宝石CT小剂量对比剂肺动脉成像不同阈值的应用研究

张军晖，何建平，曹文广，呼延佩，张世衡，苏宝珠，韩迎春，张　宇，李　斌，刘吉明

（宝鸡市人民医院CT室，陕西 宝鸡　721000）

宝石CT小剂量对比剂肺动脉成像不同阈值的应用研究

张军晖，何建平，曹文广，呼延佩，张世衡，苏宝珠，韩迎春，张宇，李斌，刘吉明

（宝鸡市人民医院CT室，陕西 宝鸡721000）

目的：探讨利用智能触发技术在选择相同触发位置、不同阈值时小剂量对比剂肺动脉CT成像效果，以期提高肺动脉CTA图像质量。方法：72例接受肺动脉CTA患者随机平均分成A、B、C组，以主动脉弓平面上腔静脉为监测点，分别以50、80、110HU作为监测阈值进行智能触发扫描，比较肺动脉主干、亚段肺动脉、静脉、主动脉强化CT值及亚段肺动脉与肺静脉强化CT值差值的差异，同时比较不同监测阈值图像之间的差异。结果：肺动脉主干、亚段肺动脉和肺静脉、主动脉强化CT值及亚段肺动脉与肺静脉强化CT值差值和不同监测阈值下等级图像差异在50HU与其它2组有显著性差异（P＜0.05），图像质量好；80HU和110HU两组比较除了亚段肺动、静脉CT值的差值外，其它统计量差异无统计学意义（P＞0.05），图像质量较差。结论：以主动脉弓平面上腔静脉为监测点，50HU作为触发阈值时肺动脉强化CT值最大，能获得更理想的肺动脉CTA图像。

肺动脉；体层摄影术，螺旋计算机

随着多层螺旋CT技术的发展，多层螺旋CT肺动脉成像 （Multislice spiral CT pulmonary angiography，MSCTPA）作为一种无创、灵敏度高、图像直观的检查方法，已成为诊断肺动脉栓塞首选的影像检查方法[1-2]。使用小剂量对比剂短时间内捕捉感兴趣区（ROI）对比剂的峰值浓度，清晰显示肺动脉已成为可能。本文应用小剂量对比剂智能触发技术，选择相同触发位置不同触发阈值，意在探索最佳触发阈值，而获得肺动脉CTA的高质量图像。

1　资料与方法

1.1一般资料

选择2013年7月—2014年12月在我院进行肺动脉CTA检查的患者72例，其中男50例，女22例，年龄29～73岁，平均54岁。CT检查前受试者均签署知情同意书。随机分为A、B、C三组，分别在主肺动脉弓层面上腔静脉进行智能追踪触发扫描；记录各组身高、体质量并计算体质量指数（Body mass index，BMI）。排除标准：体质量＞75 kg，严重肝、肾及心功能不全，含碘对比剂过敏的患者未纳入本次研究范围。

1.2仪器与方法

使用美国GE Optima CT660 128T，Stellant双筒高压注射器，患者仰卧于扫描床，足先进，双手上举，扫描范围从肺尖至膈下，扫描方向头-足侧。扫描参数为：管电压120 kV,自动管电流调节技术（ATCM）。探测器准直宽度 64×0.625 mm。层厚0.625mm，螺距1.375∶1，转速0.4 s/圈。FOV 40 cm× 40 cm，矩阵512×512。右侧肘静脉穿刺注药，采用注药后2 s智能追踪技术，监测点主动脉弓平面上腔静脉。A组：监测阈值为50 HU，B组：监测阈值为80 HU，C组：监测阈值110 HU，三组对比剂均为碘普罗胺（370mgI/mL），总量为30mL，追加40mL生理盐水，流率均为4.5mL/s，均是触发后延迟5.5 s开始扫描。

1.3图像后处理

所有患者采集的原始数据图像采用standard重建算法，重建层厚0.625mm，层间距0.625mm，传至GE ADW4.6工作站进行后处理。分别采用容积再现（VR），最大密度投影（MIP）和多平面重建（MPR）进行图像处理及图像数据的测量工作。

1.4图像分析评价

①评分标准：1级，肺动脉未见强化；2级，肺动脉主干及亚段强化程度比较差，相邻肺静脉强化较明显；3级，肺动脉主干、亚段动脉与相邻肺静脉同样强化；4级，肺动脉主干及亚段强化好，但相邻肺静脉略有强化；5级，肺动脉主干及亚段强化好，相邻肺静脉无强化。1级、2级为不合格，3级为合格，4级为良好，5级为优秀。②图像客观评价，由同1名医师设置5mm ROI测量三组图像的肺动脉干、亚段肺动脉和肺静脉、主动脉强化CT值及亚段肺动脉与肺静脉强化CT值的差值。③由2名资深影像诊断医师以5级法进行图像质量评估，采用双盲法，设置窗宽、窗位为700HU、100HU，并计算出在不同位置触发扫描的各等级图像数。

1.5统计学分析

采用 SPSS 18.0统计软件对所测量的三组BMI、CTPA图像客观评价数据进行单因素方差分析，两组间比较采用LSD检验，P＜0.05为差异有统计学意义。三组CTPA图像主观评价使用Mann-Whitney U检验，P＜0.05为差异有统计学意义。并用Kappa检验2名阅片者图像评估的一致性。Kappa≥0.75两者一致性很好，0.4～0.75两者一致性一般，≤0.4两者一致性较差。

2　结果

三组BMI比较差异无统计学意义 （F=1.22，P＞0.05），见表1。肺动脉主干、亚段肺动脉、亚段肺静脉和主动脉强化CT值及亚段肺动、静脉CT值的差值和不同监测阈值下等级图像差异在50 HU与其它两组有显著性差异 （分别 F=16.77、15.29、5.07、79.21、1 076.14；均P＜0.05），见表2，图像质量好（图1a～1c）。除了亚段肺动、静脉CT值的差值存在显著差异（P＜0.05）外，80HU、110HU两组其它统计量相比差异均无统计学意义（P＞0.05），见表2，图像质量较差（图2a～2c，图3a，3b）。三组图像主观评价优秀率分别为：50.9%、33.3%、27.1%，两组比较Kappa= 0.81（表3）。

表1　三组患者的BMI比较

表2　三组图像同层面肺动脉、静脉CT值（HU）

表3　三组图像主观评价

3　讨论

3.1研究背景

目前常规CTPA检查使用对比剂剂量一般为60～100mL，增加了对比剂过敏反应和对比剂肾病的发生几率。对比剂肾病患者预后差，并发症发生率高[3-4]，目前已经成为医院获得性肾功能衰竭的第三大主要原因。对比剂的肾毒性与剂量呈正比[5]，因此如何使用较少对比剂量和较低辐射剂量却能得到满足临床诊断要求的图像，是目前国内、外学者重点研究的课题。目前小剂量对比剂CTPA的扫描方式主要以前瞻性阈值触发扫描为主，触发位置各不相同，有多篇文献报道触发点位置设定在上腔静脉、触发阈值为50/80/150HU[6-8]，均比触发点位置设定在肺动脉主干能获得更优质的图像。而对于上腔静脉为监测点，触发阈值的合理选择文献报道甚少。本次研究使用30mL小剂量对比剂，大大减轻了使用常规方法较多对比剂量对肾脏的损害。同时设定触发点均为上腔静脉，对比、分析不同阈值下CTPA图像质量的差别。

图1a～1c　男，47岁。50HU触发阈值时，肺动脉强化明显，主动脉、左心房内几乎无强化。MIP，动脉、静脉容易分辨，VR肺动脉及分支显示清晰。Figure 1a～1c.　Male,47 years old.50 HU trigger threshold,the pulmonary artery is enhanced obviously,and the aorta and left atrium are almost no enhancement.MIP,arterial,venous are easily resolved.VR,pulmonary artery and branches show clear.

图2a～2c　女，29岁。80HU触发阈值时，肺动脉强化也达到峰值，主动脉、左房及肺静脉内有强化。MIP动、静脉能分辨，VR动脉显示稍差。Figure 2a～2c.　Female,29 years old.80HU trigger threshold,pulmonary arterial enhancement is also reached the peak.Aorta,left atrium and pulmonary vein are enhanced.Pulmonary arteries and veins could be distinguished in MIP.VR show a slight difference.

图3a，3b　女，72岁。110HU触发阈值时，肺动脉强化，主动脉、左房也明显强化，肺动、静脉不容易分辨。Figure 3a,3b.　Female,72 years old.110 HU trigger threshold,pulmonary artery.Aorta,left atrium are also significantly enhanced.Pulmonary artery,and vein are not easy to distinguish.

3.2触发阈值的合理选择

肺动脉到肺静脉的血液循环时间仅为2～3 s[9]，这就要求团注对比剂需在短时间内流入肺动脉并达到峰值，于肺动脉达峰值时正式扫描并在较短的肺动脉峰值平台期完成检查，可利用的扫描时间段非常短，触发过早，肺动脉未完全充盈，上腔静脉伪影大，触发过晚，肺静脉充盈，动静脉对比减低，因此决定扫描成败的关键是扫描的延迟时间[10-11]，由于阈值的设定高低决定了触发延迟时间，相对较低的阈值可以缩短触发延迟时间，减少静脉回流的影响。而且还与触发后延迟时间有密切的关系，该时间用于CT机旋转、移床及供患者调整呼吸，屏气准备。触发后延迟时间长，阈值可相应降低；后延迟时间短，阈值要相应提高，从而保证肺动脉在最高峰值时进行扫描。因为注入30mL对比剂肺动脉峰值平台期约5.5 s[12]，本研究触发后延迟时间固定为5.5 s，所以合理选择触发阈值尤为重要。笔者分析2013年6—7 月30例冠状动脉CT造影患者小剂量（20mL）对比剂注射时间-密度曲线，经统计分析得到小剂量对比剂到达上腔静脉、肺动脉峰值的时间，发现对比剂到达上腔静脉的峰值时间要比肺动脉干提前约3～5 s。宝石64排螺旋CT全肺扫描大约3～4 s内完成，阈值选择50HU启动扫描，然后经过触发后延迟时间5.5 s，当CT机扫描曝光时，肺动脉正好处于对比剂的峰值期，扫描结束仍在肺动脉峰值平台期的后期，此时肺动脉内有较多的对比剂呈明显强化，而肺静脉内只有少量对比剂流入呈弱强化。从数据统计结果（表2）可以看出，触发阈值为50 HU时肺动脉强化CT值最大（（424.2±29.6）HU），亚段肺静脉及主动脉强化CT值相对较低，亚段肺动、静脉差值最大（（179.1±8.5）HU），肺静脉及主动脉强化影响最小，能获得更满意的图像。

综上所述，以上腔静脉为监测点，触发阈值为50HU时，可获得更理想的肺动脉CTA图像。本研究的不足是触发后延迟时间固定，未根据患者心功能的个体差异，个性化确定延迟时间，将在以后工作中探索适合于心功能不全患者的最佳扫描时机。

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Study on the angiography of the pulmonary arteries in different threshold using low dose contrast with gem stone CT

ZHANG Jun-hui,HE Jian-ping,CAO Wen-guang,HU Yan-pei,ZHANG Shi-heng, SU Bao-zhu,HAN Ying-chun,ZHANG Yu,LI Bin,LIU Ji-ming
(Department of CT,Shaanxi Baoji People’s Hospital,Baoji Shaanxi 721000,China)

Objective:To study the effect of angiography of the pulmonary arteries using the intelligent technology in the same trigger position,but different threshold value of low dose contrast agent,in order to improve the pulmonary CTA image quality.Methods:Seventy-two patients accepting pulmonary artery CTA were random ly divided into A,B,C group.The superior vena cava in the level of the aortic arch was the monitor position.50,80,110 HU were the monitoring threshold under which the intelligent trigger scan was administered respectively.Both the difference of CT value of main pulmonary artery, segmental pulmonary artery,vein,aorta,and the difference between the subsegmental pulmonary arterial and the pulmonary venous enhancement CT value,and the differences of image quality in different monitoring threshold levels were compared finally.Results:The differences of the enhancement CT value of the main pulmonary artery,segmental pulmonary artery and pulmonary vein,aorta and subsegmental pulmonary artery and pulmonary vein and the image quality in different monitoring threshold level were significant.The 50 HU group had good image quality and superior to the other two groups(P＜0.05).There were no significant difference between the 80HU and the 110HU groups(P＞0.05)in the segmental pulmonary artery and vein.Conclusion:With superior vena cava for monitoring points in the level of the aortic arch,and by using 50HU as the trigger threshold can obtain more ideal images.

Pulmonary artery;Tomography,spiral computed

R543.2；R814.42

A

1008-1062（2015）11-0776-03

2015-05-06

张军晖（1977-），男，陕西宝鸡人，主治医师。