不同位置觸發掃描對支氣管動脈CTA圖像質量影響的對比研究

鮑俊初，鄒曉鳳，林曉彬，徐鴻標，楊凌喬，杜緒倉

1.深圳市寶安區松崗人民醫院放射科，廣東 深圳 518105；2.深圳市寶安區松崗預防保健所門診部，廣東 深圳 518105

支氣管動脈(bronchial artery，BA)是咯血的主要供血動脈，解剖變異較多，管徑細小增加了支氣管動脈介入治療的難度。因此優質的支氣管動脈CT血管造影(BA CTA)圖像為成功行BA栓塞術起到指引作用[1]。高劑量(1.5 mL/kg)BA CTA和數字減影血管造影(DSA)相比有較高的檢出率和準確率[2]。當低劑量對比劑準確使用能夠滿足診斷及臨床要求時，高劑量對比劑的使用無疑是浪費資源，對患者無其他任何益處[3]，同時會增加對比劑腎病的風險[4]。隨著CT設備的改進、CTA技術的提升，采用雙低技術獲得優質圖像成為可能[5-6]，目前臨床已對對比劑極低量CTA進行研究[7]。本研究依據現有設備，通過分組檢查應用低劑量對比劑對BA CTA掃描技術進行討論，分析不同位置觸發掃描對BACTA圖像質量的影響。

1 資料與方法

1.1一般資料 本前瞻性研究經深圳市寶安區松崗人民醫院倫理委員會批準，所有受檢者均簽署知情同意書，所有檢查患者都是臨床需要了解支氣管動脈的起源、走行、分支數量以及管徑是否有異常。按照連續入組方式選擇2018年12月至2020年6月在本院行BA CTA檢查并同意納入研究的患者，按照觸發點不同依據檢查時間順序分為兩組，其中2018年12月至2020年為A組，觸發點位于肺動脈干；2020年1月至2020年6月為B組，觸發點位于升主動脈。納入標準：①因為咳血，臨床懷疑有BA異常者；②臨床需要了解BA在縱隔內走行的受檢者；③年齡＞18歲；④體質量指數＜30者。排除標準：①有碘過敏史的受檢者；②嚴重肝腎功能障礙，注入對比劑可能加重患者病情者；③嚴重呼吸功能障礙，不能憋氣完成動脈期掃描者；④精神障礙者或不能順利完成檢查者。A組患者檢查46例，剔除資料不全或檢查條件不符合11例，納入研究35例；B組患者檢查22例，剔除資料不全或者檢查條件不符合3例，B組最終納入研究19例。

1.2 檢查方法 檢查設備為Siemens SOMATOM Perspective 64排螺旋CT機，掃描及后處理參數：管電壓110 kV，管電流旋轉時間0.48 s，掃描野大小35 cm，層厚64×0.6，螺距1.3，算法I30 s中等平滑，迭代重建為3，拆薄層厚1 mm，多平面重建(multiplanar reconstruction，MPR)重建參數，縱隔窗，層厚2 mm，層間距2 mm，最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)層厚20 mm，層間距2 mm。兩組病例全部采用自動觸發掃描方式掃描，觸發閾值100 HU，觸發延遲掃描時間5～8 s。注射方案：所有病例全部采用碘佛醇(含碘量350 mgI/mL，國藥準字H20143027)對比劑注入量30～35 mL，注入對比劑前先行20 mL生理鹽水沖管，然后以流率5 mL/s注入對比劑[8-9]，對比劑注入完畢后立即用40 mL生理鹽水沖洗連接管內殘留對比劑。檢查完成后由科內專職技師進行圖像后處理，分別做BA的容積再現(volume rendering，VR)、MPR及MIP圖像，然后由兩位高年資醫師采用雙盲法依據圖像質量分級標準進行分級，分級一致采用，分級不一致則協商后確定。所有CT值測量由專職醫師負責，選取主動脈瓣上方5 mm處，此層面包含有升主動脈、左心房和降主動脈三個測量點，肺動脈干測量點位于肺動脈主干中間部分，升主動脈與主動脈弓交界部分為主動脈弓測量點，所有測量點的測量面積約1 cm2左右，測量CT值時避開偽影及部分容積效應干擾。診斷結果以BA增粗判斷為診斷結果陽性。

1.3 圖像分析 對兩組病例圖像質量進行分級。主觀圖像分級標準：BAVR、MPR及MIP能清晰顯示起始部、縱隔段、肺內段，圖像分級為1級；BA起始部及縱隔段顯示清晰，肺內段未見顯示，圖像分級為2級；僅能顯示BA起始部或縱隔段、肺內段未見顯示，圖像分級為3級；BA起始部、縱隔段及肺內段均未見顯示，圖像分級為4級。1級圖像質量為最優，4級圖像質量為最差。

1.4 統計學方法 應用SPSS23.0統計學軟件進行數據分析。計數資料比較采用χ2檢驗；計量資料符合正態分布，以均數±標準差(±s)表示，組間均數比較采用獨立樣本t檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者的一般情況和診斷陽性結果比較 兩組患者在性別、年齡及CT診斷陽性方面比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，見表1。

表1 兩組患者的一般資料和診斷陽性結果比較

2.2 兩組患者不同位置測量點的CT值比較 A組患者在左心房、升主動脈、主動脈弓及降主動脈測量點的CT值明顯高于B組相對應測量點的CT值，差異均具有統計學意義(P＜0.05)；而兩組患者的肺動脈干測量CT值相近，差異無統計學意義(P＞0.05)，見表2。

表2 兩組患者的各測量位置CT值比較(±s，HU)

表2 兩組患者的各測量位置CT值比較(±s，HU)

組別A組B組t值P值例數35 19肺動脈干CT值137.03±69.07 110.37±74.75 1.316 0.194左心房CT值295.58±74.08 190.16±100.28 4.400 0.001升主動脈CT值313.67±67.75 251.79±105.72 2.619 0.012主動脈弓CT值324.64±74.14 260.74±100.46 2.664 0.010降主動脈CT值318.08±73.06 264.89±96.77 2.275 0.027

2.3 兩組患者的主觀圖像分級情況和測量顯示情況比較 A組患者的主觀圖像質量分級為1.47±0.55，低于B組的2.53±1.23，差異有統計學意義(t=4.37，P＜0.05)。在A組患者的各測量點平面上(圖1、圖2)，主動脈強化明顯，肺動脈及主動脈強化差異明顯。在B組患者各測量點平面上(圖3、圖4)，主動脈強化不明顯，肺動脈及主動脈強化差異不明顯。A組重建圖像(圖5～圖7)質量較優，重建示右側支氣管清晰顯示，支氣管動脈在縱膈內彎曲走行，縱膈內背景及肺動脈強化不明顯。

圖1 肺動脈干測量點橫斷位，肺動脈和主動脈強化差異明顯，主動脈內強化明顯

圖2 左心房、升主動脈及降主動脈測量點橫斷位，左心房、升主動脈及降主動脈內強化明顯

圖3 肺動脈干測量點橫斷位，肺動脈和主動脈強化差異不明顯，肺動脈主動脈強化差異不明顯

圖4 左心房、升主動脈及降主動脈測量點橫斷位，降主動脈密度最高，其他測量點強化不明顯，左心房升主動脈強化差異不大，對比劑已經流過主動脈

圖5 VR圖，支氣管動脈開口及縱隔內可見，顯示主動脈及左心房強化明顯，肺動脈分支顯示不明顯，較少的背景干擾

圖6 MPR冠狀位支氣管動脈在縱隔內可見

圖7 MIP冠狀位，縱膈內支氣管動脈清晰可見，無肺動脈異常強化干擾

3 討論

BACTA掃描技術有廣泛的臨床應用，使用高劑量對比劑時，很容易獲得優質的BACTA圖像。而現有針對BA CTA的研究，使用的對比劑劑量都較高[1，10]。如果按照1 mL/kg標準注入對比劑，一名身體質量為60 kg的患者，使用對比劑劑量將達到60 mL。如果流率為5 mL/s，其注射時間為12 s，動脈內對比劑通過時間可較長。如果對比劑使用量為30 mL或35 mL，其注射時間6～7 s，對比劑在血管內通過時間明顯縮短。為了在目標血管內對比劑濃度最高時啟動掃描，就需要準確啟動掃描時間，否則啟動掃描時間早會出現目標血管對比劑充盈欠佳、靶血管顯影不好；啟動時間延遲，目標血管內對比劑已經流過，靶血管強化弱，顯影也不好。大劑量注入對比劑，對掃描啟動時間要求不高，靶血管強化也會比較好，但會出現啟動掃描后上腔靜脈內還有大量對比劑存留，這些對比劑的存留對診斷和支氣管動脈顯示造成干擾。

觸發掃描技術應用廣泛，相對于增強預掃描技術，它檢查時間短，對比劑用量少。觸發掃描技術的觸發位置和掃描方向決定啟動掃描時間的長短。本機常規胸部增強觸發掃描的位置位于主動脈，其延遲時間最短只能為5 s。因為注入對比劑量少，對比劑在靶血管內存留時間很短。為獲取優質血管增強圖像，觸發延遲時間必須縮短。在設備觸發延遲時間不能縮短的情況下，就只能將觸發點在循環路徑上移動，遠離靶血管，使掃描觸發后5 s左右靶血管正充盈良好時啟動掃描。影響血管增強變化因素非常多[11]，進行BACTA檢查時，優質的BACTA圖像要求BA為高對比劑濃度，還需要減少其他血管及心臟內對比劑對靶血管的影響。已有的研究都證明個性化的觸發掃描方式較固定經驗值要優[12]，固定經驗值掃描技術未考慮受檢者個體差異、血流速度和心功能的影響，對比劑用量高，對比劑對其他非目標血管的強化明顯，影響靶血管的顯示和診斷。本研究A組檢查病例中，有12例受檢者左心房內CT值最高，證明延遲時間短，或者是啟動掃描時間過早；4例升主動脈CT值最高，14例主動脈弓CT值最高，6例降主動脈動脈內CT值最高，證明啟動掃描時靶血管強化最好。當主動脈內CT值達到最高時，理論上可以提示BA強化顯影最好。A組掃描條件相同，掃描啟動時間為5～8 s時有部分病例左心房內CT值最高，說明增強掃描對比劑到達靶血管時間較長，在掃描條件設置時部分檢查還可以適當增加觸發延遲時間。

增強CTA掃描可以選擇不同的觸發點，如冠狀動脈CTA觸發位置可選左心房，肺動脈CTA觸發位置可選上腔靜脈或右心房。觸發點前移都是為了實現目標血管對比劑濃度最高時啟動掃描。本研究中觸發位置選擇升主動脈的B組有9例失敗，其中8例在5個CT值測量點中最高CT值均低于200 HU，且CT值最高的測量點位于主動脈弓或降主動脈，其他測量點的CT值更低，說明掃描延遲時間過長導致對比劑已流過靶血管；有1例患者肺動脈干內CT值密度最高，可能是此例患者的血液流速極慢或者對比劑混合血液時間長或者心功能異常。10例檢查成功患者中有5例升主動脈弓測量點CT值最高，有3例主動脈弓測量點CT值最高，有2例降主動脈CT值最高，這10例檢查成功的圖像說明以主動脈為觸發位置，延遲時間5 s，對比劑通過靶血管時正好啟動掃描，重建可以獲得優質BACTA圖像。

綜上所述，個性化的BA CTA掃描方案能提高圖像質量[13]。其中觸發掃描位置和掃描延遲時間需要設置準確，設計觸發位置定于肺動脈干，遠離上腔靜脈，可以盡量減少在對比劑團注過程中上腔靜脈對周圍BA的偽影干擾。低劑量對比劑的使用，使背景對比劑充盈少，同時不影響靶血管的顯示?？傊?，低劑量對比劑行BA CTA，觸發掃描位置選擇肺動脈干比選擇主動脈要好，可獲得更優質的檢查圖像。