肝动脉数字减影血管造影成像技术分析及图像质量控制

薛玉富 XUE Yufu

罗 勇2 LUO Yong

2. 重庆三峡中心医院普通放射科 重庆404000

肝动脉数字减影血管造影（DSA）图像质量的优劣直接影响肝血管性疾病的诊断准确性和介入治疗的成功率。恰当地对DSA图像进行质量控制，才能保证获得最佳的影像质量，从而为临床提供可靠的影像学基础。本研究旨在对质控组及非质控组图像质量进行对比分析，探讨影响肝动脉DSA图像质量的因素。

1 资料与方法

1.1 研究对象 纳入2006-01～2011-03经CT证实有肝肿瘤或肝血管性疾病、并行肝动脉DSA检查和治疗的病例，随机抽取2009-01～2011-03质控后肝动脉DSA片200份作为质控组，其中男123例，女77例；肝癌121例，肝海绵状血管瘤32例，肝创伤性出血20例，干细胞移植常规肝动脉DSA检查15例，肝硬化再生结节7例，肝脏炎性肿块5例，共715个DSA序列；随机抽取2006-01～2008-12非质控肝动脉DSA片200份作为非质控组，其中男115例，女85例；肝癌151例，肝海绵状血管瘤27例，肝创伤性出血14例，肝硬化再生结节5例，肝脏炎性肿块3例，共747个DSA序列。

1.2 仪器与方法 使用Siemens AXIOM-Artis dTA大平板DSA机，美国Mark V高压注射器，300mgI/ml碘普罗胺注射液，采用改良Seldinger技术经股动脉穿刺插管，行选择性和（或）超选择性肝动脉DSA。质控组在设备性能、成像技术、注射参数、后处理及照相技术等环节行全程质控，即设备监测保养、成像技术优化、注射参数依导管位置及病变性质灵活设置（图1），后处理及照相各环节规范化（图2）等；非质控组以完成肝动脉DSA、介入治疗而满足临床要求为原则。本研究常用导管为4F肝管，注射参数：腹腔动脉速度线性上升时间0.2s，速度4.5～5.5ml/s，总量18～25ml，压力1750～2450kPa，注射延迟0.6～0.8s；肝总动脉速度线性上升时间0.2s，速度3.5～4.5ml/s，总量13～18ml，压力1750～1950kPa，注射延迟0.6～0.8s；2.8F微导管超选择DSA速率线性上升时间0.4s，速度0.8～1.5ml/s，总量6～13ml，压力1950～2100kPa，注射延迟0.3s。平板探测器口径48cm，采像帧率为6～3f/s，即动脉期6f/s，实质期及静脉期3f/s，图像矩阵1024×1024。

1.3 图像评价 由2位主管技师和3位介入放射学专家对质控组和非质控组采用双盲法进行图像质量分析，按照《全国放射科QA、QC学术研讨会纪要》的标准评定甲、乙、丙级片[1]：无缺陷为甲级片，有1项缺陷为乙级片，有2～3项缺陷为丙级片。

1.4 统计学方法 采用SPSS 13.0软件，质控组与非质控组DSA照片甲级片率比较采用χ2检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 DSA照片评审结果 质控组甲级片率明显高于非质控组，差异有统计学意义（χ2＝18.594, P＜0.05）。两组DSA照片评审结果见表1。

表1 质控组与非质控组质量评审结果比较

2.2 影响DSA照片质量的因素分析 质控组715个DSA序列中有136个非甲级片序列，有171个缺陷因素；非质控组747个DSA序列中有214个非甲级片序列，共289个缺陷因素，质控组缺陷发生率显著低于非质控组，差异有统计学意义（χ2＝36.968, P＜0.05）（表2）。质控组导致非甲级片的缺陷因素发生率低于非质控组，其中运动或饱和伪影、导管位置欠精确、造影剂注射参数不当及总缺陷数发生率差异有统计学意义（P＜0.05）。在导致非甲级片的缺陷因素中，伪影居多（多为呼吸配合不当），其次为导管位置欠精确、造影剂注射参数设置不当，通过质控后图像质量可明显改善（图1～7）。

表2 质控组（171/136/715）和非质控组（289/214/747）非甲级片因素对比分析（1）

3 讨论

DSA作为微创、高效的诊断兼治疗手段已经得到了广大临床医师的高度认可[2]，其空间分辨率高，且能整体观察血管分支[3]。而肝动脉DSA图像质量的优劣对肝癌及其他肝血管性疾病的早期诊断起重要作用[4]。因此，有必要对肝动脉DSA进行质量控制。质量控制是为保证医学影像质量和技术质量达到规定的要求，并使患者接受的X线剂量减到最低所采取的技术和活动计划体系[4]。本研究质量控制措施包括成立质控小组对设备性能、成像技术、注射参数、后处理及照相技术等环节实施技术把关和质量控制。

3.1 设备性能 DSA图像质量的优劣与机器的性能和设备参数的稳定密切相关，优质的DSA图像需要DSA机具备自动调节焦点、性能优良的X线管；高分辨率、低失真度的平板探测器；每帧图像的水平稳定度差异小于1%[5]。Wischmann等[6]研究表明，平板探测器的低剂量噪声优化技术、信号预处理和各种伪影校正对获得高质量的动态DSA影像起至关重要的作用。本机为德国Siemens AXIOM-Artis dTA大平板DSA机成像质量好，均能达到以上条件。但性能良好的DSA机，同样需要定期进行检测和校准，从而降低设备性伪影的发生率。本研究非质控组DSA序列中可见设备校准不良所致的伪影（图3）。

3.2 成像技术 肝动脉DSA摄影体位为患者仰卧后前位，双上肢置于体侧。术前与患者进行交流，使之最大限度地配合检查及治疗。训练呼吸，实验表明深吸气后呼半口气再屏气，正常成年人可屏气30s左右，而且屏气末膈肌运动幅度较小，是肝动脉DSA最理想的屏气方式[7]。少数不能配合屏气，可嘱患者用手夹住双侧鼻孔帮助屏气。本研究中运动伪影在非甲级片缺陷因素发生率最高，因此减少和消除运动性伪影是DSA质量控制的关键[8]。而造成运动伪影的主要原因是呼吸配合不当，其次是胃肠蠕动和造影剂的刺激[9]，足见呼吸训练在肝动脉DSA质量控制中的重要性。采集前对位直接影响诊断信息的捕捉，诊断区未包全主要原因有焦点、兴趣区及探测器距离关系偏差、呼吸配合不好和采集时机把握有误。对好位后应进行饱和伪影的控制，从而减少整个照射野的密度差异。肝动脉DSA选择的采集序列为Abdomen、脉冲减影，采像帧率为6～3f/s。

3.3 注射参数 肝动脉内造影剂充盈与否决定肝动脉影像质量的优劣[10]，因此应选择合适的造影剂注射参数，从而有效控制因注射参数设置不当造成的非甲级片例数。本研究中此类缺陷排第3位。而在设置注射参数前，须尽量确认导管头的位置。本研究中，导管位置欠精确所致非甲级片缺陷因素的主要原因有导管过度超选，病灶供血动脉未完全显示；导管先端触及血管壁致血管痉挛或造影剂充盈欠佳。决定肝动脉显影优劣的因素中，导管端部在兴趣区血管的位置非常重要[11]。超选择血管造影可提高诊断率[12]，在其他条件不变的情况下，导管先端至兴趣区距离越近则成像质量越好[13]。因此，应根据病变性质和诊断目的选择不同的注射参数。肝动脉粗大，血管床丰富的病灶（如肝癌）采取较高速度进行冲击灌注。血管瘤肝动脉较细，宜设置低速度长时间持续灌注。慢性肝病肝硬化、转移性肿瘤和性质不明的病灶亦采取长时间充分灌注。李家开等[14]也主张以缓慢的注射速度（1.0～2.0ml/s）、较长的注射时间（10s以上）行靶血管造影，可使肝内小病灶得到充分显示。

3.4 图像后处理及照相技术 提高肝动脉DSA图像质量的后处理措施有：①窗口技术，选择合适的窗宽窗位对观察小病灶有较大价值，也是针对非甲级片采取的重要补救措施。②利用更换蒙片、像素移位等方法来控制运动伪影。③边缘增强，可使有价值的诊断信息更加突出。对肝动脉DSA图像进行充分的后处理后，及时对图像信息进行照相以打印成胶片，照相信息的选择至关重要。肝脏DSA应充分展示一幅丰满的从动脉期到实质期的完整图像，包括造影剂灌注区动脉分支相、胆囊动脉相、病灶营养血管相、病灶充分染色相、实质轮廓相、测量相、靶血管超选DSA相、栓塞后DSA相、碘油存积相等重要时相。本研究中照相信息捕捉不全所致非甲级片是因为照相时捕捉的时相未完全反映该病例的诊断信息和治疗过程。

通过对质控组和非质控组DSA技术分析，可以看出肝动脉DSA图像质量与其成像链中各项因素有关，主要包括机器性能、成像技术、注射参数、后处理及照相技术等，通过本研究的质量控制能显著提高肝动脉DSA的图像质量。

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