Test-Bolus改良法在头颈部CTA检查中的应用价值

杨正彬，谢惠,吴绍全，邓小林,吴红敏

随着CT扫描技术的不断发展，头颈部CTA得到广泛运用，目前已成为头颈部血管病变筛选的重要手段之一[1-4]；Test-Bolus经验值法(简称经验值法)是头颈部CTA检查中的常用方法[5]。有研究报道由于经验值法通常采取监测C4水平颈总动脉达峰时间、血流的脑循环时间为固定时间的方法计算增强扫描延迟时间，却未考虑脑循环时间因人而异和血流/扫描同向运动规律，导致部分扫描延迟较多或提前，颅内动脉显示不佳或静脉窦过度显示，严重影响临床的正确诊断，增加了重建处理的时间。本研究对140例行头颈部CTA检查的患者分别运用Test-Bolus改良法与经验值法，对比两种方法的主观、客观图像质量，探讨Test-Bolus改良法在头颈部CTA检查中的应用效果。

材料与方法

1.研究对象

将2018年1月-2018年9月于我院行头颈部CTA检查的140例患者作为研究对象，伴有严重精神障碍、无法配合检查的患者不纳入本研究。按随机数字表法将140例患者分为Test-Bolus经验值法组(A组，70例)和Test-Bolus改良法组(B组，70例)。A组患者采用常规经验值法进行扫描，70例患者中男37例，女23例，平均年龄(56.42±9.29)岁，平均体重(65.42±6.12) kg；B组患者采用改良法进行扫描，70例患者中男41例，女29例，平均年龄(54.58±10.15)岁，平均体重(63.97±7.56) kg。两组患者的性别、年龄、体重差异均无统计学意义(P值均>0.05)，具有较好的可比性。本研究经医院伦理委员会批准，检查前患者均签订知情同意书。

2.检查方法

CTA检查采用GE Discovery CT扫描仪，患者取仰卧位，去除扫描区金属异物及义齿，将头固定于头托内，嘱患者平静呼吸、双手平放，一侧肩部耸高。扫描参数：管电压100 kV，管电流固定400 mA，层厚5 mm，层间隔5 mm，球管旋转时间0.5 s/r，螺距0.984，探测器开放宽度40.0 mm，视野25 cm×25 cm，采用标准算法，扫描范围为主动脉弓至颅顶部；注射对比剂的同时开始CT平扫，延迟一段时间后行增强扫描。扫描完成后将所有图像传至GE AW4.6工作站进行后处理，对图像进行层厚为0.625 mm的薄层重建并减影。

A、B两组采用相同的对比剂注射方案。增强扫描对比剂采用碘海醇(350 mg I/mL)，经双管高压注射器注入患者体内。采用流率4.5 mL/s、10 mL剂量进行监测，20 mL生理盐水推管；正式增强扫描时流率为4.5 mL/s，对比剂总量固定为45 mL，45 mL生理盐水推管。

3.Test-Bolus监测方法及增强扫描延迟时间的计算

A、B两组均监测C4水平颈动脉，注入对比剂后8 s开始监测扫描，监测扫描时间0.5 s/层，间隔时间1.5 s。A组，监测1～15层(监测层面动脉CT值开始升高后到降低为止，即对比剂经肘静脉开始注入到颈部动脉监测层面为止，所测时间不包含脑循环时间)，选择CT值最大层面层数(记为n1)，然后技术员根据经验确定经验值(一般为2～6 s)，增强扫描延迟时间计算公式：延迟时间(s)=8+2×n1+经验值。B组，监测1～15层(直到至少一侧颈内静脉肉眼显示为止，即对比剂经肘静脉开始注入-主动脉弓-颈部动脉-颅内动脉-颅内静脉-颅内静脉窦到颈内静脉监测层面为止，所测时间包含脑循环时间)，选择颈内静脉肉眼显示前一层序数(记为n2，即不需要过多显示颈内静脉，又保证了颅内静脉窦浅淡充盈)，以上为头颈部动脉血管充盈最佳时机，在此时间节点上提前扫描，又要保证扫描层面对比剂充盈良好，本研究选择提前增强扫描总时间的1/2进行扫描，扫描进行到扫描范围一半时达到头颈部动脉充盈最佳时机,增强扫描延迟时间计算公式：延迟时间(s)=8+2×n2-(增强扫描总时间/2)(图1)。

4.图像质量评价

图像质量客观评价：由两位主治医师分别对同一患者检查图像的3个不同层面(主动脉弓层面、双侧颈动脉窦层面、双侧大脑中动脉M1段层面)动脉中心位置的CT值进行3次测量，取平均值，双侧测量再取平均值，ROI直径略超过血管直径的1/2。

图像质量主观评价：由两位副高以上职称的放射科诊断医师对减影图像进行容积再现(volume ndering,VR)及带骨增强薄层图像曲面重建(curved planar reformation，CPR)等后处理，并对VR图像采用盲法进行评分，当两位医师的评分意见有分歧时，通过协商取得一致意见。图像质量主观评价评分标准：4分(扫描时间合适)，静脉窦显示，颅内干扰静脉或海绵窦无确切显示；3分(扫描时间欠合适)，静脉窦显示，颅内干扰静脉或海绵窦显示，但不影响诊断，或静脉窦未显示，颅内动脉主干及远端分支显示尚可；2分(扫描时间不合适)，静脉窦显示，颅内干扰静脉或海绵窦显示，影响诊断，或静脉窦未显示，动脉分支远端显示不佳，影响诊断；1分(扫描时间很不合适，需再次扫描)，颅内静脉或静脉窦严重过度显示，无法诊断，或静图1 Test-Bolus改良法计算增强扫描延迟时间。图1g可见颈内静脉显示，取n=5(前一层监测层面序数，即1f层序数)，Test-Bolus改良法增强扫描启动时间=8+2×5-2.5=15.5s(其中2.5s为增强扫脉窦无显示，颅内动脉主干及远端分支无显示，无法诊断。对主动脉弓、颈部动脉VR图像不做主观评价，只做主动脉弓层面、双侧颈动脉窦部CT值的客观评价(图2、3)。

描时间的1/2)，增强期延迟时间=15.5-5.0=10.5s(5s为平扫时间)。a)监测层面示意图； b) 第1监测层面； c) 第2监测层面； d) 第3监测层面； e) 第4监测层面； f) 第5监测层面； g) 第6监测层面。

5.统计学分析

结 果

1.两组患者不同层面的动脉中心层面CT值比较

在主动脉弓、双侧颈动脉窦、双侧大脑中动脉M1段3个层面中，两组患者测得的动脉中心层面CT值差异均无统计学意义(P值均>0.05，表1)。

表1 两组患者不同层面的动脉中心层面CT值比较 (HU)

2.两组减影VR图像的主观评分

VR图像评分为优、良(评分为4分和3分)例数的总和所占百分比，A组为77.1%(54/70)，B组为95.7%(67/70)，B组明显高于A组，差异有统计学意义(Z=-9.567，P=0.000)； A组平均评分为(3.11±0.28)分，B组平均评分为(3.44±0.32)分，B组高于A组，差异有统计学意义(t=2.722，P=0.007，表2)。

表2 两组减影VR图像的主观评分

讨 论

Test-Bolus经验值法广泛运用于头颈部CTA扫描，是一种筛查头颈部血管疾病的可靠手段，但其在实际运用中受到监测方法的限制，无法个性化计算增强延迟时间，导致扫描提前或延迟，从而影响图像质量，使得部分病例后重建费时、费力，甚至干扰正确诊断而需要重新扫描。Test-Bolus改良法(小剂量团注监测法)正式扫描前注入小剂量对比剂对某一特定位置血管进行监测，获得从对比剂静脉注入开始到监测位置所需时间，不同患者所需时间不同，具有个性化。Test-Bolus经验值法或团注跟踪技术等受监测层面位置限制，无法获得监测层面远端(顺血流方向)的血流时间信息。Test-Bolus改良法针对经验值法的不足，进行了针对性改良：监测C4水平颈内静脉(对比剂经过颈动脉-脑循环到达监测层面颈内静脉)，将脑循环时间包含到监测时间中，所得时间为头颈部动脉血管充盈最佳时间，然而CT完成扫描需要时间(本研究CT机型为4～5 s)，血流也处于运动状态，CT扫描方向(自主动脉弓向头顶部扫描)与血流方向一致，所以需要提前扫描(本研究选择提前增强扫描时间的1/2)，即扫描进行到中心层面位置时颅内血管充盈刚好完成，保证了扫描层面血管充盈良好。

图2 同一检查者处理后的VR图像，增强延迟过度，颅内静脉(窦)严重干扰颅底动脉病变的诊断，图像质量评分为1分。a) 扫描延迟时间不合适的头颈部动脉VR图像； b) 扫描延迟时间不合适的颅内动脉VR图像。 图3 另一检查者未经处理的VR图像，增强延迟时间合适，无颅内静脉(窦)干扰，颅底动脉清晰可见，重建处理简单、快捷，图像质量评分为4分。a) 扫描延迟时间合适的头颈部动脉VR图像; b) 扫描延迟时间不合适的颅内动脉VR图像。

本研究中A、B两组3个层面(主动脉弓层面、双侧颈动脉窦层面和双侧大脑中动脉M1段层面)测得的动脉中心CT值比较，两组同层面的CT值差异均无统计学意义(P值均>0.05)，Test-Bolus改良法在双侧颈动脉窦层面、双侧大脑中动脉M1段层面所测CT值稍高于Test-Bolus经验值法。两组VR图像主观评分比较中，B组(Test-Bolus改良法组)优、良(评分为4分和3分)例数总和(所占百分比)及评分均值均较A组(Test-Bolus经验值法组)高，可见Test-Bolus改良法在显示头颈部较大动脉上的效果与Test-Bolus经验值法无明显差异，对改善颅内动脉远端显示、减少颅内静脉或静脉窦干扰具有显著效果。

笔者查阅文献，尚未发现有文献报道Test-Bolus改良法的运用。Hollingworth等[6]通过监测C4段颈总动脉处达到的峰值浓度时间，运用常规Test-Bolus经验值法计算增强扫描延迟时间，经验值时间固定为2 s。另外，有研究报道了监测C4水平颈动脉，扫描延迟时间为峰值时间+6s或峰值时间+3s[7-8]。杨爱春等[9]报道了小剂量团注监测法监测主动脉弓升部，运用公式：延迟扫描时间(增强扫描启动时间)=峰值时间+10s(颈动脉、脑循环时间固定为10s)。有研究运用团注跟踪技术，分别监测主动脉弓、颈动脉分叉层面，监测层面达到阈值后，分别延迟10s、4s开始增强期扫描，经验值为固定时间[10-13]。以上方法均未考虑不同检查者颈动脉、脑循环时间的差异及扫描/血流同向运动规律，未体现个性化。

近年来有临床研究显示，监测C4/5水平颈动脉时运用公式：增强扫描延迟(启动)时间=对比剂到达靶血管时间+注射对比剂时间-扫描时间，注射对比剂时间的计算比较复杂，最大CT值增加速度r≥55 时，采用最大目标CT值500 HU除以最大CT值增加速度得出CT值持续增加时间；当r<55时，注射对比剂时间在上述基础上降低25%[14]，此研究的不足也在于未考虑检查者本身的脑循环时间。

陶黎等[5]运用4 mL/s流率和4 mL剂量对C4水平颈动脉进行监测，剂量设置不用考虑脑循环对对比剂的稀释和滞留，以及颈外动脉对对比剂的分流，所用监测剂量较小，本研究中加大了监测剂量(10 mL)，以达到明显显示颈内静脉的效果，因此监测剂量偏大，此为Test-Bolus改良法的缺陷。本研究中Test-Bolus改良法对提前扫描时间的设置与CT机型扫描速度和扫描范围有关，未进行其它不同提前扫描时间设置方案的研究，有待进一步深入研究。

综上所述，Test-Bolus改良法的运用为头颈部CTA/CTV检查提供了一种新方法[15]，可获得更高质量的图像，一定程度上提高了检查成功率，操作简便，易于掌握，可有效避免经验性错误，使增强扫描延迟时间的设置更加个性化和合理。