对比剂分段推注-单期扫描在肝动脉及门静脉CT血管成像中的临床应用研究

王 爽 雷 盛 谷 涛 文 利*

肝脏作为人体最重要的代谢、解毒脏器之一，具有独特的双血供系统，肝动脉及门静脉的成像对直观了解肝脏功能水平及相关疾病的病理生理尤其重要。通常情况下，肝脏血管的成像可以通过超声、血管造影检查实现，但是超声检查相对低的空间分辨率、操作医生严重依赖性使其肝脏血管的诊断价值大打折扣。血管造影虽然能高分辨、直观及动态的显示肝脏血管，但其操作复杂性、有创性及高费用使其无法在常规筛查中普及。

随着CT设备硬件和软件的更新换代，临床CT成像设备的功能越来越强大，在临床疾病诊断中发挥着越来越重要的作用，尤其是容积再现及多平面处理等后处理技术的进步使得CT血管成像质量更好、信息更丰富，能为临床血管疾病的诊断提供非常重要的影像参考，已经成为肝脏血管最为理想的成像手段。针对血液循环的不同时效，常规肝脏血管的CT检查在相应的时期扫描，通过多时相的采集才能完成肝动脉和门静脉的显像。但CT作为一种有辐射的影像检查手段，扫描次数越多，受检者辐射剂量越高，对受检者造成一些潜在损害。因此，如何降低受检者辐射剂量成为放射科医生关注的问题[1-4]。

通常在临床中通过降低辐照条件[低千伏和(或)低毫安数]和缩短辐照时间来降低受检者受照剂量。但是降低辐照条件将导致腹部CT图像信噪比明显增加，无法达到诊断要求。而辐照时间主要由设备硬件决定，较难由放射科医生进行优化。因此，需要通过优化其他成像条件，在保证图像质量的前提下达到降低受检者受照剂量的目的。以往肝脏血管的多期扫描本质上是利用肝脏血运特点，单次团注对比剂后肝动脉和门静脉在不同的时间达到对比剂浓度峰值，进而在不同的时间点重复扫描而成像。因此，在适当的时间间隔后采用对比剂分期注射的策略，使肝动脉和门静脉在相同的时间达到对比剂浓度峰值，从而通过一次扫描同时获得肝动脉和门静脉的图像。基于此，本研究为了验证上述设想的可行性，前瞻性地对医院收治并行肝血管CT成像的患者分别采用传统的多期扫描法和分段推注-单期扫描法进行成像，分析不同扫描方法的图像质量及各血管CT值，为降低肝血管CT成像辐照剂量提供一种新的诊断策略。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2017年5月至2018年10月陆军军医大学第二附属医院收治的120例行肝动静脉及门静脉CT血管检查患者，其中男性67例，女性63例；年龄25～65岁，平均年龄(51.94±10.95)岁。按扫描方法不同分为对照组(30例)和观察组90例。对照组应用常规法扫描，观察组采用分段式推注对比剂、单期扫描，观察组根据扫描时间不同又分为50 s、55 s和60 s3个亚组，每组30例。所有患者对本研究均知情同意，并签署知情同意书。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准：①年龄为18岁～70岁，需行肝血管CT成像；②签署对比剂知情同意书。

(2)排除标准：①严重肝肾心功能障碍；②对比剂过敏；③有腹部外伤及手术病史。

1.3 仪器与药物

本研究扫描均采用Lightspeed 64排VCT(美国GE公司)，所用对比剂为三代显碘比醇注射液(碘浓度为350 mg/ml，法国Guerbet公司)。

1.4 检查方法

CT成像按照下列参数进行：100 kV，自动毫安模式，螺距1.375，重建层厚为0.625 mm，层间隔为0.625 mm；使用标准算法重建图像。扫描范围从膈肌至肝右叶下缘平面。对照组采用常规法扫描的对比剂推注方法，一次推注对比剂1.5 ml/kg，速率4.5 ml/s；常规监测膈肌层面腹主动脉150 HU自动触发，门静脉期为肝动脉期后30 s触发扫描。观察组采用对比剂分2段推注，第1段依次推注对比剂50 ml和盐水30 ml，速率为3.0 ml/s。第一段注射结束马上注射第2段对比剂：对比剂40 ml和盐水30 ml，速率为3.5 ml/s。推注结束后分别固定延迟50 s、55 s和60 s进行单期扫描，同时显示肝动脉及门静脉。

1.5 数据及图像后处理

利用AW4.7工作站显示原始轴位图像，常规以同层面腹主动脉CT值测量作为肝动脉强化程度，测量肝门平面腹主动脉、肝门区门静脉主干及左右分支主干CT值，感兴趣区放于血管中央，以CT值判断血管成像效果。利用AW4.7工作站进行多平面重建(multiplanar reconstruction，MPR)和容积再现(volume representation，VR)等后处理方式获得其3D VR、MIP及MPR等图像。

1.6 统计学方法

图1 不同扫描时间的时间密度曲线图

表1 肝动脉及门静脉CT成像患者分段推注不同曝光时间肝血管CT值变化()

表1 肝动脉及门静脉CT成像患者分段推注不同曝光时间肝血管CT值变化()

注：表中*为50 s组与55 s组比较；△为55 s组与60 s组比较；☆为50s组与60 s组比较

表2 对照组与55 s组门静脉主干、右支及左支及腹主动脉CT值比较(HU，)

表2 对照组与55 s组门静脉主干、右支及左支及腹主动脉CT值比较(HU，)

采用SPSS17.0统计软件处理所有数据。计量资料用平均值±标准差()表示。符合正态分布的计量资料的组间统计学分析采用t检验和单因素方差分析进行，非正态分布的计量资料采用秩和检验进行统计学分析，以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 不同扫描方式对比剂达峰时间分析

脾静脉的对比剂浓度达峰时间明显早于肠系膜上静脉。当采用常规法扫描时，脾静脉和肠系膜上静脉的达峰时间不同步；而采用分段式推注，通过适当时间的延迟，第二期对比剂推注导致的脾静脉峰值将和肠系膜上静脉第1期对比剂峰值重叠。两次推药在延迟期内脾静脉会形成两个波峰，利用第二个波峰与肠系膜上静脉的第一个波峰重叠。不同扫描时间的时间密度曲线见图1。

2.2 不同曝光时间单次扫描肝血管CT值

观察组不同曝光时间组中，50 s组腹主动脉显示好，但门静脉主干、肝门静脉右支以及肝门静脉左支显示明显较差；55 s组门静脉主干、肝门静脉右支、肝门静脉左支及腹主动脉显示较优；60 s组虽然门静脉主干、肝门静脉右支以及肝门静脉左支显示较优，但腹主动脉显示较差。不同曝光时间，腹主动脉及门静脉各分支的CT值存在明显差异。50 s组与55 s组和60 s组门静脉的主干、右支及左支CT值比较均有统计学差异，而50 s组与60 s组比较无统计学差异。50 s组和55 s组与60 s组腹主动脉CT值比较均有统计学差异，见表1。

2.3 对照组与观察组中55 s组CT值比较

通过统计学分析发现，55 s组的门静脉主干、门静脉右支及门静脉左支CT值均显著高于对照组，差异有统计学意义(t=7.168，t=6.568，t=6.311，P＜0.001)。对照组和55 s组腹主动脉的CT值接近，差异无统计学意义(t=-0.180，P＞0.005)，但均具有较高的诊断价值，见表2。

3 讨论

3.1 门静脉循环时间

Freund等[5]认为在进行肝脏血管CT成像时，肝门静脉主干对比剂浓度达峰时间比腹主动脉晚30 s，而曹永胜等[6]认为，门静脉CT值达峰时间比腹主动脉延迟约50～70 s，由于各自采用的对比剂总量及注射流速不一，结论有所差异，但肝门静脉扫描延迟时间国内外均选择在50～70 s。众所周知，门静脉由脾静脉及肠系膜上静脉汇合而成，门静脉内显影的对比剂因此由脾静脉和肠系膜上静脉回流组成[7-10]。但是不同于肠系膜上静脉较长的回流时间(45～60 s)，脾静脉回流路径较短，其回流时间也显著缩短(25～35 s)。脾静脉和肠系膜上静脉这种不同步的对比剂达峰时间导致门静脉内对比剂的峰值浓度显著降低，使得门静脉显影较差[11-12]。此外，脾静脉和肠系膜上静脉回流的不同步还会导致对比剂混合不均，出现门静脉呈分层显示，较难分清是否存在充盈缺损，不能有效排除癌栓及血栓，影响诊断。

3.2 分段式推注-单期扫描的可行性分析

本研究设想能否建立一种比较合理的方法，既能清楚显示血管，避免门静脉对比剂混合不均所致假象，又能降低辐照剂量。分段注射对比剂，使不同时相的血管同时显影，时效性的一致，达到一期扫描完成门静脉的显示，并且该方法可以同时很好地显示肝动脉[13-16]。利用对比剂分段注射及不同注射速率改变脾静脉及肠系膜上静脉的回流时间，让其达峰时间实现近乎一致，由于脾静脉及肠系膜上静脉对比剂的同时回流，能有效地保证肝门静脉均匀性混合，使门静脉显示效果明显提升，提高其显示准确度。本研究的实验结果也验证了上述设想，55 s组门静脉主干及分支的CT值明显高于对照组，同时腹主动脉的CT值相差不大，单期扫描实现了肝动脉及门静脉的成像，同时提高了显影效果。

3.3 辐射剂量

相同的扫描时间、管电压和管电流条件下每增加一期扫描，辐射剂量相应增加，减少扫描期数必然可以降低患者所受辐射剂量[17]。采用常规扫描法，由于血液循环原因，肝动静脉及门静脉循环达峰时间不一致，为了保证成像效果，必然采用两期分期扫描，而本研究所采用的分段式推注可以实现单期扫描，一次扫描即可完成肝动脉和门静脉的所有成像，从而使辐射剂量降为原来的1/2，极大降低了患者所受辐射剂量，对于患者具有重要意义，尤其是对于青少年具有重要价值。

3.4 不足之处

虽然本研究的分段式检查可以有效的保证肝门静脉及肝动脉的显示，但相对样本量仍较少，适用范围为心功能正常患者；对于心功能不全者及其他异常血液循环者未做对比，因为心功能不全患者血液循环时间变化较大，因此未纳入该研究范围。其次，该方法主要适用于肝动脉及门静脉CT血管成像，而对于常规肝脏CT动态增强诊断肝内病变患者不适用[18-20]。因为分段式推注不能显示肝内病变血供特点，故不能取代常规三期肝脏增强扫描。

4 结论

对于以肝动脉及肝门静脉成像为目的的患者，常规法一次性对比剂推注-扫描模式患者辐射剂量相对较高；而对比剂分段式推注-单期扫描法不仅能保证血管成像效果，更好地显示门静脉，且能明显降低患者所受辐射剂量。其操作方法并无技术难点，完全可以作为常规检查手段。