数字高压注射器参数优化研究

陈培昕

广州军区武汉总医院 医学工程科，湖北 武汉 430070

数字高压注射器参数优化研究

陈培昕

广州军区武汉总医院 医学工程科，湖北 武汉 430070

目的 优化数字高压注射器参数，尽量减少患者和手术人员的射线暴露。方法 对高压注射器的参数——注射延时时间进行干预，将患者分为实验组和对照组，实验组采用曝光延时注射造影剂进行造影，对照组采用注射延时注射造影剂进行造影。结果 两组造影图像质量均能满足临床诊断要求。实验组无造影剂的图像比例较对照组有所下降，患者表面剂量较对照组有所减少。结论 采用曝光延时注射造影剂进行造影所产生的表面剂量较小，可减少X射线对患者和手术人员的伤害。

血管造影；高压注射器；曝光延时；注射延时；辐射剂量

0 前言

造影剂增强扫描是CT诊断中的重要技术手段之一，可以提高正常组织与病变组织的对比度，从而更清楚地显示病灶结构及范围。在造影剂增强扫描中，使用高压注射器可以准确控制造影剂的总量、流速，从而准确获得被增强脏器的多期扫描图像[1-3]。CT扫描高压注射器是专为CT增强扫描时注射造影剂而设计的，具有计算机控制、自动化程度高、精确可靠、使用安全的特点，准确应用该设备能够明显增加病变的检出率，也有助于多层螺旋CT（MSCT）等新技术的开展和应用。在造影剂增强扫描中，选择合适的高压注射器参数不但能够在单位时间内注入足够剂量的造影剂及合理控制注射速度，而且能够使所得图像的增强效果更佳，对动、静脉期的捕捉更加准确[4-6]。不过，数字高压注射器的参数设定与血管造影（Digital Substraction Angiography，DSA）图像的有效利用存在时间差，在整个DSA图像中有近15%的图像没有造影剂，这样会使患者和手术人员多受没有必要的X线辐射[7-8]。本研究主要通过对高压注射器参数进行优化，旨在寻求减少患者和手术人员射线暴露的方法。

1 高压注射器参数介绍

高压注射器的标准使用模式有两种：① 周围血管造影模式和心血管造影模式；② CT模式。本研究主要针对第一种模式进行实验对比，该模式的参数包括：流速、流速建立时间、注射延时、X射线延时、压力限、容量、造影剂浓度、导管管径等。其中流速建立时间为注射器达到程控流速的可用时间；注射X射线延时指从X射线开始启动直至注射器运行注射的延时时间或从注射器启动直至注射器输出信号到X射线设备的延时时间；压力限单位为：PIS（1 PIS=6.895 kPa）。

2 材料与方法

2.1 一般资料

26例患者中，男16例，女10例，成人18例，儿童8例，年龄3～49岁；检查部位：腹部6例，胸部20例；共进行50次注射。本次实验采用GE公司LF700系列的高压注射器，主要由主机、注射头和操作台组成；所用造影剂为非离子型造影剂碘海醇，浓度为350 mg/mL、400 mg/mL；按1.5 mL/kg体重剂量注射，注射速度可以随检查部位的需要按规定设置；数据采集采用德国Siemens公司生产的具有双C臂平板探测器的Artis DBA机。

2.2 方法

首先将高压注射器特制的一次性注射器针筒装好，吸入造影剂100 mL左右，造影剂的吸入量应大于实际注射量；然后用螺纹连接管将注射器与配套针头连接好，整个导管系统必须排尽空气，并将注射器头朝下放置备用；随后操作人员在操作台上根据病变部位、患者的一般情况和医师的诊断要求进行编程，设置注射压力、流量、注射时间等参数；编程完毕后，整个注射系统处于待机状态。X线发生器曝光可同步通过操作台发出指令开始注药，直至曝光完毕。

根据病人的体重将病人分成实验组和对照组。实验组采用曝光延时注射造影剂进行造影；对照组采用注射延时注射造影剂进行造影。分别记录每个人每次注射后的无造影剂的图像比例以及表面剂量，最后将实验组和对照组相应的无造影剂的图像的表面剂量进行对比分析。

3 结果

3.1 成人组肝血管造影实验

对6例成年患者应用高压注射器进行腹部肝血管造影，其中对照组采用0.5 s注射延时进行造影剂注射；实验组采用0.3 s曝光延时进行造影剂注射。造影剂的初始位置均在注射器头，图像采集速度均为7.5 f/s。实验组和对照组的无造影剂的图像的表面剂量对比结果，见图1。对照组与实验组的最大表面剂量差为4.66×10-3Gy，在病例数据中可得到最小的无造影剂的图像比例为4/63（6.3%）。

图1 成人组肝血管造影的表面剂量对比结果

3.2 成人组心血管造影实验

对12例成年患者应用高压注射器进行胸部心血管造影，其中对照组采用0.5 s注射延时进行造影剂注射，对照组的图像采集速度为30 f/s；实验组采用0.1 s曝光延时进行造影剂注射，实验组的图像采集速度为15 f/s。造影剂的初始位置均在注射器头。实验组和对照组的无造影剂的图像的表面剂量对比结果，见图2。对照组与实验组的最大表面剂量差为75.66×10-3Gy，在病例数据中可得到最小的无造影剂的图像比例为5/47（10.64%）。总体上，实验组的表面剂量较对照组有所减少，但效果不是很明显。

图2 成人组心血管造影的表面剂量对比结果

3.3 儿童组心血管造影实验

对8例未成年患者应用高压注射器进行胸部心血管造影，其中对照组采用0.5 s注射延时进行造影剂注射，造影剂的初始位置在注射器头，对照组的图像采集速度为30 f/s；实验组采用0.1 s曝光延时进行造影剂注射，造影剂的初始位置在导管头，实验组的图像采集速度为15 f/s。实验组和对照组的无造影剂的图像的表面剂量对比结果，见图3。对照组与实验组的最大表面剂量差为59.29×10-3Gy，在病例数据中可得到最小的无造影剂的图像比例为1/17（5.88%）。实验组在造影时去掉了滤过板，其表面剂量在3组实验中是最低的。

以上3组实验结果均表明，采用曝光延时进行造影剂注射的实验组，其表面剂量较小，可减少X射线对患者和手术人员的伤害。

图3 儿童组心血管造影的表面剂量对比结果

4 讨论

造影剂所在位置对实验有很大影响，用于心血管造影的猪尾巴式导管（6F型、长1.1 m、直径2 mm）内可容纳13.82 mL的造影剂，用于肝血管造影的RH式导管（5F型、长0.8 m、直径1.7 mm）内可容纳7.26 mL的造影剂。若造影剂的初始位置在注射器头，那么注射后大约需要1 s的时间，造影剂才能到达导管头。第三组实验效果较好的原因之一就是实验组和对照组在进行造影剂注射前，造影剂的初始位置不同。

受实验条件及时间限制，本实验主要研究了注射延时和曝光延时对表面剂量的影响，尚未考虑病人的血液粘稠度、注射时血流的方向、流体力学等影响因素。此外，高寒、低压等环境对高压注射器的应用及造影剂对患者产生的影响，也都有待进一步研究。

总之，在高压注射器注射造影剂以配合CT扫描检查的过程中，规范操作、熟练掌握机器性能、选择合适的注射方式，均能在诊治过程中尽量减少X射线对患者和医护人员的伤害。

[1] 邓八妹,梁焕莲,温李花,等.高压注射器在螺旋CT增强扫描中的应用及效果观察[J].齐鲁护理杂志,2012,18(16):33-34.

[2] 吴海凤.高压注射器参数在头颈部DSA检查治疗中的应用[J].吉林医学,2012,33(35):7736-7737.

[3] 张远芳,刘国瑞,方文辉,等.高压注射器在CT增强扫描的应用与探讨[J].CT理论与应用研究,2004,(2):46-50.

[4] 赵云云,王俊,李海涛.论不同因素对肝动脉造影高压注射器参数设置的影响与对策[J].当代医学,2011,(14):120-121.

[5] 罗金香,金德勤,邱怀明.螺旋CT增强扫描中高压注射器参数的选择[J].医疗设备信息,2005,(3):6-7.

[6] 王小珍,肖春玲.高压注射器螺旋CT肝脏扫描注射参数的选择[J].齐鲁护理杂志,2003,(10):726-727.

[7] 张庆,魏兆龙,李琨,等.多排(层)螺旋CT动脉血管CTA扫描及其辐射防护探讨[J].中国辐射卫生,2014,(5):441-443.

[8] 安静.CT血管造影图像后处理技术[J].中国医疗设备,2014,29 (5):80-81.

Research on the Optimization of the Parameters of Digital High Pressure Syringe

CHEN Pei-xin
Department of Medical Engineering, Wuhan General Hospital of Guangzhou Military Command, Wuhan Hubei 430070, China

Objective To find the method to control the infusion dosage of the high pressure syringe so as to decrease the damage caused by X-ray to both the patient and the operator. Methods The parameter-injection delay time was controlled. Patients were divided into two groups: the experimental group and the control group. The patients in the experimental group were injected with contrast medium by the method of controlling inject delay time, whereas the patients in the control group were injected with contrast medium by the method of controlling expose delay time. Results Both the experimental group and the control group could satisfy the clinical diagnostic requirements. In the experimental group, the proportion of images with noncontrast media has declined, and the surface dose has also decreased. Conclusion By optimizing the parameters of high pressure syringe, the high quality images can be acquired with low surface dose, and thus reduce the damage to the patients and medical workers during radiation therapy.

digital subtraction angiography; high pressure syringe; exposure delayed indicator; injection delay; radiation dose

R197.39；TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.01.033

1674-1633(2016)01-0110-03

2015-05-08

2015-06-04

作者邮箱：fmmucpx@sohu.com