不同碘浓度对比剂对肝脏CT增强扫描静脉期图像质量的影响

胡勤勤，张德川，祝 君，曾国飞，杨 华

(重庆市中医院放射科，重庆400021)

CT增强扫描在腹部疾病的诊治中具有重要的临床价值，尤其在肝肿瘤的诊治上有明显优势，对肿瘤的定位、定性和术前精准评估具有重要意义。有关对比剂优化使用对肝脏CT增强扫描图像质量的影响一直是国内外学者研究的热点，而如何提高肝脏静脉期图像质量和静脉显影对比效果更是该领域的难点。目前关于碘流率、碘浓度对肝脏血管显影质量的影响报道较多[1-2]，但主要集中在动脉和门静脉，对肝静脉的研究相对较少。前期我们在对比剂注射方式对肝静脉显影的影响方面做了部分研究，发现对比剂分段注射和延迟扫描有利于肝静脉的显影对比[3-4]。但如何将对比剂浓度、流率和总量优化组合来提升静脉期肝脏图像质量仍然需要大量的临床研究。在临床中肝肿瘤患者往往需要多次CT增强扫描复查，而对比剂的多次使用会增加患肾病的风险，因此，应选择合适的碘浓度对比剂，在满足诊断要求的同时尽量减少对肾的损伤。本研究对一组因肝肿瘤需多次复查的患者采用不同碘浓度对比剂行CT增强扫描，探讨不同碘浓度对比剂对静脉期血管及肝实质增强效果的影响，以期为腹部CT增强扫描中对比剂的合理使用提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料

纳入我院2018年2月至2020年2月因肝肿瘤行3次及以上上腹部CT增强扫描检查的患者36例。其中男21例，女15例;年龄33～72岁，平均(58.91±8.86)岁，检查前均签署CT增强扫描检查知情同意书。纳入标准：①行肝肿瘤复查；②复查间隔时间为3～6个月；③所有CT影像资料完整。排除标准：①对碘对比剂过敏；②严重甲状腺功能亢进；③严重心、肝、肾功能衰竭；④肝硬化；⑤不能配合检查；⑥需要对肿瘤强化程度进行定量评估；⑦肿瘤太大影响图像观察。

1.2 检查方法

检查前嘱患者空腹，口服温水以充盈胃肠道，测量患者身高、体质量，并于肘静脉预埋20 G留置针，训练患者屏气呼吸。采用GE Optima CT660扫描仪，患者取仰卧位，头先进，深吸气后憋气，扫描范围覆盖整个肝脏，采用智能mA技术，扫描条件：管电压120 kV，管电流150～450 mA，螺距0.984，转速0.5 r/s，准直器宽度0.625 mm×64 mm，矩阵512×512，层厚5 mm，层间隔5 mm，重建层厚0.625 mm，层距0.625 mm，迭代重建ASiR权重比为70%。采用高压注射器经肘静脉注入非离子型对比剂。同一患者3次检查分别给予碘帕醇(370 mgI/mL)、碘佛醇(320 mgI/mL)、碘克沙醇(270 mgI/mL)3种浓度的对比剂，分别设为370组、320组、270组，每次对比剂总量均为1.2 mL/kg，注射速度均为3.5 mL/s，扫描方式采取计时法，静脉期扫描时间为70 s。对比剂注射完毕后加推30 mL生理盐水，以保证对比剂充分进入循环。所有患者均由同一技师采用统一扫描方案进行扫描。

1.3 图像后处理及分析

所有检查数据传至ADW 4.5工作站，分别测量静脉期门静脉、静脉期肝静脉、静脉期肝实质及平扫肝实质CT值(单位Hu)。测量肝实质时尽量选择强化均匀正常肝实质，避开伪影、病变、血管及胆管，感兴趣区(region of interest，ROI)大小为20 mm2，门静脉选择主干进行测量，肝静脉选择肝左、中、右显示较好的分支进行测量，测量时ROI小于血管管腔面积。3次测量取平均值纳入统计。计算静脉期门静脉与静脉期肝实质CT值差值(门静脉强化值)、静脉期肝静脉与静脉期肝实质CT值差值(肝静脉强化值)、静脉期肝实质与平扫肝实质CT值差值(肝实质强化值)。比较3组间静脉期门静脉、静脉期肝静脉、静脉期肝实质及其强化值差异。图像由2名有5年以上影像诊断工作经验的诊断医师以双盲法采用四级评分标准进行图像质量评分，意见分歧时由2名医师共同协商达成一致。四级评分标准：Ⅰ级，静脉血管和肝实质之间对比度极好，肝实质强化均匀度非常好，整个图像质量非常好，4分；Ⅱ级，静脉血管和肝实质之间对比度较好，肝实质强化均匀度较好，图像质量较好，3分；Ⅲ级，静脉血管和肝实质之间没有足够的对比度，门静脉或肝静脉血管显示不清，肝实质均匀度较差，2分；Ⅳ级，静脉血管和肝实质之间对比度极差，图像质量极差，1分。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 图像客观评价指标

370组及320组静脉期肝实质CT值及肝实质强化值均高于270组(P<0.05)，而370组和320组比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。其中肝实质强化值大于50 Hu者，370组有20例，320组有17例，270组有13例，370组肝实质强化值大于50 Hu的患者例数最多，370组和320组肝实质强化值均值接近50 Hu,均值基本接近。

表1 3组CT值的客观评价指标比较

2.2 图像主观评价指标

2名诊断医师静脉期图像质量主观评分一致性较好(Kappa值=0.78)。370组图像质量主观评分最高，320组评分略低于370组，270组评分最低，3组图像质量主观评分比较差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。370组静脉期图像质量最佳，静脉血管分支显示清晰，静脉血管和肝实质之间对比度很好；320组静脉期图像质量较好，静脉血管分支可显示，静脉血管和肝实质之间对比度较好；270组静脉期图像质量较差，静脉血管分支显示不清，静脉血管和肝实质之间对比度较差。

表2 不同浓度对比剂组图像质量主观评分

2.3 典型病例

患者，男，65岁，肝右叶肿瘤患者，于2019年8月行上腹部CT增强扫描检查，对比剂浓度为370 mgI/mL，静脉血管和肝实质之间对比度很好，肝实质强化均匀度很好，图像质量评分4分(图1a～c)；3个月后复查，对比剂浓度为320 mgI/mL，静脉血管和肝实质之间对比度较好，肝实质强化均匀度较好，图像质量评分3分(图1d～f)；3个月后再次复查，对比剂浓度为270 mgI/mL，静脉血管和肝实质之间对比度较差，肝实质强化均匀度较差，图像质量评分2分(图1g～i)。

a～c：第1次检查平扫横断面图像、静脉期横断面图像、静脉期冠状面图像；d～f：第2次检查平扫横断面图像、静脉期横断面图像、静脉期冠状面图像；g～i：第3次检查平扫横断面图像、静脉期横断面图像、静脉期冠状面图像

3 讨论

CT增强扫描图像质量受患者、设备、检查技术等多种因素的影响，其中对比剂的使用是影响增强效果的关键因素。通过对比剂可提升组织及血管密度，提高二者之间的显影对比效果，进而为观察血流动力学变化提供方便[5]。目前腹部CT增强扫描使用的对比剂种类较多，不同的对比剂分子式决定了对比剂的渗透压、黏稠度及副作用等理化特性，但单位时间内对比剂的碘总量决定其CT增强效果[6-7]。无论是碘总量不足或是过量，均会影响病变的显示及定性诊断[8]。同时，高浓度对比剂会增加对比剂肾病的发生率。因此，合适碘浓度对比剂的选择应以尽可能提高腹部CT增强效果的同时减少对患者的损伤为原则。目前，对比剂的使用尚无统一标准，临床医师通常根据经验调整对比剂浓度和注射速率，以达到相对满意的增强效果[9]。因而，探讨不同碘浓度对比剂对肝脏CT增强扫描静脉期图像质量的影响具有重要临床意义。

有研究表明，患者身体质量指数对血管和肝脏实质强化有影响[10]。本研究为了排除患者间个体差异对肝脏CT增强扫描静脉期图像质量的影响，选择同一患者使用相同的速率和总量，通过注射3种不同浓度对比剂的方式进行自身前后对比，更具客观性。

肝脏静脉期图像主要取决于门静脉、肝静脉及肝实质的显影浓度及显影对比。门静脉由脾静脉和肠系膜上静脉回流组成，是肝脏血液的主要来源，约占肝脏供血的75%～80%[11]，因而门静脉增强效果往往比较满意，但门静脉平台期时间较短，如何在静脉期维持门静脉显影并保持和肝实质的显影对比对静脉期图像质量具有重要意义。肝静脉是肝动脉、门静脉血液流经肝组织后从肝血窦逐级回流、汇合而成，循环相对较慢，显影效果往往不佳，而且肝静脉显影峰值时间晚于肝实质峰值时间，峰值过后还会出现一些小峰，导致肝静脉与肝实质之间对比不佳。研究表明，在相同扫描方案及对比剂注射方案的前提下，使用高浓度对比剂能提升门静脉检查的成功率及图像质量[12]。本研究结果显示，370组、320组图像质量主观评分高于270组，表明高浓度对比剂对于静脉血管的显示更佳。这是因为在固定流速的情况下，高浓度对比剂碘流率相对较高，可以提高门静脉的峰值高度；同时，在不增加对比剂总量的条件下，高浓度对比剂可以提高碘总量，而高碘量可以维持静脉系统峰值持续时间，更有利于肝静脉的显影。对于肝脏静脉血管成像首选浓度为370 mgI/mL的对比剂。但是高浓度对比剂会增加患肾病的风险，对于肾功能差者或需多次复查行CT增强检查者可使用320 mgI/mL的对比剂。

研究表明，要获得满足诊断要求的静脉期图像，肝实质强化值的最小值应在50 Hu以上[13]。本研究结果显示，肝实质强化值大于50 Hu者，370组有20例，320组有17例，270组有13例。370组和320组肝实质强化值均值接近50 Hu，且370组与320组均值基本接近，为减少对患者的损伤，对于肝实质的强化可选择碘浓度为320 mgI/mL的对比剂。270组肝实质强化值均值小于40 Hu，难以获得满意的静脉期图像，故不推荐使用碘浓度为270 mgI/mL的对比剂。这是因为对比剂碘总量是决定静脉期肝实质强化程度的重要因素，在相同剂量及流速条件下，270组碘总量相对较低，可能会导致肝实质强化程度较低，不能与静脉血管形成良好的对比。也有研究表明，使用含碘量更高的对比剂可以使肝实质得到更明显的强化[14]，本研究结果与之一致。有研究认为，低浓度对比剂联合低管电压可以在保证图像质量的同时减少对比剂肾病的发生[15-16]。因此选择碘浓度为270 mgI/mL的对比剂时需结合低管电压及迭代重建算法，以保证图像对比度，但是此种条件下信噪比相对较差，更适用于单纯血管显影。

本研究也存在一些不足：①对比剂种类少，浓度梯度的设置尚未包括市面上所有的对比剂浓度；②样本量较小；③只针对了静脉期图像进行研究；④每位患者复查的间隔时间并没有严格规定，不同患者、不同复查周期的血流动力学差异没有纳入分析。综上所述，碘对比剂浓度对肝脏CT增强扫描静脉期图像质量具有重要影响，高浓度对比剂能提升肝脏静脉的显影对比效果。