256层CT在下肢动脉成像技术中的临床应用

2014-02-06 13:18王守海田树平赵宏祥
中国医学装备 2014年10期
关键词:造影下肢动脉

王守海 田树平* 赵宏祥 谢 雁

256层CT在下肢动脉成像技术中的临床应用

王守海①田树平①*赵宏祥②谢 雁①

目的:探讨将兴趣区设置于腹主动脉,256层CT在显示下肢动脉成像技术中的临床应用情况。方法:回顾性分析45例疑似下肢动脉闭塞及狭窄的患者接受256 iCT下肢动脉造影(CTA)检查,观察腹主动脉、双侧髂总动脉,髂内、外动脉,股动脉、腘动脉、胫前动脉、胫后动脉和腓动脉。并对其行曲面重建(CPR)、最大密度投影(MIP)、容积再现(VRT)及多平面重组(MPR)处理,对其结果进行影像学分析。结果:所有病例经Philips工作站EBW专用软件作图像后处理和观察重建后,均能够清楚显示下肢动脉正常解剖分支、部位、范围及重要的侧支循环路径和病变。结论:256层CT在下肢动脉成像技术中能减少对比剂的用量,提高图像的质量和诊断的准确性,血管显示良好,可更好地完成下肢CTA检查。

体层摄影术,X线计算机;下肢动脉;血管造影;触发

[First-author’s address] Department of Radiology, Navy General Hospital, Beijing 100048, China.

随着人口老年化和人们生活方式的改变,高血压、糖尿病、外伤及周围血管疾病的发病率逐年上升。其中,以动脉系统疾病尤为严重,而在动脉系统疾病中又以下肢动脉闭塞及狭窄性病变最为常见。多排螺旋CT血管造影(CT angiography,CTA)对于动脉闭塞及狭窄病变诊断的敏感性和特异性均很好,特别是对病变的部位、范围及严重程度的显示,对于治疗方案的选择和外科手术计划的制订具有极其重要的意义[1]。既往采用数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)作为诊断下肢动脉闭塞性病变的金标准,但由于其有创、费用较高,使用受到了一定的限制。随着CTA的临床应用,尤其是64层以上螺旋CT的使用,其扫描范围更大、时间及空间分辨率显著提高,为下肢动脉病变患者术前评估及术后随访提供了安全、无创及可靠的新途径[2]。本研究回顾性分析进行下肢CTA检查的45例患者资料,对比其影像学表现,探讨256层CT在显示下肢动脉成像技术中的临床应用。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2010年10月至2013年2月海军总医院收治的45例由于动脉硬化、糖尿病及外伤引起的疑似下肢动脉闭塞及狭窄、血栓闭塞性脉管炎患者。其中男性31例,女性14例;年龄21~82岁,平均年龄59岁。所有患者均先行超声检查,其中有16例提示动脉狭窄或闭塞。所有患者均有不同程度的临床症状,其中下肢麻木、行走易疲劳18例;下肢肌肉萎缩6例;足踝部色素沉着、溃疡7例;皮肤坏死、坏疽5例;外伤11例。

1.2 检查方法

采用荷兰Philips公司的Brilliance 256层螺旋CT扫描机,患者足先进仰卧检查床,双手上举过头,踝后垫泡沫垫使下肢与躯干尽量处于同一水平面,同时将患者两脚尖固定于内翻位,使胫腓骨分开。扫描范围为肾动脉水平至脚趾的整个血管树。

1.3 扫描参数

管电压120 kV,管电流250 mAs,采集层厚为128×0.625;旋转时间为0.75 s/r;螺距为0.993;视野(FOV)为350 mm;重建层厚为0.9 mm;重建间隔为-0.9 mm;重建算法:Standard B。采用对比剂跟踪技术,监测层面为经上肢肘静脉注射,采用团注跟踪自动触发扫描,将兴趣区设置于腹主动脉,阈值设为120 HU,密度到达阈值后延迟15 s自动触发开始扫描。

1.4 注射参数

使用美国Medrad公司生产的stellant CT双筒注射器,药物种类:非离子型对比剂碘普罗胺注射液(优维显370 mg I/ml),地塞米松,生理盐水。注射药量为90~100 ml,注射盐水量30 ml,注射速率为4.5 ml/s。

1.5 图像后处理

经Philips工作站EBW专用软件作图像后处理和观察,重建方法包括:曲面重建(CPR),最大密度投影(MIP),容积再现(VR)技术,多平面重建(MPR)成像。获得图像包括:下段腹主动脉、肠系膜上动脉、双侧肾动脉及双侧髂总、髂内外动脉、股动脉、腘及胫以及腓动脉,再结合原始图像进行综合处理观察。所有图像均由2位资深主治医师独立操作,以统一诊断意见作为最后结果。

2 结果

本组病例经工作站EBW 4.5专用软件作图像后处理后,均能够清楚显示腹主动脉,髂内、髂外动脉,股动脉,腘动脉,胫、腓动脉及其主要分支,并能清晰地显示病变的部位、病变形态和病变程度。可以得到良好的整个下肢动脉图像。18例经数字减影血管造影(DSA)证实的病例中,CTA显示病变的准确率为100%(如图1、图2、图3所示)。

图1 CPR、MIP、VRT及MPR重建方法的图像比较

图2 患者男性,68岁,双下肢动脉硬化,右侧股动脉广泛狭窄

图3 髂动脉支架植入后不同重建方法的图像比较

256层CT在下肢动脉成像技术中能更准确地采集动脉期的图像,排除了静脉的干扰,得到满意的图像效果。对45例患者进行回顾分析,诊断阳性率为96%,发现髂动脉病变38例、股动脉31例、腘动脉病变12例、胫动脉12例、腓动脉病变4例。在1例左肾动脉水平以下腹主动脉至髂总、髂外动脉内未见明显造影剂填充,下肢动脉主要有腹壁动脉建立的侧枝循环供血(如图4、图5所示)。

图4 腹主动脉不同部位造影剂充盈情况

图5 腹壁血管代偿形成的侧枝循环

3 讨论

下肢动脉狭窄、栓塞是现代社会较为常见的、严重危害人类健康的血管疾病,给患者带来极大的痛苦,甚至危及生命。目前主要采用介入和手术两种治疗方式,由于下肢动脉病变为多发性,闭塞近端和远端的血管改变均会影响治疗效果,为了在外科手术前需要对下肢动脉做全面细致的了解,需要足够的影像分辨力来显示直径2~3 mm的小动脉和足够的扫描范围来覆盖至少1 m的距离[3]。故快速螺旋CT血管成像已成为诊断下肢血管病变的主要方法。

对于下肢血管疾病诊断的影像手段主要包括多普勒超声(Ultrasound,US)、DSA、磁共振血管造影(magnetic resonance angiography,MRA)及CTA。但US检查时操作者手法和诊断水平往往影响诊断结果,对腘动脉以下远端高度狭窄或闭塞性病变难以显示,并且对钙化斑块显示差,不能为外科医师提供手术计划的血管全貌;DSA为血管疾病诊断的“金标准”,但其属于有创检查,穿刺部位易血肿形成夹层加重下肢缺血等并发症和危险,且费用较高,相当一部分患者难以接受;MRI检查不需注射造影剂,无创伤性。近年来MRA技术的进步使诊断下肢疾病的敏感性得到了极大的提高,但MRI的禁忌症广(如金属、支架植入术后的患者不能行MRA)、操作时间长,对于血管钙化的显示不佳;CTA技术操作简便、采集时间短,以很高的时间分辨率、多种后处理方法在显示下肢动脉系统疾病中具有极大的优势,随着CT的快速发展,CTA在下肢疾病中的应用将会更加广泛[4]。

合理应用快速螺旋CT血管成像技术,如扫描步骤、扫描参数、对比剂及工作站多种图像处理技术,对获得清晰、准确的下肢动脉树图像至关重要。由于患者年龄、病变程度及心功能等各方面的差异,影响患者外周动脉成像时的增强峰值时间。Fleischmann等[5]测得腘动脉的峰值通过时间为4~24 s,下肢全部动脉树的通过时间为15 s(6~24 s)。根据患者病情程度的不同,依据造影剂注入时间和造影剂到达感兴趣区时间来判断延迟扫描时间:①延迟时间切忌大于注药时间,最长延迟时间应小于注药时间1~2 s以上,避免延迟时间过长,造影剂全部流过扫描起始部位,使此阶段血管内无造影剂而不显影,造成检查失败;②延迟足够的时间,因下肢血流速度较慢,扫描区域较长,扫描速度又较快,若延迟太短,易造成远端动脉不显影或浓度不足,不能用于诊断[6]。高质量的下肢动脉CTA图像依赖于患者的良好配合,注药时间与扫描时间窗的合理设定,扫描参数的选择和匹配,以及操作者的技巧和熟练程度。

选择恰当的扫描方法可减少造影剂用量少(减小对患者肾的损害),扫描时间短,射线总量少,采用智能对比剂跟踪软件Bolus自动触发扫描,造影前感兴趣区设在肾下腹主动脉平面作为触发点,触发阈值为120 HU,于注射对比剂后启动阈值触发系统,触发后再延时14~20 s后开始进行从肾动脉水平至脚趾容积扫描。扫描时间为32~41 s,并密切观察,必要时手动触发[7]。

CTA是经静脉注射对比剂,微创或无创伤性血管检查技术,掌握好扫描时机就可获得完整的血管信息,随着软、硬件的发展,扫描速度的明显提高,能在短时间内做大范围的扫描,结合各种后处理技术的使用,可以使病变部位、范围、程度及侧枝循环情况得以准确显示,为临床手术方案的制定提供重要信息。但以往CTA检查常需要较大剂量的对比剂以及辐射剂量,256层CT机采用了世界先进的多层面锥形线束多点采集重建技术,兼具覆盖能力与速度同时提高的硬件技术特点,以极低的剂量和对比剂用量,方便快捷地获得诊断及治疗所需要的全面信息,图像质量和3D重建的仿真度明显提高,尤其是对血管3D重建使得重建效果和图像质量有了质的飞跃[8]。

多层螺旋CT动脉造影(multislice CT angiography,MSCTA)的横断面图像具有良好的组织分辨率,因此可以显示管壁的栓子、钙化及测量真正的管径,并可显示血管外软组织病变。横断面和重组图像结合,可提高血管性病变诊断的准确性。MSCTA检查为三维模式,断层图像经过工作站处理后,可除去重叠结构,有利于复杂解剖区域的多轴向观察,可更好的显示血管的三维解剖[9]。同时经Philips工作站EBW专用软件对图像作处理,分别用MPR进行多方向、多角度及多平面重建成像,重建可获得下肢动脉冠状面、矢状面和任意角度斜面位的图像,能更清晰地显示下肢动脉狭窄程度[10]。MIP成像能将其灰阶值真实地反映实际组织的CT值,重建图像类似于DSA效果,可清晰地显示整个下肢动脉血管树形态、分支走行及毗邻关系,VR技术操作简单、省时,无需去骨,立体感强,可清楚地显示血管与骨骼的关系,血管重建,观察对比剂充盈血管的解剖关系及其结构、外形等,血管影像对比良好,边缘清晰平滑,故其诊断的敏感性和特异性极高。因此,采用MIP或VR技术与横轴位原始图像及MPR图像相结合的观察方法,可减少对狭窄或闭塞诊断的误差。

快速螺旋CT在诊断下肢动脉闭塞性疾病方面具有较高的灵敏度、特异度及准确性,可作为下肢动脉闭塞性疾病术前检查、评估及术后随访的有效手段,在一定程度上可取代DSA[11]。研究表明,双下肢动脉不同层厚的CTA图像比较,可见双下肢动脉CT造影采用1.0 mm及以下层厚的重建,较准确地观察各级动脉干,采用0.75 mm及以下层厚可减少部分容积伪影,为节省重建时间降低图像噪声,建议选用0.75 mm层厚作为128层螺旋CT双下肢动脉成像最佳重建层厚[12]。

4 结语

Brilliance 256层CT利用动态四焦点球管及纳米球面探测器全新技术平台,其操作方法简便、扫描速度极快,在下肢动脉造影检查中,既减少X射线放射剂量和对比剂剂量,又能显示病变形态和狭窄程度,对显示腹主动脉及整个下肢血管全貌具有更大的优势,同时,图像质量可以满足评价下肢动脉闭塞及狭窄疾病的需要,为下肢动脉闭塞及狭窄的正确诊断提供有效的检查手段。

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The clinical application of CTA of lower extremity with 256-slice iCT

/WANG Shou-hai, TIAN Shu-ping, ZHAO Hong-xiang, et al// China Medical Equipment,2014,11(10):138-141.

Objective: To explore the clinical application of Brilliance 256 iCT in lower extremity arterial imaging techniques with the region of interest set in the abdominal aorta. Methods: A retrospective analysis CTA imaging of 45 cases of suspected lower limb arterial occlusion and stenosis in patients receiving 256iCT lower extremity angiography (CTA) examination. The middlelower part of abdominal aorta, the intersect of abdominal aorta, common iliac artery, ex ternal iliac artery and internal iliac artery, superf icial femoral artery, popliteal artery, anterior t ibial artery, posterior tibial artery, peroneal artery were individual observed. Two-dimensional and three- dimensional reformation were performed in all cases by means of curved multiplannar reformation (CPR), maximum intensity project ion (MIP), volume rendering (VRT), mult iplanar reformat ion( MPR) respectively. Results: All CTA data were reconstructed with Philips EBW 4.5 workstation. All the normal anatomy of lower extremity arterial branch, location oflesions, extent and important collateral circulation can clearly be shown. Conclusion: Brilliance 256 iCT in lower extremity arterial imaging techniques can reduce the amount of contrast agent and improve image quality and diagnostic accuracy.

Tomography,X-ray computed; Lower extremity arteries; Angiography; Trigger

1672-8270(2014)10-0138-04

R814.42

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.10.050

2013-11-21

①海军总医院医学影像科CT室 北京 100048

②海军机关门诊部放射科 北京 100841

*通讯作者:tsp2008@msn.com

王守海,男,(1970- ),本科学历,主管技师。海军总医院医学影像科CT室,从事影像技术专业工作。

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