闞曉婧，郭 瀠，衛(wèi)淑芳，高菲菲，王鵬銘，葛英輝(河南省人民醫(yī)院 河南大學人民醫(yī)院放射科，河南 鄭州 450003)

不同碘流率對腎動脈CTA圖像最佳觸發(fā)閾值的影響

闞曉婧，郭 瀠，衛(wèi)淑芳，高菲菲，王鵬銘，葛英輝*
(河南省人民醫(yī)院 河南大學人民醫(yī)院放射科，河南 鄭州 450003)

目的 利用智能追蹤(Smart Prep)技術探討不同碘流率時腎動脈CTA的最佳觸發(fā)閾值及其對腎CTA圖像質(zhì)量的影響。方法 隨機選擇臨床需行腎動脈CTA檢查的患者420例，利用Smart Prep技術進行掃描。將所有患者隨機平均分入A～D組，碘流率分別為0.90、1.11、1.20和1.48 gI/s。每組隨機平均分為7個亞組，分別按照不同閾值掃描，各亞組觸發(fā)閾值分別為140～<150 HU、150～<160 HU、160～<170 HU、170～<180 HU、180～<190 HU、190～<200 HU和200～210 HU。采用5分制評分評價圖像質(zhì)量。分析各組的最佳閾值亞組，并進一步比較各最佳閾值亞組的圖像質(zhì)量的差異。結(jié)果 A～D組中，最佳觸發(fā)掃描閾值范圍分別為170～<190 HU、160～<190 HU、170～<180 HU和160～<180 HU。觸發(fā)閾值為170～<180 HU時能夠滿足不同碘流率時腎動脈CTA的成像要求。各最佳閾值亞組間腎動脈CTA圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計學意義。結(jié)論 不同碘流率配合最佳掃描觸發(fā)閾值可獲得優(yōu)良的腎CTA圖像。

腎動脈；體層攝影術，X線計算機；血管造影術；智能追蹤技術

64排CT具有較高的時間分辨力和空間分辨力，在腎動脈CTA中具有很大優(yōu)勢，但在掃描技術方面卻對操作者提出了較高要求，尤其在利用智能追蹤(Smart Prep)技術進行個體化掃描時，如果掃描觸發(fā)閾值選擇不當則會造成掃描失敗[1]。本研究探討不同碘流率對應的最佳掃描閾值，并比較不同碘流率結(jié)合最佳觸發(fā)閾值對于腎動脈CTA圖像質(zhì)量的影響，為減少對比劑用量提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2015年9月—2016年9月臨床診斷為高血壓并接受腎動脈CTA、腎臟和腎上腺檢查的患者420例，其中男241例，女179例，年齡25～76歲，平均(51.7±15.2)歲。將所有患者隨機平均分為4組，每組105例，A組碘流率為0.90 gI/s(濃度300 mgI/ml，速率3 ml/s)；B組碘流率為1.11 gI/s(濃度370 mgI/ml，速率3 ml/s)；C組碘流率為1.20 gI/s(濃度300 mgI/ml，速率4 ml/s)；D組碘流率為 1.48 gI/s(濃度370 mgI/ml，速率4 ml/s)。每組隨機平均分為7個亞組，每亞組15例，其觸發(fā)閾值設定為140、150、160、170、180、190、200 HU，因CT掃描儀時間分辨率的原因，實際閾值范圍分別為140～<150 HU、150～<160 HU、160～<170 HU、170～<180 HU、180～<190 HU、190～<200 HU和200～210 HU，將圖像質(zhì)量最佳的組作為最佳閾值亞組。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核通過，患者均簽知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用GE LightSpeed VCT 64排CT掃描儀，容積掃描模式。管電壓120 kV，采用自動毫安技術，電流100～500 mA，噪聲指數(shù)(noise index, NI)為8，轉(zhuǎn)速0.8 s/rot，螺距0.984。使用雙筒高壓注射器(Nemoto Dual Shot)注射對比劑。動脈期利用Smart Prep軟件監(jiān)控，掃描圖像矩陣512×512。實時顯示的軸位圖像重建層厚和層間距為5 mm，重建層厚和重建間隔為0.625 mm。Smart Prep軟件設置：監(jiān)視延遲時間15 s，診斷延遲時間5 s，掃描間隔時間1.4 s，觸發(fā)閾值按照各亞組設定。平均輻射劑量為(11.07±3.58)mSv。

采用GE ADW4.4工作站，由2名經(jīng)驗豐富的影像診斷醫(yī)師進行后處理并對MIP圖像進行評分，意見有分歧時由另1名主任醫(yī)師主持協(xié)商并記錄最終評分。評分標準：1分，掃描失敗，圖像無診斷價值；2分，僅顯示腎動脈主干且圖像模糊，血管邊緣不光滑，診斷可靠性低；3分，顯示腎動脈主干及其一級分支，血管邊緣光滑；4分，顯示腎動脈主干及其一、二級分支，血管邊緣光滑，三級分支模糊但數(shù)量≥5支；5分，顯示腎動脈主干及其一、二和三級分支，血管邊緣光滑，三級分支清晰且數(shù)量≥5支。將雙側(cè)腎動脈評分較高者的評分做為該圖像最終評分，圖像質(zhì)量最佳的組作為最佳閾值亞組。

1.3統(tǒng)計學分析 采用SAS 9.1.3統(tǒng)計分析軟件。各組間患者年齡、體質(zhì)量指數(shù)及各亞組間圖像評分均以±s表示。采用Kruskal-Wallis秩和檢驗分析組間差異，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。各亞組評分差異有統(tǒng)計學意義時，選取評分均值最高組與其他組分別進行Mann-Whitney檢驗，如評分最高亞組與其他亞組差異有統(tǒng)計學意義，則評分均值最高組為最佳亞組；如評分均值最高亞組與某亞組差異無統(tǒng)計學意義，則將該亞組再與剩余其他亞組比較，差異均有統(tǒng)計學意義時將該亞組與評分均值最高亞組合并后再與其他亞組比較，差異有統(tǒng)計學意義后該合并亞組作為最佳亞組，以校正P值做為檢驗是否具有統(tǒng)計學意義的標準。

2 結(jié)果

A組2例患者曾接受一側(cè)腎臟切除術、1例患者一側(cè)腎臟嚴重積水；B、C組中各有1例患者曾接受一側(cè)腎臟切除術；故以上5例僅評價一側(cè)腎動脈。4例患者圖像評價為1分(B組3例、D組1例)，主要因患者屏氣不佳或掃描過程中運動，均重新掃描。各組間性別、年齡及BMI差異無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)，見表1。

表1 患者一般資料(n=105)

A～D組中各不同觸發(fā)閾值亞組的圖像質(zhì)量評分見表2。A組圖像質(zhì)量以170～<180 HU亞組評分最高，除180～<190 HU亞組外(P=0.377)，170～<180 HU亞組與其他亞組圖像質(zhì)量差異均有統(tǒng)計學意義，將170～<180 HU亞組與180～<190 HU亞組合并后作為擬最佳閾值亞組，擬最佳閾值亞組圖像質(zhì)量評分合計平均值為(4.53±0.57)分，與其他亞組差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.0024)，最佳閾值亞組為170～<190 HU亞組。B、C、D組最佳閾值亞組分別為160～<190 HU亞組、170～<180 HU組、160～<180 HU亞組，圖像質(zhì)量評分合計平均值分別(4.54±0.67)分、(4.67±0.49)分、(4.83±0.38)分。4組最佳閾值亞組差異無統(tǒng)計學意義(χ2=0.963，P=0.810；圖1～4)。

4組最佳閾值均包括170～<180 HU，提示在 170～<180 HU范圍的最佳觸發(fā)閾值，能夠滿足各組腎動脈CTA成像的要求。將A～D組根據(jù)注射流率、對比劑濃度不同，分別進行最佳閾值亞組區(qū)間的比較，顯示對比劑濃度相同時(A組和C組，B組和D組)，最佳閾值下限一致，但碘流率增加使最佳掃描閾值窗變窄(C組A組，D組>C組)，見圖5。

圖1 患者男，70歲，A組 A.腎動脈CTA MIP圖像評分為5分； B.Smart Prep監(jiān)測時間密度曲線示觸發(fā)閾值為179.4 HU 圖2 患者男，68歲，B組 A.腎動脈CTA MIP圖像評分為5分； B. Smart Prep監(jiān)測時間密度曲線示觸發(fā)閾值為171.8 HU 圖3 患者女，54歲，C組 A.腎動脈CTA MIP圖像評分為5分； B. Smart Prep監(jiān)測時間密度曲線示觸發(fā)閾值為172.5 HU 圖4 患者男，68歲，D組 A.腎動脈CTA MIP圖像評分為5分； B. Smart Prep監(jiān)測時間密度曲線示觸發(fā)閾值為174.4 HU

組別 評分A組 140～<150HU3．73±0．59 150～<160HU4．27±0．70 160～<170HU4．07±0．59 170～<180HU4．60±0．63 180～<190HU4．47±0．52 190～<200HU4．07±0．26 200～210HU4．00±0．38χ2值22．971P值0．001B組 140～<150HU3．00±0．65 150～<160HU4．17±0．46 160～<170HU4．53±0．74 170～<180HU4．56±0．80 180～<190HU4．53±0．64 190～<200HU4．00±0．65 200～210HU3．47±0．52χ2值20．811P值0．002C組 140～<150HU3．73±0．46 150～<160HU4．33±0．49 160～<170HU4．41±0．52 170～<180HU4．67±0．49 180～<190HU4．34±0．64 190～<200HU4．07±0．88 200～210HU3．93±0．80χ2值45．103P值<0．01D組 140～<150HU3．60±0．63 150～<160HU4．27±0．59 160～<170HU4．87±0．35 170～<180HU4．80±0．41 180～<190HU4．40±0．51 190～<200HU4．27±0．46 200～210HU3．80±0．68χ2值44．075P值<0．01

圖5 不同注射流率、對比劑濃度的最佳觸發(fā)閾值比較

3 討論

在個體化掃描延遲時間計算中，目前應用最廣泛的是小劑量同層動態(tài)測試法(Test Bolus)和智能追蹤技術(Smart Prep)。但小劑量試驗可增加對比劑用量[2]，且在腎動脈掃描時可能會使腎盂顯示而影響圖像質(zhì)量。Smart Prep技術能實時監(jiān)控主動脈對比劑濃度的變化并及時觸發(fā)掃描，不受患者血流動力學的影響，更能體現(xiàn)掃描個體化原則，有效避免個體差異，獲得最佳動脈期圖像[3]，且不增加輻射劑量。本研究采用自動毫安技術，平均輻射劑量為(11.07±3.58)mSv，大幅降低了患者的輻射劑量[4]。

腎動脈CTA掃描成功的關鍵在于準確把握動脈時相，即適當?shù)挠|發(fā)閾值或準確的掃描時間[5-6]。當觸發(fā)閾值較低時，腎動脈內(nèi)對比劑未達峰值，不能充分充盈，對比劑與血液混合不均，不僅影響圖像分辨率，且易造成腎動脈狹窄的假象。當觸發(fā)閾值過高的時候，腎實質(zhì)，甚至腎靜脈已經(jīng)強化，腎動脈與強化的腎實質(zhì)間對比減小，影響顯示效果。因此有必要利用Smart Prep技術并找到最佳碘流率和最佳相應掃描觸發(fā)閾值。碘流率對動脈成像具有較大的影響[7-8]。靶血管的強化程度更多取決于碘流率，即對比劑濃度與注射速度的乘積，其與血管強化程度呈正相關。本研究碘流率不同的各組獲得的最佳掃描閾值不全相同。有研究[9]證實，相同碘流率以及掃描觸發(fā)閾值可以獲得相同的血管強化程度。本研究結(jié)果顯示對比劑濃度相同時，碘流率增加會使最佳掃描閾值窗變窄；對比劑注射速度相同時，碘流率高者最佳掃描閾值窗增寬。提示對比劑濃度與最佳掃描閾值的底限呈正相關趨勢，而對比劑注射速度與最佳掃描閾值窗呈負相關趨勢。本研究各組最佳掃描閾值均包括170～<180 HU閾值亞組，提示該閾值亞組可能在一般情況下均能夠得到較好的腎動脈圖像，具有一定普適性。

本研究中最佳閾值亞組圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計學意義(χ2=0.963，P=0.810)，提示碘流率較低的組結(jié)合適當?shù)膾呙栌|發(fā)閾值仍可獲得較好的腎動脈CTA圖像，為減少對比劑濃度和劑量提供了理論基礎。結(jié)合Smart Prep掃描以及最佳觸發(fā)閾值區(qū)間可進一步減少對比劑濃度和劑量，從而在保證圖像質(zhì)量的前提下減少對比劑腎病以及過敏反應的發(fā)生[10-12]。

綜上所述，采用Smart Prep技術，不同碘流率配合適當?shù)挠|發(fā)閾值均能夠得到優(yōu)秀的腎動脈CTA圖像。觸發(fā)閾值設定為170～<180 HU，不同碘流率時均可獲得質(zhì)量滿意的腎動脈CTA圖像。

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Effect on threshold of triggered angiographic acquisition of renal artery CTA by different iodine flow rate

KANXiaojing,GUOYing,WEIShufang,GAOFeifei,WANGPengming,GEYinghui*
(DepartmentofRadiology,HenanProvincialPeople'sHospital,HenanUniversityPeople'sHospital,Zhengzhou450003,China)

Objective To evaluate the effect on threshold of triggered angiographic acquisition by different iodine flow rate on renal artery CTA using Smart Prep tracking technique. Methods A total of 420 patients were randomly divided into A—D group with iodine flow rate of 0.90 gI/s， 1.11 gI/s， 1.20 gI/s， 1.48 gI/s on average respectively. And each group were divided 7 subgroups with threshold 140—<150 HU, 150—<160 HU, 160—<170 HU, 170—<180 HU, 180—<190 HU, 190—<200 HU, 200—210 HU respectively. The quality of the images were graded from 1—5 by 2 radiologists. The best image quality subgroups were achieved, and the scores were compared among the best image quality subgroups. Results Image quality of renal CTA in each group were best performed with a threshold of 170—<190 HU, 160—<190 HU, 170—<180 HU, 160—<180 HU respectively. When the threshold were 170—<180 HU, image quality were good with all iodine flow rate groups. There was no significant difference among the scores of the best image quality subgroups (allP>0.05). Conclusion Different iodine flow rate with appropriate threshold can acquire better image quality of renal CTA.

Renal artery; Tomography, X-ray computed; Angiography; Monitored-triggered technique

闞曉婧(1981—)，女，河南洛陽人，博士，主治醫(yī)師。研究方向：CT技術臨床應用。E-mail: 15890089993@163.com

葛英輝，河南省人民醫(yī)院 河南大學人民醫(yī)院放射科，450003。E-mail: cjr.geyinghui@vip.163.com

2016-11-30

2017-04-04

10.13929/j.1003-3289.201611154

R814.42; R322.61

A

1003-3289(2017)07-1076-04