多层螺旋CT肠系膜静脉造影技术优化研究

石海峰　李若坤　强金伟

(1.江苏省常州市第二人民医院影像科，江苏常州　213003；

2.复旦大学附属金山医院影像科，上海　201508)



·论著·

多层螺旋CT肠系膜静脉造影技术优化研究

石海峰1,2李若坤2强金伟2

(1.江苏省常州市第二人民医院影像科，江苏常州213003；

2.复旦大学附属金山医院影像科，上海201508)

摘要目的：优化多层螺旋CT肠系膜静脉造影(MDCTV)成像技术。方法： 将140例行全腹部MDCT增强扫描的患者根据扫描准直、重建层厚、对比剂浓度、注射速率和延迟时间分成7个组，每组20例。重建方法采用容积再现(VR)、最大密度投影(MIP)、薄层最大密度投影(TSMIP)。比较不同参数、重建方法显示血管的效果。结果：准直为0.6 mm时，1.0 mm和1.5 mm重建层厚的MDCTV像优于0.6 mm层厚，其中以1.0 mm层厚最佳；0.6 mm准直、1.0 mm重建层厚的图像质量优于其他准直、层厚。370 mgI/mL对比剂MDCTV像优于300 mgI/mL，差异有统计意义(P<0.05)。不同注射速率MDCTV差异无统计学意义(P>0.05)。静脉期延迟时间以动脉期延后25 s最佳。对于肠系膜静脉的显示，MIP、TSMIP优于VR，使用高浓度的对比剂及1.0 mm层厚重建可获得较高质量的图像。结论：0.6 mm准直、 1.0 mm重建层厚、对比剂浓度370 mgI/mL、3.0 mL/s注射速率、团注测试法确定动脉期延后25 s为最佳MDCTV成像方案。

关键词肠系膜静脉；体层摄影术；X线计算机；血管造影术

随着多层螺旋CT(MDCT)硬件及后处理软件的飞速发展，肠系膜血管成像逐渐应用于临床。目前，MDCT肠系膜动脉造影技术已相当成熟[1]，但MDCT肠系膜静脉造影(MDCT venography, MDCTV)的研究尚不多。本研究旨在优化肠系膜MDCTV的成像条件，为临床提供依据。

1资料与方法

1.1一般资料选择2014年2月—9月在我院行腹部MDCTV检查，无肝硬化、脾肿大、肾功能异常、严重心脏病、胃肠道病变或恶性肿瘤的140例患者，其中男性82例，女性58例，年龄19~78岁，平均(48.7±6.8)岁。

1.2分组根据扫描准直、重建层厚、注射速率、对比剂浓度、延迟时间将140例患者分为七组，每组20例。按以下4个阶段进行研究：第1阶段研究不同准直及重建层厚，准直分别为0.6 mm和1.2 mm，前者分别用0.6 mm、1.0 mm和1.5 mm层厚重建，后者用1.5 mm层厚重建；第二阶段研究不同注射速率，速率分别为3.0 mL/s、4.0 mL/s和5.0 mL/s；第三阶段研究不同对比剂浓度，浓度分别为300 mg I/mL(碘海醇注射液)和370 mgI/mL(碘普罗胺注射液)；第四阶段研究静脉期延迟时间，延迟时间分别为动脉期延后25 s、50 s、60 s。

各组除研究变量外，采用下列参数：准直0.6 mm、重建层厚1.0 mm，对比剂浓度为370 mgI/mL，注射速率5.0 mL/s，50%重叠重建。动脉期延迟时间用小剂量对比剂团注测试法确定，静脉期为动脉期时间延后25 s。

1.3扫描技术扫描前晚饮2.5%甘露醇1500 mL进行肠道清洁，扫描前60 min、15 min分别饮水500 mL充盈肠道，检查前训练患者屏气10~15 s。采用德国Siemens 公司Somatom Definition AS 64 层螺旋CT机，扫描条件：120 kV、120 mA、螺距1.2、球管速度0.5 s/圈。用高压注射器于肘前注射对比剂，速率依研究分组而异。

采用小剂量对比剂团注测试法确定动脉期时间，在动态扫描肠系膜上动脉开口层面，选择主动脉中心区域为测量感兴趣区(ROI)，得到时间-密度曲线(TDC)，取峰值延迟5 s为延迟扫描时间，门脉期为动脉期时间延后25 s，对比剂90 mL，追加0.9% 氯化钠液15 mL，扫描膈顶至耻骨联合上缘范围。

1.4图像后处理肠系膜静脉血管图像后处理由一名熟练掌握血管重建技术的医师在工作站完成，每例均行容积再现(volume rendering, VR)，最大密度投影(maximum intensity projection ，MIP)及薄层最大密度投影(thin-slap MIP,TSMIP)重建。图像通过调整窗宽、窗位和手工勾画相结合，尽可能去除静脉及其分支周围的骨、软骨及软组织等影像，同时尽可能地保留静脉小分支。旋转不同角度，获得VR及MIP图像各10～20幅，以便进行分析。TSMIP层厚为15～25 mm，采用(斜)冠状面、矢状面。阅读图像由两名熟悉肠系膜血管解剖的放射科医师共同完成。

1.5质量评价根据血管属支级别显示及边缘情况对MDCTV图像进行综合评分。血管边缘评分：不连续为1分，锯齿状为2分，模糊为3分，光滑为4分；血管属支计数以属支最多区域为准，血管边缘评分以显示的最佳末级属支为准。两项评分相加即为该例MDCTV图像得分。评分由两位诊断经验丰富的放射科医师同时进行，若诊断存在分歧，则重新阅片，经讨论达成共识再作记录。

1.6统计学处理应用SPSS16.0统计软件，不同准直、重建层厚组MDCTV图像质量比较采用方差分析，两两比较采用LSD法。不同注射速率组MDCTV图像质量比较采用方差分析，若有差异，采用LSD法行两两比较。不同对比剂浓度组MDCTV图像质量比较采用两独立样本t检验。静脉期不同延迟时间MDCTV图像质量比较采用方差分析，两两比较采用LSD法。

2结果

2.1不同准直、不同重建层厚图像质量B组的VR、MIP图像质量评分均高于A、C、D组，其中与A组差异均有统计学意义(P>0.05)。C、D组VR、MIP图像优于A组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1，图A~C。

表1　不同准直、重建层厚MDCTV图像比较

2.2不同注射速率图像质量3.0 mL/s组、4.0 mL/s组、5.0 mL/s组间的VR和MIP图像质量差异无统计学意义(P>0.05)。3.0 mL/s组VR图像评分低于MIP，差异有统计意义(P<0.05)；4.0 mL/s组和5.0 mL/s组VR与MIP图像差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

2.3不同对比剂浓度图像比较370 mgI/mL组VR、MIP图像评分均高于300 mgI/mL组，差异有统计学意义(P<0.05)。370 mgI/mL组VR与MIP图像评分差异无统计意义；300 mgI/mL组MIP图像评分高于VR，差异有统计意义(P<0.05)。见表3、图D~F。

表2　不同注射速率MDCTV图像及不同重建方法比较(mL/s)

2.4静脉期延迟时间的确定动脉期延迟25 s、50 s、60 s时，VR和MIP图像差异均有统计学意义。两两比较显示，VR和MIP图像动脉期延迟25 s、50 s时，差异均无统计学意义(P值分别为0.438和0.419)，在动脉期延迟25 s、60 s时差异均有统计学意义(P值分别为0.004和0.003)，在动脉期延迟50 s、60 s时，差异均有统计学意义(P值分别为0.026和0.020)。见表4。

表3　不同对比剂浓度MDCTV图像比较

表4　静脉期不同延迟时间MDCTV图像比较

A：0.6 mm层厚TSMIP像；B：1.0 mm层厚TSMIP像；C：1.5 mm层厚TSMIP像。1.0 mm和1.5 mm层厚图像优于0.6 mm层厚。0.6 mm层厚图像较灰暗，噪声较大，血管边缘略毛糙；1.0 mm和1.5 mm层厚重建的血管边缘光滑、形态柔和、分支清晰，其中以前者最佳。D：300 mgI/mL对比剂VR像(0.6 mm准直、1.0 mm层厚)，见血管分支及周围小分支显示欠佳。图E、F：370 mgI/mL对比剂VR和MIP像(0.6 mm准直、1.0 mm层厚)，VR空间感、立体最强，可显示3~4级肠系膜血管分支。

3讨论

对16排以上MDCT来说，单次屏息完成薄层全腹扫描不难，但要获得满意的血管三维图像，特别是获得能清晰地显示肠系膜血管细小分支的图像依然需要诸多技术参数的合理应用，其中较重要的参数是扫描准直、重建层厚、对比剂浓度、注射速率、延迟时间等[2-4]。

3.1扫描准直、重建层厚的影响层内分辨率主要取决于探测器的几何学及卷积算法，与探测器排数的增加无明显关系。层间分辨率与探测器宽度有关，一般来讲，0.6 mm准直、0.6 mm重建层厚时，图像空间分辨率最高，但是，亚毫米准直及重建层厚对于腹部等较厚实的器官来说，光子数量相对不足，因此易导致图像噪声增加，分辨率下降[5- 6]。我们的研究表明，0.6 mm准直时，1.0 mm层厚重建的MDCTV图像质量亦较0.6 mm和1.5 mm佳，且与0.6 mm的差异有统计意义。其中，0.6 mm层厚下图像较灰暗，视觉效果不如后两者，血管边缘略毛糙，静脉小分支显示欠佳；1.0 mm和1.5 mm层厚重建的血管边缘光滑、形态柔和、分支清晰，尤以前者为佳。1.2 mm准直获得的数据并非各向同性，进行任意平面重建时空间分辨率有所降低、边缘锐利度下降。1.2 mm准直、1.5 mm层厚图像质量略低于0.6 mm准直、1.0 mm层厚重建图像(P>0.05)，但明显高于0.6 mm准直、0.6 mm层厚重建(P<0.05)。因此，如考虑放射剂量、患者的病情严重度和合作程度，1.2 mm准直也是合理的、可选用的方案。

3.2对比剂浓度、注射速率研究[2-6]已表明，采用较高的对比剂浓度、注射速率可获得较高的密度峰值、较短的达峰时间，有利于血管特别是小血管的显示。但本研究显示，对于肠系膜静脉，对比剂高注射速率不能明显改善其显示效果，高浓度则可以明显改善。

3.3静脉期延迟时间团注追踪或团注测试是常用的确定延迟时间的方法。不少学者[7-10]推荐静脉期延迟时间为60 s，但我们的初步研究结果与其不一致，我们推测动脉期延迟时间与静脉期延迟时间有相关性，将团注测试法测得的精确动脉期[平均为(22±3)s]延迟25 s的图像质量，其次为延迟50 s，均优于延迟60 s的图像质量，差异均有统计学意义。

3.4肠系膜血管重建方法的比较VR、MIP和TSMIP三种重建方法对肠系膜血管的显示有所不同。VR利用像素投影过程中的所有CT值，适合肠系膜大、中动脉的显示，所示血管光滑、立体感好、整体性强，但对周围小分支显示不清；而且，由于静脉的密度峰值明显低于动脉的密度峰值，静脉的VR图不如动脉，血管色彩较暗，颗粒感明显，小分支呈不规则、断续状，背景噪声影响大，对静脉的显示评分低于MIP。MIP是依据观察角度内投射线最大像素投影而成，缺少深度信息和表面阴影功能，但其良好的黑白对比使肠系膜静脉细小分支的显示更清晰，这方面优于VR。TSMIP不仅可清晰地显示血管，还可清晰地显示邻近组织，由于层面较薄，参与成像组织较少，血管与周围组织密度对比更高，且不受血管重叠的影响。与MIP一样，TSMIP不受阈值选择的影响，只要强化血管的CT值使其高于周围组织就可显示，血管对比好、边缘较清晰。我们的研究显示，TSMIP可清晰地显示到达肠壁边缘的直小血管，后者为肠系膜血管进入肠壁前的最小分支。但TSMIP也有缺陷，如血管显示缺乏连续性，需连续追踪才可辨认其连续关系。

综上所述，0.6 mm准直、 1.0 mm重建层厚、对比剂浓度370 mgI/mL、3.0 mL/s注射速率(可选择)、团注测试法确定动脉期延后25 s为肠系膜MDCTV最佳成像方案。

参考文献

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Optimization Study of Multi-Detector Computed Tomography Venography on Mesenteric Vein

SHIHaifeng1,2LIRuokun2QIANGJinwei2

1.DepartmentofImaging,ChangzhouNo.2People'sHospitalinJiangsuProvince,Changzhou213003; 2.MedicalImagingCenter,JinshanHospital,FudanUniversity,Shanghai201508

AbstractObjective：To optimize multi-detector computed tomography venography(MDCTV) on mesenteric vein. Methods:One hundred and forty patients undergoing enhanced multi-detector computed tomography(MDCT) for whole abdomen were divided into seven groups according to collimation, reconstructed slice thickness, concentration of contrast medium, injection rate and delay time, with 20 in each group. Volume rendering (VR), maximum intensity projection (MIP) and thin-slab maximum intensity projection (TSMIP) were used for reconstruction. The effects of vascular imaging were compared among different parameters and reconstruction techniques. Results: At 0.6 mm collimation, MDCTV with 1.0 mm or 1.5 mm slice thickness was superior to 0.6 mm regarding imaging, and there were statistically significant differences (P<0.05). And 1.0 mm slice thickness was the best among them. MDCTV with 370 mgI/mL contrast medium was superior to that with 300 mgI/mL regarding imaging, and there was statistically significant difference(P<0.05).There was no significant difference among MDCTV with different injection rates regarding imaging. The optimal delay time of venous phase was 25 s later than the arterial phase. Regarding the imaging quality of mesenteric vein, MIP and TSMIP were superior to VR, while high concentration of contrast medium and 1.0 mm reconstructed slice thickness contributed to high quality imaging. Conclusions: The optimal protocol of MDCTVconsists of 0.6 mm collimation, 1.0 mm slice thickness, 370 mgI/mL contrast medium,3.0 mL/s injection rate, and venous phase time being 25 s later than arterial phase which decided by test bolus.

Key WordsMesenteric vein;Tomography,X-ray computer;Angiography

通讯作者强金伟，E-mail: dr.jinweiqiang@163.com

中图分类号R 814.43

文献标识码A