不同位置触发扫描对支气管动脉CTA图像质量影响的对比研究

鲍俊初，邹晓凤，林晓彬，徐鸿标，杨凌乔，杜绪仓

1.深圳市宝安区松岗人民医院放射科，广东 深圳 518105；2.深圳市宝安区松岗预防保健所门诊部，广东 深圳 518105

支气管动脉(bronchial artery，BA)是咯血的主要供血动脉，解剖变异较多，管径细小增加了支气管动脉介入治疗的难度。因此优质的支气管动脉CT血管造影(BA CTA)图像为成功行BA栓塞术起到指引作用[1]。高剂量(1.5 mL/kg)BA CTA和数字减影血管造影(DSA)相比有较高的检出率和准确率[2]。当低剂量对比剂准确使用能够满足诊断及临床要求时，高剂量对比剂的使用无疑是浪费资源，对患者无其他任何益处[3]，同时会增加对比剂肾病的风险[4]。随着CT设备的改进、CTA技术的提升，采用双低技术获得优质图像成为可能[5-6]，目前临床已对对比剂极低量CTA进行研究[7]。本研究依据现有设备，通过分组检查应用低剂量对比剂对BA CTA扫描技术进行讨论，分析不同位置触发扫描对BACTA图像质量的影响。

1 资料与方法

1.1一般资料 本前瞻性研究经深圳市宝安区松岗人民医院伦理委员会批准，所有受检者均签署知情同意书，所有检查患者都是临床需要了解支气管动脉的起源、走行、分支数量以及管径是否有异常。按照连续入组方式选择2018年12月至2020年6月在本院行BA CTA检查并同意纳入研究的患者，按照触发点不同依据检查时间顺序分为两组，其中2018年12月至2020年为A组，触发点位于肺动脉干；2020年1月至2020年6月为B组，触发点位于升主动脉。纳入标准：①因为咳血，临床怀疑有BA异常者；②临床需要了解BA在纵隔内走行的受检者；③年龄＞18岁；④体质量指数＜30者。排除标准：①有碘过敏史的受检者；②严重肝肾功能障碍，注入对比剂可能加重患者病情者；③严重呼吸功能障碍，不能憋气完成动脉期扫描者；④精神障碍者或不能顺利完成检查者。A组患者检查46例，剔除资料不全或检查条件不符合11例，纳入研究35例；B组患者检查22例，剔除资料不全或者检查条件不符合3例，B组最终纳入研究19例。

1.2 检查方法 检查设备为Siemens SOMATOM Perspective 64排螺旋CT机，扫描及后处理参数：管电压110 kV，管电流旋转时间0.48 s，扫描野大小35 cm，层厚64×0.6，螺距1.3，算法I30 s中等平滑，迭代重建为3，拆薄层厚1 mm，多平面重建(multiplanar reconstruction，MPR)重建参数，纵隔窗，层厚2 mm，层间距2 mm，最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)层厚20 mm，层间距2 mm。两组病例全部采用自动触发扫描方式扫描，触发阈值100 HU，触发延迟扫描时间5～8 s。注射方案：所有病例全部采用碘佛醇(含碘量350 mgI/mL，国药准字H20143027)对比剂注入量30～35 mL，注入对比剂前先行20 mL生理盐水冲管，然后以流率5 mL/s注入对比剂[8-9]，对比剂注入完毕后立即用40 mL生理盐水冲洗连接管内残留对比剂。检查完成后由科内专职技师进行图像后处理，分别做BA的容积再现(volume rendering，VR)、MPR及MIP图像，然后由两位高年资医师采用双盲法依据图像质量分级标准进行分级，分级一致采用，分级不一致则协商后确定。所有CT值测量由专职医师负责，选取主动脉瓣上方5 mm处，此层面包含有升主动脉、左心房和降主动脉三个测量点，肺动脉干测量点位于肺动脉主干中间部分，升主动脉与主动脉弓交界部分为主动脉弓测量点，所有测量点的测量面积约1 cm2左右，测量CT值时避开伪影及部分容积效应干扰。诊断结果以BA增粗判断为诊断结果阳性。

1.3 图像分析 对两组病例图像质量进行分级。主观图像分级标准：BAVR、MPR及MIP能清晰显示起始部、纵隔段、肺内段，图像分级为1级；BA起始部及纵隔段显示清晰，肺内段未见显示，图像分级为2级；仅能显示BA起始部或纵隔段、肺内段未见显示，图像分级为3级；BA起始部、纵隔段及肺内段均未见显示，图像分级为4级。1级图像质量为最优，4级图像质量为最差。

1.4 统计学方法 应用SPSS23.0统计学软件进行数据分析。计数资料比较采用χ2检验；计量资料符合正态分布，以均数±标准差(±s)表示，组间均数比较采用独立样本t检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者的一般情况和诊断阳性结果比较 两组患者在性别、年龄及CT诊断阳性方面比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，见表1。

表1 两组患者的一般资料和诊断阳性结果比较

2.2 两组患者不同位置测量点的CT值比较 A组患者在左心房、升主动脉、主动脉弓及降主动脉测量点的CT值明显高于B组相对应测量点的CT值，差异均具有统计学意义(P＜0.05)；而两组患者的肺动脉干测量CT值相近，差异无统计学意义(P＞0.05)，见表2。

表2 两组患者的各测量位置CT值比较(±s，HU)

表2 两组患者的各测量位置CT值比较(±s，HU)

组别A组B组t值P值例数35 19肺动脉干CT值137.03±69.07 110.37±74.75 1.316 0.194左心房CT值295.58±74.08 190.16±100.28 4.400 0.001升主动脉CT值313.67±67.75 251.79±105.72 2.619 0.012主动脉弓CT值324.64±74.14 260.74±100.46 2.664 0.010降主动脉CT值318.08±73.06 264.89±96.77 2.275 0.027

2.3 两组患者的主观图像分级情况和测量显示情况比较 A组患者的主观图像质量分级为1.47±0.55，低于B组的2.53±1.23，差异有统计学意义(t=4.37，P＜0.05)。在A组患者的各测量点平面上(图1、图2)，主动脉强化明显，肺动脉及主动脉强化差异明显。在B组患者各测量点平面上(图3、图4)，主动脉强化不明显，肺动脉及主动脉强化差异不明显。A组重建图像(图5～图7)质量较优，重建示右侧支气管清晰显示，支气管动脉在纵膈内弯曲走行，纵膈内背景及肺动脉强化不明显。

图1 肺动脉干测量点横断位，肺动脉和主动脉强化差异明显，主动脉内强化明显

图2 左心房、升主动脉及降主动脉测量点横断位，左心房、升主动脉及降主动脉内强化明显

图3 肺动脉干测量点横断位，肺动脉和主动脉强化差异不明显，肺动脉主动脉强化差异不明显

图4 左心房、升主动脉及降主动脉测量点横断位，降主动脉密度最高，其他测量点强化不明显，左心房升主动脉强化差异不大，对比剂已经流过主动脉

图5 VR图，支气管动脉开口及纵隔内可见，显示主动脉及左心房强化明显，肺动脉分支显示不明显，较少的背景干扰

图6 MPR冠状位支气管动脉在纵隔内可见

图7 MIP冠状位，纵膈内支气管动脉清晰可见，无肺动脉异常强化干扰

3 讨论

BACTA扫描技术有广泛的临床应用，使用高剂量对比剂时，很容易获得优质的BACTA图像。而现有针对BA CTA的研究，使用的对比剂剂量都较高[1，10]。如果按照1 mL/kg标准注入对比剂，一名身体质量为60 kg的患者，使用对比剂剂量将达到60 mL。如果流率为5 mL/s，其注射时间为12 s，动脉内对比剂通过时间可较长。如果对比剂使用量为30 mL或35 mL，其注射时间6～7 s，对比剂在血管内通过时间明显缩短。为了在目标血管内对比剂浓度最高时启动扫描，就需要准确启动扫描时间，否则启动扫描时间早会出现目标血管对比剂充盈欠佳、靶血管显影不好；启动时间延迟，目标血管内对比剂已经流过，靶血管强化弱，显影也不好。大剂量注入对比剂，对扫描启动时间要求不高，靶血管强化也会比较好，但会出现启动扫描后上腔静脉内还有大量对比剂存留，这些对比剂的存留对诊断和支气管动脉显示造成干扰。

触发扫描技术应用广泛，相对于增强预扫描技术，它检查时间短，对比剂用量少。触发扫描技术的触发位置和扫描方向决定启动扫描时间的长短。本机常规胸部增强触发扫描的位置位于主动脉，其延迟时间最短只能为5 s。因为注入对比剂量少，对比剂在靶血管内存留时间很短。为获取优质血管增强图像，触发延迟时间必须缩短。在设备触发延迟时间不能缩短的情况下，就只能将触发点在循环路径上移动，远离靶血管，使扫描触发后5 s左右靶血管正充盈良好时启动扫描。影响血管增强变化因素非常多[11]，进行BACTA检查时，优质的BACTA图像要求BA为高对比剂浓度，还需要减少其他血管及心脏内对比剂对靶血管的影响。已有的研究都证明个性化的触发扫描方式较固定经验值要优[12]，固定经验值扫描技术未考虑受检者个体差异、血流速度和心功能的影响，对比剂用量高，对比剂对其他非目标血管的强化明显，影响靶血管的显示和诊断。本研究A组检查病例中，有12例受检者左心房内CT值最高，证明延迟时间短，或者是启动扫描时间过早；4例升主动脉CT值最高，14例主动脉弓CT值最高，6例降主动脉动脉内CT值最高，证明启动扫描时靶血管强化最好。当主动脉内CT值达到最高时，理论上可以提示BA强化显影最好。A组扫描条件相同，扫描启动时间为5～8 s时有部分病例左心房内CT值最高，说明增强扫描对比剂到达靶血管时间较长，在扫描条件设置时部分检查还可以适当增加触发延迟时间。

增强CTA扫描可以选择不同的触发点，如冠状动脉CTA触发位置可选左心房，肺动脉CTA触发位置可选上腔静脉或右心房。触发点前移都是为了实现目标血管对比剂浓度最高时启动扫描。本研究中触发位置选择升主动脉的B组有9例失败，其中8例在5个CT值测量点中最高CT值均低于200 HU，且CT值最高的测量点位于主动脉弓或降主动脉，其他测量点的CT值更低，说明扫描延迟时间过长导致对比剂已流过靶血管；有1例患者肺动脉干内CT值密度最高，可能是此例患者的血液流速极慢或者对比剂混合血液时间长或者心功能异常。10例检查成功患者中有5例升主动脉弓测量点CT值最高，有3例主动脉弓测量点CT值最高，有2例降主动脉CT值最高，这10例检查成功的图像说明以主动脉为触发位置，延迟时间5 s，对比剂通过靶血管时正好启动扫描，重建可以获得优质BACTA图像。

综上所述，个性化的BA CTA扫描方案能提高图像质量[13]。其中触发扫描位置和扫描延迟时间需要设置准确，设计触发位置定于肺动脉干，远离上腔静脉，可以尽量减少在对比剂团注过程中上腔静脉对周围BA的伪影干扰。低剂量对比剂的使用，使背景对比剂充盈少，同时不影响靶血管的显示。总之，低剂量对比剂行BA CTA，触发扫描位置选择肺动脉干比选择主动脉要好，可获得更优质的检查图像。