双能量CT直接增强法在双下肢静脉成像中的优势

欧阳裕锋，胡秋根，岑玉坚，张 辉，欧阳富盛

南方医科大学顺德医院影像诊断科，广东 佛山 528300

超声、DSA、CT、MR等影像学检查是下肢静脉曲张和下肢深静脉血栓确诊的重要方法，其中多层螺旋CT静脉成像（MSCTV）已经成为检查下肢静脉血管疾病的主要检查方法之一[1-2]。其主要优势在于操作相对简便快捷创伤少，是一种很有价值的检查手段。但以往研究的下肢静脉CTV多使用间接增强模式[3]，其静脉成像效果一般，目标静脉强化效果不佳，使得诊断的准确性受到了限制。有研究指出了双源CT直接法在下肢深静脉血栓的成像价值[4]。本文利用双能量CT对血管扫描和后处理的优势，通过改进注射模式，使用双筒高压注射器结合Y形连接管实现双侧下肢静脉同时直接增强。以获得高对比无干扰的清晰图像，提高病灶的检出率，实现低辐射，低造影剂用量，高诊断准确性的目的。并通过下肢静脉血栓和下肢静脉曲张两组病例，进一步阐述在双下肢静脉病变中，双能量CT直接增强法相对于间接增强法的优势。

1 资料与方法

1.1 病例资料

选取我院2015年1月～2018年6月30例临床症状为下肢静脉病变的患者，其中男18例，女12例。所选患者以往均行下肢静脉CT间接增强扫描，但成像效果普遍存在不同程度的局限，难以满足诊断要求。为明确诊断满足临床需要，本次通过双能量CT对各患者行双侧下肢直接增强DE-DSCTV扫描，并比较直接增强与间接增强的优劣。排除标准：（1）严重肝、肾功能不全或心功能不全患者；（2）碘造影剂过敏的患者；（3）体质量指数（BMI）≥30 kg/m2的肥胖患者[5]。根据检查结果分成两组，其中下肢静脉曲张组19例，50.5±19.5岁；下肢静脉血栓组11例，53±6.5岁。

1.2 检查设备与方法

设备情况：西门子双源CT （Somatom definition flash，siemens），和syngo.via后处理工作站，双筒双流高压注射器和“Y”连接形管。扫描参数：双能量模式，管电流设为自动，A球管管电压80 kV，B球管管电压100 kV，转速0.5 s/r，pitch=1，探测器组合和准直器宽带为32 mm×0.75 mm，融合系数0.5。

直接增强法：患者准备：双侧足背浅静脉留置18 G静脉留置针，于双侧踝关节上缘绑扎止血带，压迫浅静脉。造影剂：使用非离子型造影碘海醇（350 mgI/mL）40 mL，在高压注射器设定造影剂与生理盐水混合模式，混合比例为1∶3，注射速率为2 mL/s，使用“Y”连接形管连接患者的左右下肢足背留置针。左右下肢分别同时注入80 mL混合造影剂。扫描方法：患者体位为仰卧位，脚先进，扫描方向从足侧往头侧，顺静脉血流方向扫描。扫描范围从脚尖到左右髂总静脉汇合下腔静脉处。采用实时监测下腔静脉造影剂浓度触发模式，进行双能量快速扫描。

间接增强法：患者于一侧肘关节留置20 G静脉留置针。造影剂：使用非离子型造影剂碘海醇（350 mgI/mL）100 mL。扫描方法：仰卧位，脚先进扫描体位，扫描方向为从头侧向足侧。使用高压注射器注入造影剂，延迟150～180 s后进行扫描，也可根据患者下肢静脉显示情况再重复扫描。

1.3 图像处理分析

获取扫描图像原始数据主要用于与该患者前次的间接增强法CTV图像作比较。薄层原始数据通过syngo.via后处理工作站进行双能量减影去骨处理，重建双侧下肢全段的血管三维图像，确定下肢静脉形态，病变位置。同时利用3D处理软件对原始数据处理，进行容积再现（VR）、最大密度投影（MIP）重建图像；观察血管形态，变异或者栓塞情况。行下肢深静脉曲面重建（CPR）观察血栓形态，血管狭窄情况。

根据原始图像和后处理图像，对下肢深静脉及主要分支静脉及病变静脉的评价均采用MIP、VR图像结合横断位原始图像共同评价的方法。由2名影像高级职称诊断医师和1名临床高级职称医师共同对本次直接增强法DE-DSCTV检查图像与该患者前次的间接增强法的图像作比较。采用双盲法对图像质量进行诊断分析评分，意见不一致时讨论协商达成一致。

本次研究的30例患者均诊断为下肢静脉病变。下肢静脉主要包括以下主要分支：下腔静脉、左右髂总静脉、左右髂外静脉、左右股静脉、左右腘静脉、左右胫前静脉和左右胫后静脉。根据检查结果分成两组，其中下肢静脉曲张组19例，下肢静脉血栓组11例。

1.3.1 下肢静脉曲张的分析及评价 曲张静脉显示情况以轻、中、重度分型标准进行统计。轻度：曲张静脉累及范围小于小腿1/2 长度；中度：曲张静脉累及范围大于小腿1/2 长度；重度：曲张的静脉累及小腿和大腿[6]。

利用MIP、VR图像，横断位原始图像判断双侧下肢静脉整体图像质量和是否满足诊断需要，把成像质量分为优、中、差3个级别。优：静脉主干及分支、曲张静脉明显强化显示清晰，无明显湍流现象，无动脉干扰，全段静脉三维成像清晰直观，图像质量满足诊断要求；中：静脉主干及分支、曲张静脉显示较为清晰，可鉴别湍流现像，动脉干扰静脉情况少，全段静脉三维成像稍为模糊，图像质量基本满足诊断要求；差：静脉显示不佳，部分主干或分支不显示，曲张静脉显示不充分，有明显动脉干扰，不能重建直观的三维图像，图像质量不能满足诊断要求。

对曲张病变区域血管的评价，先观察其是否显示，若显示，可以根据曲张血管位置范围，与静脉主干分支的关系，强化程度分为优中差3个级别。优：曲张血管显示位置确定，累及范围清晰，可以明显区分与主干和分支血管的关系，全部曲张血管充分充盈，强化效果好；中：可显示曲张血管位置，累及范围较为确定，不易确定与主干和分支血管的关系，曲张血管充盈较为充盈，强化效果一般；差：曲张血管显示位置和累及范围难以全面，难以区分与主干和分支的关系，曲张血管不充盈或仅部分充盈，达不到强化效果。

1.3.2 下肢静脉血栓的分析 评价方法：通过是否检出血栓，以及血栓位置，为评价的主要依据。若显示血栓，则采用MIP、VR图像、横断位原始图像等形态学方法判断成像质量和是否满足诊断需要，把图像质量分为优、中、差3个级别。优：血栓位置定位明确，血管狭窄明显，无动脉干扰，三维成像直观，诊断明确；中：可以定位血栓位置，可区分血管狭窄，有动脉干扰，三维成像尚且直观，可以诊断；差：血栓位置定位不明，难以区分是否血管狭窄，动脉干扰严重，不能进行三维成像，不能满足诊断需要。

2 结果

本次双侧下肢直接增强法DE-DSCTV检查突出说明如何应用直接增强法对双侧下肢静脉进行造影，主要观察评价该方法对病灶的检出率和增强效果。以此说明在双下肢静脉CTV增强方面，直接增强法相对于间接增强法的优势。

2.1 下肢静脉曲张组

经图像分析，19名患者为下肢静脉曲张，静脉形态异常，侧枝静脉丰富且显影明显。直接增强法的病灶检出率高于间接增强法，达100%。其中轻度4例，中度8例，重度7例，与患者体征和临床诊断一致（图1）。

图1 女，31岁 左下肢静脉曲张

在双侧下肢静脉整体成像质量评价中，直接增强法图像质量分级，优：68.4%（13/19），中：31.6%（6/19）差：无；间接增强法图像质量分级，优：15.8%（3/19），中：63.1%（12/19），差：21.1%（4/19）（表1）。在曲张病变区域血管的成像质量评价中，直接增强法图像质量分级，优：78.9%（15/19），中：21.1%（4/19），差：无；间接增强法图像质量分级，优：10.5%（2/19），中：68.4%（13/19），差：21.1%（4/19）（表2）。按诊断需要级别优+中观察，直接增强法的图像100%可满足诊断要求，间接法仅78.9%满足诊断要求，且无论在全段静脉或者局部病灶的成像质量中，直接增强法相对于间接增强法都有非常明显的优势（图2）。

表1 双侧下肢静脉整体成像质量评价[n（%）]

表2 曲张病变区域血管的成像质量评价[n（%）]

图2 为下肢直接增强法后处理三维图

2.2 下肢静脉血栓组

下肢静脉血栓主要表现为：病变管腔局灶偏心性充盈缺损，或呈带状累及一支或多支静脉；病变近心端管腔充盈欠佳或不显影，病变周围侧支循环开放，患肢软组织肿胀。通过对比两种方法在11例患者双下肢静脉血栓病变检出是否达到诊断要求，可以得出直接增强法：明确血栓9例，疑似血栓2例。间接增强法：明确血栓5例，疑似血栓3例，不能明确是否血栓3例。该11例患者行DSA检查治疗，均显示出下肢静脉受血栓栓塞引起狭窄。可见通过直接增强法检查所得出的结论与DSA检查相符合，其对于血栓病灶的检出率高于间接增强法（图3）。

图3 女，53岁，右下肢静脉血栓

在下肢静脉血栓成像质量的评价中，直接增强法图像质量分级，优：63.6%（7/11），中：36.4%（4/11）差：无；间接增强法图像质量分级，优：18.2%（2/11），中：54.5%（6/11）差：27.3%（3/11）（表3）。

表3 下肢静脉血栓成像质量的评价[n（%）]

3 讨论

CT增强扫描检查日益成为下肢静脉血栓狭窄和静脉曲张的检查手段，静脉多细小、分布广、变异多，不易全程直观显示，而MSCT可以短时间内进行较大范围的扫描，获得满足诊断和临床要求的图像[7]。实际操作中下肢静脉CTV有间接法、直接法及两者结合法[8]。国内普遍开展的下肢静脉CT检查一般为间接增强法，其方法存在一定的局限性。所谓的间接增强法下肢CTV，其实是由肘静脉建立给药通道，注射高浓度造影剂后经血液循环到达下肢深静脉，使其显影，对检测DVT有重要价值[9]，由于是间接增强，其深静脉管腔内造影剂浓度低，不利于诊断观察，3D重建图像质量不理想，并且有下肢动脉影像干扰[4]。图像效果难以使人满意，影响了诊断的准确性。

本研究结果可以看出，常规间接增强法CTV的图像主要存在静脉主干和分支强化不佳，交通支显示不充分；病变部分如静脉曲张或静脉狭窄、血栓位置模糊，管腔显影对比度不高，有明显的动脉干扰，致使病灶检出率不高，难以满足诊断需求。所以常规CT间接增强法对诊断和临床诊治的指导性存在缺陷并有待提高。通过分析可以得到，直接增强法DECTV图像静脉主干、分支和交通支强化明显，仅部分患者下腔静脉处显影稍欠佳；病变部分如静脉狭窄、血栓位置定位明确，病灶范围确定，曲张静脉显影良好，具有很高的病灶检出率。而随着技术的发展和临床需要，双能量直接增强法DE-DSCTV在双下肢疾病检查中表现优异，使之成为一种行之有效的检查方法。双能量CT直接增强法DE-DSCTV相对于常规的间接法不但病灶检出率高，成像效果好，还具有以下非常明显的优势：

双能量减影优势：双侧下肢双能量CT直接增强法DE-DSCTV是一种双能量扫描，相对于常规螺旋扫描，双能量扫描时采取两组X线球管和探测器，一次扫描可以采集2组高低不同的电压扫描数据。对数据的后处理起到明显的提升作用。有了良好的原始图像，再根据算法进行去骨减影等后处理方法重建出特定的图像。达到骨骼与血管分离，实现精确去骨处理，且具有良好血管显示的功能。

低辐射剂量优势：双下肢静脉CT扫描由于扫描范围大，时间长，导致辐射剂量大而受到争议。CT检查如何降低辐射剂量被越来越多的国内外专家所重视[10]，下肢静脉双能量CT直接增强法DE-DSCTV扫描过程中采用实时动态监测，对造影剂的浓度进行准确的阈值监控管理，对造影过程的时间窗把握精准，显影效果更好。一次扫描双侧成像，降低了辐射剂量[11]。而常规的间接增强法CTV采用的扫描模式为时间延迟扫描。一般延迟80～120 s，扫描时间难以精准把握，凭操作者经验推算，准确度不高，这往往是间接增强法CTV造影效果不佳或需要重复扫描，导致辐射剂量大的重要原因。且双源CT可实现大螺距采集技术，国际多中心临床测试报告证实[12]，双源CT大螺距技术仅需单源CT30%～57%的辐射剂量。而根据夏巍等[13]研究，扫描使用的80、100 kV两组较低电压扫描使得在满足图像质量的情况下有效辐射剂量比常规扫描有明显下降。一直以来，使用最低的辐射剂量得到满足诊断要求的图像，是国内外重点研究的课题[14]。

使用Y形连接管能实现双侧下肢静脉同时直接增强：以往少有医院使用Y形连接管，其下肢直接增强仅局限于单侧进行，使得双侧下肢直接增强检查的开展有所局限。而本次双能量CT直接增强利用Y形连接管，通过精准流速控制（1.0～2.0 mL/s）从患者的双侧足背静脉注射混合造影剂，直接强化双侧下肢静脉，低流速注射可使血管管腔内造影剂维持时间延长，增加检查的成功率。间接法由肘静脉建立给药通道，注射高浓度造影剂后经血液体循环到达下肢静脉时，静脉管腔内造影剂浓度已经大大的降低，并存在下肢强化动脉的干扰。血管强化不佳，后处理重建图像效果不理想。所以直接增强法，有效避免了造影剂经体循环的稀释，同时减少动脉干扰提高下肢静脉的增强效果和诊断准确性。（4）通过提高CT的排数，例如使用256层CT结合间接增强的应用在下肢静脉检查诊断准确率高，为下肢静脉疾病提供了丰富的影像诊断信息，具有很高的临床应用价值[15]。这确实使得间接增强法在下肢静脉的应用中成像效果得到提高。众所周知，高排CT具有明显是时间分辨率优势，但静脉是慢流速的脉管，静脉造影对于时间分辨率要求并不高。而且，即使间接增强结合高排CT扫描也无法避免一个问题，就是强化动脉对静脉的干扰。而直接增强法在不需要提高机器性能的情况下就能很好的解决这一问题。

使用造影剂存在过敏风险和代谢损害，直接法增强相对于间接法使用更少的造影剂总量，其利用高压注射器双通道直接法双下肢静脉CT成像，减少了造影剂剂量[16]，一般经由造影剂与生理盐水按1∶3混合，引入患者体内的造影剂总量仅为40 mL。而间接增强法一般快速团注引入人体的造影剂总量一般为100 mL[17]或以上。从造影剂的总量来说，直接增强法的低总量大大减低造影剂对对肝、肾功能及血管内皮组织的损伤，实现了低毒性。而国内有学者尝试在下肢静脉间接增强时将造影剂分2次注射，第1次用量先按1.5 mL/kg注射造影剂，第2次按1.0 mL/kg注射，间隔30 s，证实能更清晰显示下肢静脉血管[18]。但这种方法对提高图像的效果有限，且改变不了造影剂大量使用的实质。

直接增强法CTV也有局限之处，其通过足背静脉直接注入造影剂对于下肢DVT的病人、特别是合并糖尿病的病人由于深静脉回流受阻而造成表浅静脉扩张、腿部软组织肿胀的情况来说，穿刺足背静脉是非常困难并且容易造成下肢感染等并发症[19]。而在日常直接增强法CTV检查中，部分操作者使用过快的流速容易造成栓子脱落，这是风险因素。有学者指出，直接法静脉CTV比较容易产生假阳性症状，从而导致误诊的可能[20]。针对上述两个问题，本研究的解决方法是：通过低总量低流速注射混合造影剂的给药方式，低流速有利于药水充分混合，有利减少注射损伤及静脉炎等并发症，减低对栓子的冲击脱落，尽量的降低风险程度，故两组患者中均未出现造影剂严重的边流现象造成的假像及假性充盈缺损导致的误诊现象。另以往有文献[21]指出通过“Y”形接合器来实现，但该方法无法精准控制双侧给药速率一致，药水混合不均，造成强化不均。但随着高压注射器的改进，本次使用salient高压注射器为双筒模式，可以精确设置造影剂与生理盐水的混合比例，并按照操作者设定的速率进行对外注射，低流速注射更有利于混合造影剂与静脉血流的混合以提高静脉管腔充盈度，减少了上述问题的产生。

由此可见，双能量CT直接增强法造影剂不通过体循环而直接充盈下肢静脉，可以在血管内维持较高的造影剂浓度，利用Y形连接管仅使用少量造影剂就可以对双侧下肢静脉进行造影，而通过双能量减影可以得到高质量图像，提高病灶的检出率，降低辐射剂量又减少了造影剂的对人体的毒性作用。其相对于间接增强法很高的敏感性和特异性，具有明显的优势。