑中动脉两两比较显示,A组与B组比较差异无统计学意义; A组与C组比较差异有统计学意义(P=0.00); B组与C组比较差异有统计学意义(P=0.00)。见表1。A组从对比剂开始注射到触发扫描所用平均时间(延迟时间)为(12.26±1.57) s,B组为(10.23±2.24) s,C组为(7.76±3.49) s。B组、C组延迟时间显著短于A组,C组显著短于B组(P=0.00)。A、B、C组每组40例，各评价80根血管。3组头颈动脉图像质量评分结果见表2。

表1 3组不同节段动脉内对比剂CT值对比 HU

与A组相比,*P<0.05; 与B组相比,#P<0.05。

表2 3组头颈动脉图像质量评分情况

3 讨 论

监测层面内感兴趣区的选择也影响着图像质量。文献[3]报道，监测点在主动脉弓部时头颈部血管强化最好，重建后各级分支显示满意。螺旋CT头颈动脉成像时感兴趣区一般选在主动脉弓下缘层面升主动脉区，实践中发现由于在造影检查是普遍优先选择上肢肘正中静脉注射对比剂，对比剂在体内循环过程是经过头臂静脉、上腔静脉进入右心房，再进入右心室，经肺动脉进入肺循环，然后经肺静脉进入左心房，最后经左心室进入升主动脉(体循环)。主动脉弓层面升主动脉紧邻上腔静脉及头臂静脉，而上腔静脉及头臂静脉内迅速增强的对比剂浓度往往会产生明显的线束硬化伪影，影响临近的升主动脉，使升主动脉CT值达到触发阈值而触发扫描，而此时对比剂尚未进入左心室，此时触发扫描可能得到的头颈部动脉内对比剂浓度充盈不良，血管增强效果不明显的图像，血管内密度不均匀，管壁毛糙，不光滑，严重时将明显影响诊断工作。将监测点设在升主动脉区，由于升主动脉搏动，有可能使监测点位置出现偏移。故本研究中于监控层面主动脉弓下缘降主动脉区域选取感兴趣区，以避免上腔静脉内高浓度对比剂产生的伪影而影响感兴趣区CT值。注射对比剂时，应用对比剂团注追踪技术，在对比剂浓度上升期和高浓度对比剂持续期采集图像，在使用双筒高压注射器注射对比剂完毕后，以相同速率无缝隙追加生理盐水30 mL冲洗上腔静脉，可以防止头臂静脉及上腔静脉内造影剂浓度过高而产生伪影，而且可以将对比剂以相同注射压力迅速进入体循环。

头颈动脉CTA中血管内对比剂浓度决定图像质量,CT值在250～450 HU时可以满足诊断，浓度过低表示血管造影效果差，而增强水平过高不利于软斑块和钙化的诊断[6],也会低估细小血管的狭窄[7]; CT值约为370 HU时适合显示血管内斑块[7]。

3组头颈动脉图像中颈总动脉及大脑中动脉CT值比较,A、B组与C组颈总动脉及大脑中动脉CT值比较差异均有统计学意义(P<0.05),血管内CT值代表其内的对比剂浓度，表明C组图像中颈总动脉及大脑中动脉对比剂浓度明显低于A、B组。A、B图像质量无明显差异，图像质量良好,C组图像质量明显较A、B组差，而且其平均图像质量未达到优良水平。由此可见，触发阈值为120 HU和150 HU时所得图像的头颈动脉各段血管内对比剂浓度和头颈动脉图像质量优良，均可以满足诊断要求。采用90 HU作为触发阈值进行256层螺旋头颈动脉成像时所得图像中头颈动脉各段血管内对比剂浓度明显降低，图像质量较差。

对比剂在动脉血管内循环速度快，而且受患者心脏功能差异的影响，导致延迟时间难以确定。触发阈值不同则从对比剂开始注射到触发扫描前延迟时间不同。决定扫描成败的主要因素是扫描的延迟时间[4]。解剖位置上头臂干与头臂静脉及上腔静脉相邻，如果触发阈值过低，扫描前延迟时间过短，对比剂还在注射，头臂静脉及上腔静脉大量对比剂会产生严重伪影，周围血管腔内病变的显示势必受到影响，而且延迟时间太短，扫描时头颈动脉管腔内对比剂尚未达到峰值浓度，对比剂未能与血液均匀混合，图像质量差; 延迟时间过长时，管腔内对比剂浓度高峰已经过去，周围组织强化，密度增高，图像信噪比降低，同样无法获得高质量图像。因此合适触发阈值非常重要，尤其是头部动脉血管分支较多且细小，解剖复杂，如果把握住合适的扫描时机，动脉血管显影良好而静脉显影少，将有利于诊断工作的进行。有文献报道[5],16层CT颈动脉CTA的理想监测阈值为80 HU。与16层CT相比,256层CT扫描速度明显增快，本研究将最低触发阈值设在90 HU,希

望可以找到头颈动脉血管内对比剂浓度达到峰值的最早时间，又不至于因血管图像CT值过低导致检查失败。3组对比剂开始注射到触发扫描前延迟时间,3组差异均有统计学意义。延迟时间内对比剂在持续注射，缩短延迟时间将相应减少对比剂使用的总量。近年来，在头颈动脉病变诊断和治疗中头颈CTA的应用越来越广泛,CT血管成像时患者必须注射对比剂，对比剂不良反应越来越被重视。目前因注射对比剂引起的对比剂肾病已经成为急性肾功能不全的第3大原因[8]。本研究中，触发阈值为90 HU组扫描延迟时间最短，其有效对比剂用量也最少，但应用该扫描条件进行256层螺旋CT头颈动脉成像时得到的图像头颈动脉各段血管内对比剂浓度较其他两组明显降低，图像质量较差，因此不建议使用。触发阈值为120 HU和150 HU时所得头颈动脉图像质量优良，触发阈值为120 HU组从对比剂开始注射到扫描开始所用时间较150 HU组缩短约2 s,注射速率为4.5 mL/s,相应对比剂用量可以减少约9 mL。可以得出，触发阈值为120 HU(B组)时，得到的头颈动脉图像能够满足诊断要求，还能缩短从对比剂开始注射到触发扫描前延迟时间，相应也减少了对比剂用量。

总之，在256层螺旋CT头颈动脉成像中将120 HU作为监测触发阈值时，可以在保证图像质量的前提下缩短从对比剂开始注射到触发扫描前延迟时间，并相应减少了对比剂用量。

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