64层头颈联合CTA经左侧上肢注射对比剂的最佳时间探讨

裴政，高思喆，张斌，侯阳

中国医科大学附属盛京医院 放射科，辽宁 沈阳 110004

引言

随着64排螺旋CT的普及，头颈联合CTA以较高的敏感度、特异度成为头颈部动脉疾病的首选检查手段[1-2]。头颈联合CTA的最佳对比剂注射路径为右侧上肢[3-4]，但是部分患者由于右侧上肢血管疾病而只能选择左侧上肢注射对比剂。由于左侧头臂静脉的特殊位置，当对比剂使用量过多、注射持续时间过长时，会在左侧头臂静脉内残留过多的对比剂，而未经过血液稀释的对比剂在扫描时会产生严重的伪影，干扰左侧颈总动脉及头臂干动脉的近端。使用生理盐水冲洗为最常用的解决方法[5]。

本研究使用Philips公司新型光谱CT（Philips IQon Spectral CT）。该设备具有双层64排探测器，上下两层探测器分别接收高能和低能的X线，计算机可模拟出40～200 keV间的任意单能级的同源、同时、同向及同步图像，在常规使用中可当做64排螺旋CT使用，且与传统的64排螺旋CT无异。因此，本研究使用光谱CT模拟常规64排螺旋CT扫描方案，选择左侧上肢注射对比剂，试得出能维持各部位血管内CT值在250 HU以上[6]，并且头臂静脉内残留最少对比剂的对比剂最佳注射时间。

1 资料与方法

1.1 病例选择

前瞻性收集我院2017年9月至12月拟行头颈部动脉CTA检查者共100例，其中男性52例，女性48例。年龄39～81岁，平均（57±10）岁；受检者按照同期随机原则分入4组，每组25例。排除标准：上纵膈占位者，已知碘对比剂过敏者，严重的肾功能不全（肌苷清除率≤120 µmol/L）；怀孕及心功能Ⅲ级以下等。该实验经伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。

1.2 扫描方法及对比剂注射方案

头颈动脉CTA检查采用光谱CT（Philips IQon Spectral CT）。扫描范围从胸骨角水平至颅顶。所有患者采用相同扫描参数：管电压120 kV，管电流250 mAs；准直器宽度为64×0.625 mm，S-FOV为200 mm×200 mm，螺距为0.984（笔者比对了Philips的光谱CT及Philips的64排CT，Pitch均无法设置为1，在确保图像的Z轴分辨率的情况下，笔者选择了最接近1的0.984），旋转时间为0.4 s。采用对比剂跟踪触发技术，感兴趣区设于胸骨角水平升主动脉内，触发阈值为150 HU。到达阈值后延迟最佳时间（3.2 s）后扫描。采用Ulrich REF XD 2051双筒高压注射器，18 g套管针，置于左前臂静脉，注射对比剂碘海醇（350 mgI/mL）。对比剂及生理盐水的注射速率均为4.5 mL/s。A组对比剂及生理盐水的持续注射时间均为10 s，B～D组逐级减少1 s对比剂使用量，分别为9、8、7 s，随后相同流率注入30 mL生理盐水。

1.3 图像处理及评价

A～D组原始数据均采用标准算法standard卷积函数，iDose4 Level 3重建。重建层厚1 mm，重建间隔0.8 mm。窗宽：350，窗位：60。

图像质量主观评价：将图像的各组横断面数据传至ISP工作站（IntelliSpace Portal，Philips Healthcare）进行分析。采用横断面、CPR、VR及MIP图像对受检者的颈部血管及颅内动脉进行图像质量的综合评估。颈部血管的主观评价内容包括对比度及左头臂静脉污染情况，这两项主观指标均按照3分法评定。对比度3分：血管整体强化良好，满足诊断需求；2分：血管近端强化略差，但不影响诊断；1分：血管整体强化差，无法诊断。左头臂静脉污染情况3分：左侧头臂静脉内无或较少对比剂残留，无或较少硬束伪影产生；2分：左侧头臂静脉残留对比剂，硬束伪影不显著，不影响诊断；1分：左侧头臂静脉残留较多对比剂，硬束伪影显著，无法诊断。在VR图像上选取大脑中动脉为参照对颅内动脉的进行主观评价，3分：M3、M4分支清晰显示；2分：M2分支清晰显示，M3、M4显示欠佳；1分：M1显示清晰，M2、M3、M4显示差。由两位不知扫描条件及患者临床资料的有经验的放射科医师（从事CT诊断5年以上）对图像质量进行评价，二者意见不一致时，由第三位放射科医师评定，取相同评分作为最终结论。

图像质量客观评价：在胸骨角水平的升主动脉内测定CT值；在颈总动脉远端中心测定CT值；在颅内基底动脉中心测定CT值；在胸骨柄正后方左头臂静脉内测定CT值。在记录各部位CT值后，低于250 HU的病例，将原始数据重建SBI（Spectral Basic Image）数据，并选取最佳单能级keV序列图像[7-9]，确保血管内CT值在250 HU以上，满足诊断需求。

1.4 统计学分析

应用SPSS 20.0软件进行统计学分析。两位观察者对各组图像质量主观评分的一致性采用Kappa检验。各组间图像的主观评分的差异采用Kruskal-Wallis检验，采用Mann WhitneyU秩和检验进行组间两两比较；各组间图像的客观计量数据均以表示，采用方差分析（ANOVA）比较差异，采用LSD检验进行组间两两比较。P0.05为组间差异存在统计学意义。所有参与统计的客观计量数据均为各部位原始CT值，经SBI重建后的数据均不参与统计学分析，仅作为满足诊断需求所用。

2 结果

所有受检者均为正常生理解剖（无右位心受检者）并顺利通过检查,无不良反应发生。经SBI重建后的数据亦可满足诊断要求。

2.1 主观评价结果

2名放射科医师对4组图像的主观评分显示了较好的组间一致性。对图像颈动脉对比度、静脉污染情况及颅内脑血管显示情况的Kappa值分别为0.79、0.80、0.77。二者意见不一致时，由第三位放射科医师评定，取相同评分作为最终结论（表1）。

A～C组显示了很好的主观对比度，各组评分均≥2分。当对比剂注射时间降至7 s（D组）时，颈动脉出现6例对比度差，主观无法接受的病例；颅内出现5例2级以下分支无法显示的病例。D组与其他3组相比较差异有统计学意义（PAD、PBD、PCD均小于0.05）。D组左头臂静脉内无伪影，与A、B两组相比较差异有统计学意义（PAD、PBD均小于0.05）；C、D两组相比较无统计学差异（PCD0.05）。因此，C组的对比剂注射方案为能够维持较好主观对比度，并且左头臂静脉产生伪影干扰最小的最佳方案（图1）。

表1 图像主观评分比较（例）

图1 四名受检者行头颈联合CTA图像

2.2 客观评价结果

由于A～D组的对比剂的用量逐级减少，各部位内CT值也呈现出逐级减低的趋势，4组间差异有统计学意义（P0.05）。A～C组各部位动脉血管内CT值均大于250 HU，而尽管D组左头臂静脉内的CT值最低，但出现6例低于250 HU的病例，且与A～C组相比较均存在统计学的差异（PAD、PBD、PCD均0.05，表2）。

3 讨论

本研究显示在经左侧上肢注射对比剂的64层头颈联合CTA中，8 s的对比剂注射时间为能维持图像良好对比度的最佳注射时间，而随后同等速率注射30 mL生理盐水，确保了在扫描时左头臂静脉内没有残留的对比剂。

在行头颈联合CTA时，理论上对比剂引入人体的路径有4条：双上肢静脉及双下肢静脉。但是，在下肢注射对比剂时，由于CTA检查的注射速率较快，会将下肢静脉内的血栓带入心脏，进而形成肺栓塞[10]，所以下肢静脉不会被选作常规的对比剂注射路径。而选择上肢注射对比剂时，由于左侧头臂静脉在汇入上腔静脉前，在其走行的过程中会与左颈总动脉及头臂干动脉的近端靠近，当对比剂使用量过多、注射持续时间过长时，会在左侧头臂静脉内残留过多的对比剂，而未经过血液稀释的对比剂在扫描时会产生严重的伪影，干扰左侧颈总动脉及头臂干动脉近端的显示[11-12]。所以，头颈联合CTA的最佳对比剂引入路径为右侧上肢静脉。

但是，在实际检查中，部分患者由于右侧上肢血管疾病而只能选择左侧上肢注射对比剂，这时我们就要充分地考虑到左侧头臂静脉的解剖位置，在确保图像对比度的同时，尽量减少左头臂静脉内残存的对比剂，进而减少伪影对左颈总动脉及头臂干动脉近端的干扰。头颈部CTA对扫描时间要求较严格，若过早则可能导致扫描时靶血管内对比剂尚未充盈而造成靶血管显影浅淡甚至失败；若过晚则导致静脉显影而过度干扰靶动脉的显影，甚至可能导致扫描末期颈部动脉对比剂流失从而显影不足。这就需要一个相对精确的对比剂注射方案，既能保证靶血管的强化，又要使残留在锁骨下静脉内的对比剂最少[13-14]。

表2 图像各部位CT值的比较（HU）

在本研究采用逐秒减少对比剂用量的方法来确定对比剂的最佳注射时间，设定扫描方案中，在感兴趣区CT值达到阈值后，延迟3.2 s后扫描，再加上扫描时间（4.17±0.15）s，8 s的对比剂注射时间完全可维持整个扫描过程，追加的生理盐水使注入体内对比剂得到充分的利用，并且在扫描至胸廓入口是避免了锁骨下静脉的对比剂残留。本研究显示A～C组图像均可满足诊断要求，各部位动脉CT值均大于250 HU，A～C组组间比较，差异无统计学意义，C组的对比剂注射时间为最佳时间。D组对比剂注射时间降至7 s时，已经短于延迟时间及平均扫描时间的总和，无法维持整个扫描过程，所以D组出现6例对比度差的病例。7 s的对比剂注射时间更适用于扫描范围较小的身材矮小的患者。目前，被国内外学者广泛认可的CTA的注射速率为4～5 mL/s[15-16]，本研究选定的速率为4.5 mL/s，这样既能保证扫描图像清晰，也可减少对比剂渗漏的发生，同时还减少对比剂肾病的发生几率。

本研究的局限性：①入组病例较少，有待于进一步扩大样本量，进一步减小误差；②样本间的心功能及血流动力学之间存在差异，所得的结论不是绝对的；③没有考虑样本的体重指数，并以此设定个体化的对比剂注射速率。

综上所述，经左侧上肢注射对比剂的64层头颈联合CTA中，8 s的对比剂注射时间为能维持图像良好对比度、减少左头臂静脉内对比剂残留的最佳注射时间。