双源CT扫描模式下间接CT静脉造影低能量与低千伏成像技术图像对比分析

张斌，陆海华，周煜奇，张玲芳，曹玉林

急性肺血栓栓塞症（PTE）是较常见的心血管系统疾病之一［1］。多层螺旋CT肺动脉造影（CTPA）目前已成为筛查PTE的首选检查方法［2］。鉴于PTE的栓子90%以上来自下肢深静脉血栓（DVT）的脱落［3］，在CTPA后2～4 min，利用尚在循环系统中的造影剂行间接CT静脉造影（ICTV）有助于提高诊断的准确性［4-5］。造影强化不足是ICTV检测DVT失败最常见的原因。有研究显示降低管电压能够在提供足够清晰影像的同时明显提高血管CT值［6-7］。而双能量CT扫描后获得的低能量图像也能达到类似的效果［8-9］。本研究回顾性连续选取50例临床上疑有肺栓塞而行双源CT双能量CTPA联合ICTV检查患者，获取下肢深静脉50 keV单能量图像及80 kVp图像，比较二者在显影整体质量、静脉强化效果和图像噪声方面的差异，探索最优化ICTV影像扫描和重建方案，为临床实际应用提供理论依据和操作经验。

本文要点：

本文结果提示，在双源CT双能量间接CT静脉造影（ICTV）扫描模式下，低能量（50 keV）图像质量与低千伏（80 kVp）成像技术图像相仿，前者血管强化值更高，有可能增强影像医师诊断下肢深静脉血栓（DVT）的信心。

与单源CT低千伏成像技术图像相比，双源CT双能量ICTV扫描辐射剂量是否更大？本文未能做出进一步回答。鉴于低能量图像碘对比剂的CT值更高，双源CT双能量ICTV扫描碘对比剂用量可否较常规扫描减少？这也是一个具有重要临床意义的问题，值得进一步探索。

1 资料与方法

1.1 纳入与排除标准 纳入标准：（1）年龄18～75岁，性别不限；（2）临床上疑有PTE的患者（依据临床症状和D-二聚体水平判断）；（3）生命体征平稳；（4）预计生存期在6个月以上；（5）患者或家属签署知情同意书。排除标准：妊娠期妇女；肝肾功能不全；有碘对比剂过敏史；存在明显影响研究结果的严重心肺循环系统动力学障碍。

1.2 临床资料 依据纳入与排除标准，连续选取2012年6月—2017年6月浙江省立同德医院临床上疑有PTE且行双源CT双能量CTPA联合ICTV检查患者（剔除伪影明显或有严重心肺循环系统动力学障碍者）50例。其中男37例，女13例；年龄23～87岁，平均年龄（64±15）岁；体质量40～76 kg，平均体质量（55.6±11.0）kg。获取的深静脉50 keV单能量图像数据作为A组，获取的80 kVp图像数据作为B组。

1.3 ICTV扫描方法 采用Siemens SOMATOM Definition Flash 128 层新双源CT机，造影剂选择碘比醇350〔35 g（I）/100 ml〕。造影剂总量120 ml，由右肘前静脉注入，速率4.0 ml/s；注射完毕后再以相同的速率注射50 ml 0.9%氯化钠溶液。利用造影追踪技术先行CTPA检查，之后行ICTV检查，扫描延迟时间3 min，扫描范围为横膈顶至膝关节间隙下。参数设置：双管球峰值管电压分别为140、80 kV，相应参考管电流分别为60、240 mAs。开启Care Dose 4D，螺距0.7，床速37 mm/周，球管旋转0.33 s/周，准直器宽度2 mm×64 mm×0.6 mm。重建层厚1.0 mm。

1.4 影像后处理与测量 将两组图像数据载入工作站（Syngo MMWP VE40A）双能量处理界面，打开Monoenergetic界面，将A组图像数据调入inspace处理界面行多平面重建（MPR）及容积重建（VRT）。选择下腔静脉远端、右股静脉（腹股沟韧带水平）、右腘静脉（腘窝水平）作为评估深静脉系统强化效果的3个目标血管层面（如在感兴趣区发现栓子，则以对侧同等血管代替）。在每个血管层面的中央以圆形ROI覆盖接近100%区域，测量其静脉CT值。测量图像噪声值（扫描视野内空气CT值的标准差）。

将B组图像数据调入inspace处理界面行MPR及VRT，选择上述同层面目标血管同法测量静脉CT值及图像噪声。

1.5 图像解读与评估 由课题组内2位主治医师在不知情分组和影像后处理方式等信息情况下，各自独立完成血管评估报告，意见不一致时由课题组主任医师做出诊断仲裁。

参考ARAKAWA等［10］的方法进行主观图像质量评分：优异（与邻近动脉强化程度一致的均匀强化，4分）、良好（非均匀性强化，强化程度低于邻近动脉与肌肉的中间值，3分）、尚可（强化程度增强幅度与周围肌肉一致，2分）、较差（强化程度增强低于周围肌肉组织，1分）4个等级。

1.6 统计学方法 采用SPSS 11.5软件进行数据分析。计数资料以相对数表示；正态分布的计量资料以（）表示，两组间比较采用两独立样本t检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 检查结果 50例患者中，11例（22%）患者检出静脉血栓栓塞症（VTE），其中9例检出PTE（3例合并DVT），2例检出孤立性DVT。

2.2 静脉CT值及图像噪声值 A组静脉CT值高于B组，A组图像噪声大于B组，差异有统计学意义（P＜0.05，见表1、图 1～4）。

2.3 主观图像质量评分 A组与B组主观图像质量评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05，见表1）。

表1 两组静脉CT值、图像噪声及主观图像质量评分比较（）Table 1 Comparison of venous attenuation，image noise，and radiologists'evaluation of image quality between the two groups

表1 两组静脉CT值、图像噪声及主观图像质量评分比较（）Table 1 Comparison of venous attenuation，image noise，and radiologists'evaluation of image quality between the two groups

组别 例数 静脉CT值（Hu）图像噪声（Hu）主观图像质量评分（分）A 组 50 282.2±32.0 29.2±5.2 3.3±0.38 B 组 50 193.4±27.9 20.5±4.1 3.5±0.42 t值 14.790 9.290 -1.614 P 值 ＜0.001 ＜0.001 0.106

3 讨论

VTE是指发生在循环系统静脉端的各种形式的病理性血栓形成。当VTE发生在下肢深静脉时即为DVT，其对人体最致命的威胁是因血栓脱落而导致的PTE。CHAM等［11］发现，部分有临床潜匿的DVT而没有发生PTE的患者，可能受益于ICTV检查而确诊为VTE，CTPA结合ICTV可以使VTE的检出率提高20%。KRISHAN等［12］通过对相关文献系统回顾和荟萃分析后发现，在CTPA之后行ICTV检查额外检出了3%〔95%CI（2%，4%）〕的孤立性DVT。

为了达到深静脉最佳显影效果，研究者们设计并报告了多种检查方案和技巧，例如等渗造影剂的使用可以降低渗透性利尿和血液稀释，在平衡期可适度提高静脉显影质量［13］。止血带和长筒弹力袜的使用能够明显减少远端肢体浅静脉的回流量，显著改善深静脉增强效果［14］。SHI等［15］报道：直接静脉造影联合间接静脉造影有助于静脉系统的3D重建，明显提高DVT的诊断准确率。张卫国等［16］认为：对比剂注入后扫描延迟时间的选择是CT下肢静脉血管造影扫描检查图像质量的关键。ARAKAWA等［10］的研究发现，造影剂量、体质量、扫描延迟时间是与深静脉强化值始终相关的独立变量；作者认为，静脉CT值与血栓CT值之差应该大到可以明确诊断的程度，这样的静脉显影才能满足CT诊断DVT的需要。血栓的CT值各家报道不一：CHAM等［17］报告的平均值为51 Hu〔95%CI（45，57）Hu〕，GOODMAN 等［13］认为最佳的静脉强化值应该＞80 Hu。

图1 患者1股静脉50 keV单能量图像Figure 1 Case 1：50 keV monochromatic image of the femoral vein

图2 患者1股静脉80 kVp图像Figure 2 Case 1：80 kVp image of the femoral vein

图3 患者2腘静脉血栓50 KeV单能量图像Figure 3 Case 2：50 keV monochromatic image show thrombosis involving the popliteal vein

图4 患者2腘静脉血栓80 kVp图像Figure 4 Case 2：80 kVp image show thrombosis involving the popliteal vein

在医学影像诊断中，X线与物质相互作用的方式主要是光电效应和康普顿效应。低千伏成像技术时，康普顿效应不变，但光电效应呈指数级增加；另一方面，当使用处于或略高于K边缘的能量时，元素的K边缘光电效应也明显增加光电效应的频率［18］。对碘而言，在低管电压CT技术中，光电效应和K边缘效应的增加明显提高了其CT值。碘的CT值在80 kVp成像时较140 kVp时增加约80%［19］。80 kVp图像能提供血管、实质器官和富血供病变更高的强化值和对比噪声比（CNR），可用于肺栓塞、肝脏富血供病变、胰腺癌、血管内支架修补术后内漏形成等的检测［20-23］。FUJIKAWA等［6］和ODA等［24］分别尝试并报告了低千伏成像技术在间接CT静脉造影中的应用。FUJIKAWA等［6］比较了ICTV检查中不同千伏条件（100、120 kVp）下的有效辐射剂量，下腔静脉、股静脉、腘静脉的强化值与图像噪声，发现降低管电压能够在提供足够清晰影像的同时明显改善血管强化并降低平均有效剂量。ODA等［24］也发现，低千伏成像技术可以降低ICTV检查中辐射剂量和造影剂用量，而对图像质量并不造成明显损害。

双能量CT是利用具有2种能量的CT数据以显示解剖和病变，鉴别组织成分。双源CT机可常规获得80（100） kVp、Sn 140 kVp及平均加权120 kVp的图像。运用Monoenergetic（单能谱）软件通过特殊计算可得到40～190 keV范围内不同光子能量下的图像。单能量图像在不同能量水平具有不同特征，低能量水平的X线穿透力低，图像上组织的对比增强，但噪声增高；高能量水平的X线穿透力高，图像上硬化伪影减少，但组织的对比减弱。KULKARNI等［8］发现50 keV单能量图像较70 keV单能量图像静脉强化值显著提高，可增加DVT的诊断信心，降低检查的不确定性比率。ZHAO等［25］也发现，门静脉螺旋CT扫描成像中，50～53 keV单能量图像可降低碘对比剂用量并提高门静脉CT值。

本研究比较了在ICTV检查中，50 keV单能量图像与80 kVp图像在静脉强化及图像质量的差异，结果显示A组静脉CT值明显高于B组，前者图像噪声亦明显大于后者，但两组在主观图像质量评分方面无明显差异。总之，双源CT双能量ICTV扫描模式下，低能量（50 keV）图像质量与低千伏（80 kVp）成像技术图像相仿，但其血管强化值更高，有可能增强影像医师诊断DVT的信心。但与单源CT低千伏成像技术相比，双源CT双能量ICTV扫描辐射剂量是否更大？碘对比剂用量可否较常规扫描减少？仍然需要进一步探讨。

作者贡献：陆海华进行文章的构思和设计，文章的可行性分析，对文章整体负责；张斌负责文献/资料收集、整理，撰写论文；周煜奇进行论文和英文的修订；张玲芳负责文章的审校；曹玉林负责CT扫描方案的设计及实施。

本文无利益冲突。

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