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1.西北有色医院放射科，陕西西安710054；2.第四军医大学西京医院放射科，陕西西安 710032

[摘要]目的比较在相同对比剂用量下团注试验（test bolus）技术和团注造影剂跟踪（bolus tracking）技术在双源CT大螺距扫描肺动脉的图像质量。方法对100例临床可疑肺动脉栓塞的患者，根据随机表法将患者随机分为两组，每组50例。A组采用bolus tracking进行触发扫描，B组应用test bolus确定延迟时间扫描。由两名有经验的医师对两组图像质量进行评分，并记录测量值和辐射剂量。应用非参数检验和两独立样本的t检验比较两组患者的图像质量和辐射剂量。结果两组患者的总体图像质量评分[A组和B组总体图像质量评分分别为（1.35±0.63）和（1.21±0.47）]，差异有统计学意义（U=-3.28，P=0.001）。A组较B组肺动脉的强化CT值高，并具有统计学差异。而B组上腔静脉内残留的对比剂明显减少，其CT值较A组明显降低，并有统计学差异。结论双源CT大螺距扫描在不增加对比剂的情况下应用test bolus技术优化对比剂注射可获得好的肺动脉CT血管造影（CT Angiography，CTA）图像。

[关键词]肺动脉；对比剂；图像质量；体层摄影术；X线计算机；肺动脉栓塞

引言

目前肺动脉CT血管造影（CT Angiography，CTA）已成为临床诊断肺动脉栓塞的首选方法[1-2]。以往由于CT的时间分辨率和探测器的覆盖范围都比较低，导致整个肺动脉扫描时间较长，对比剂用量较多[3-4]，而双源CT以3.0的螺距进行肺动脉扫描，仅需1 s左右就可完成检查。快的扫描速度为低对比剂用量提供了前提，而且对对比剂注射参数的要求就高。本研究旨在不增加对比剂用量的情况下优化团注试验（test bolus）技术扫描肺动脉的对比剂注射方法，以取得好的图像质量。

1 资料与方法

对2014年7月～11月间100例临床可疑肺动脉栓塞的患者，根据随机表法将患者随机分为2组，每组50例。A组，男30例，女20例，年龄17～87岁，平均（55±15)岁；B组，男33例，女17例，年龄24～85岁，平均（59±15）岁。所有患者均签署知情同意书。

采用西门子双源CT（Somatom Definition Flash）进行扫描，扫描范围肺尖至肺底，自足至头侧扫描。扫描参数:管电压为100 kV，管电流为300 mAs，careDose 4D管电流自动调制技术，准直2 mm×64 mm×0.6 mm，重建每层0.75 mm/0.5 mm，矩阵512×512，显示野（FOV）200～400 mm，机架旋转时间0.28 s，螺距（pitch）3.0，重建函数B30f。对比剂注射采用德国欧利奇高压注射器，以5.0 mL/s的流率，在肘前静脉注入非离子对比剂典比乐370 mgI/mL，对比剂注射完立即以相同的流率注射30 mL生理盐水。A组应用造影剂跟踪（bolus tracking)，在右心房选择感兴趣区监测CT值（监测扫描条件为100 kV，20 mAs，1 s/次），当感兴趣区内CT值达到100 Hu时，延迟5 s自动触发扫描（其中5 s为设备指示患者进行呼吸指令以及移动床位的时间），对比剂用量40 mL。B组先采用10 mL对比剂进行test bolus肺动脉循环时间的测定（test bolus扫描条件为100 kV，20 mAs，1 s/次），监测层面选取右肺动脉层面，以测定的循环时间加2 s作为肺动脉的延迟时间（其中包括5 s设备指示患者进行呼吸指令的时间）进行增强扫描，对比剂用量30 mL。

所有原始扫描数据均传至工作站（Syngo Multi-Modality Workplace，Siemens Healthcare，Forchheim，Germany）进行图像后处理，重组方法采用多方位叠组（MPR）、最大密度投影（MIP）、曲面叠组（CPR）及容积再现技术（VR）等。

分别测量两组患者的肺动脉主干、S1段肺动脉、S10段肺动脉、上腔静脉、右心房、右心室、左心房和主肺静脉的强化CT值。测量时避开栓塞和肺动脉血管壁。主观评分按主肺动脉，左、右肺动脉干，左、右肺上叶肺动脉，左肺舌叶肺动脉，右肺中叶肺动脉和左、右肺下叶肺动脉进行评价，由两名有经验的医师独立分析图像并对图像质量进行评分，评分采用4分法：1分为图像质量为优，肺动脉边缘平滑锐利，分支显示清晰，无伪影，无静脉干扰；2分为图像质量为良，肺动脉显示较好，分支显示良好，轻度伪影，轻度静脉干扰；3分为图像质量为一般，肺动脉边缘欠佳，分支显示欠清晰，中等伪影，中等静脉干扰，可用于诊断；4分为图像质量为差，肺动脉显示不清晰，严重伪影及静脉干扰，无法进行诊断。其中1～3分为可诊断图像，4分为不可诊断图像，两人评分不一致时取均值。

记录机器自动测量的平均容积CT剂量指数（CTDIvol）和剂量长度乘积（Dose Length Product，DLP）。根据DLP计算有效剂量（Effective Dose，ED），ED = k×DLP，k值采用欧盟委员会（Commission of the European Communities，CEC）给的躯干值0.014[5]。

采用SPSS 19.0软件，定量数据使用（mean±SD）。t检验用于对比两组间辐射剂量及图像强化CT值的不同，图像质量评分采用Mann whitney u非参数检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

两组患者的性别、年龄、体重指数和扫描长度比较没有统计学差异，见表1。其中A组诊断为肺栓塞的患者18例，占36%；B组诊断为肺栓塞的患者14例，占28%，2组诊断肺栓塞的发生率比较没有统计学意义χ2=0.73，P＞0.05。B组test bolus扫描测量的患者肺动脉的峰值时间为7.03 s、上腔静脉的峰值时间为4.55 s、左心房的峰值时间为11.20 s。

表1 A组和B组患者基本资料（mean±SD）

A、B两组患者辐射剂量见表2。在基本扫描参数相同的情况下，2组肺动脉扫描的辐射剂量没有差异性，而B 组test bolus测试扫描的辐射剂量大于A组bolus tracking监测扫描的辐射剂量，并有统计学差异。

表2 A组和B组患者辐射剂量（mean±SD）

注：CTDIvol：容积CT剂量指数；DLP：剂量长度乘积；ED：有效剂量。监测扫描的辐射剂量分别为bolus tracking监测扫描和test bolus测试扫描的辐射剂量。

A、B两组强化CT值的测量，见表3。虽B组肺动脉强化CT值＜A组，但两组S1段肺动脉和S10段肺动脉的强化值CT均＞250 HU。B组上腔静脉和右心房内残留的对比剂量比A组明显减少（见图1），测量CT值2组有统计学差异性。

图1 A、B两组上腔静脉和右心房内残留的对比剂量对比

注：a.bolus tracking技术监测扫描过程，当阈值超过100 HU自动触发扫描；b～c.A组图像，白箭为上腔静脉内高浓度对比剂残留导致及放射状硬化伪影影响图像质量，黑箭为右肺动脉干内栓子；d.test bolus技术扫描的图像进行肺动脉循环时间的测定（2线），并同时显示强化值以及上腔静脉（1线）、肺静脉的峰值时间（3线）；e～f.B组图像，黑箭显示上腔静脉内对比剂较A组明显减少，无放射状硬化伪影。白箭显示为肺动脉内栓子。

A、B两组肺动脉图像质量主观评分，见表4。2组图像质量平均评分有统计学差异性（U=-3.28，P=0.001），B组图像质量主观评分优于A组，并且在靠近上腔静脉的右肺动脉干和右肺上叶动脉中B组图像质量优于A组并有统计学差异性。

3 讨论

双源CT和宽探测器CT使扫描时间大大缩短，短的扫描时间允许对比剂用量减少，但要求精准的对比剂延迟时间和注射时间，否则对图像质量将产生影响[6-7]。对比剂的延迟时间有完全凭经验的固定时间扫描、自动触发扫描（bolus tracking）和小剂量测试扫描（test bolus），随着设备的发展和技术的规范化完全凭经验的固定时间扫描已经不适合目前肺动脉的扫描，而自动触发扫描和小剂量测试扫描是应用最为广泛的两种扫描方法。文献报道[6-9]，在扫描肺动脉时注射等量对比剂的情况下自动触发扫描和小剂量测试扫描都能达到诊断要求，但小剂量测试技术多需要10～15 mL对比剂。本研究中在不增加对比剂用量的情况下先采用10 mL对比剂进行循环时间的测试，随后再应用30 mL对比剂进行肺动脉扫描发现B组肺动脉节段的强化CT值均达到了文献报道的诊断要求[8,10]，并且上腔静脉内对比剂残留产生的硬化伪影明显少于A组，肺静脉的强化值也明显低于A组。两组图像质量的差别主要是由于B组的循环时间比A组更精确，能在对比剂峰值完全到达肺动脉时启动扫描；其次还有B组在扫描肺动脉时的对比剂用量少10 mL。

肺动脉CTA成像最关键的两个因素是肺动脉的循环时间和扫描速度，大螺距扫描为我们提供了快的时间分辨率，1 s左右即可完成肺动脉的扫描。而test bolus技术最能反映患者的个体情况[8,11]，而且也能提供上腔静脉和左心房的循环时间，这样可以最大限度的避开静脉高浓度对比剂的干扰。本组数据测量中发现B组50例患者肺动脉的峰值时间为7.03 s、上腔静脉的峰值时间为4.55 s、左心房的峰值时间为11.20 s，时间差仅为3 s左右。在肺动脉扫描中就要求精准的延迟时间和3 s内扫描完肺动脉的扫描速度才能最大限度的减少对比剂硬化伪影的干扰。文献报道[7-8]，两种扫描方法取得的肺动脉图像质量没有差异性，其原因是由于注射对比剂量较多50～100 mL。在应用少量对比剂（如：少于30 mL）情况下bolus tracking技术在兴趣区达到阈值到开始启动扫描之间的时间为3～6 s（其中3～6 s为设备指示患者进行呼吸指令以及移动床位的时间），无论监测层面在上腔静脉或右心房，对比剂到肺动脉的时间在不同的患者会有差异性，若注射30 mL对比剂，以5 mL/s的流速进行注射，期注药持续时间仅6 s，易导致扫描偏晚，若遇到右心功能不全的患者会导致扫描过早。因此，在采用bolus tracking技术进行扫描时，为保证成功率本研究采用注射对比剂40 mL。而test bolus技术准确评估患者循环时间后能以少量对比剂达到峰值时进行扫描，提高了对比剂的利用率。

时间密度曲线的测定需要至少4次扫描才能进行，在进行test bolus扫描时要扫描4～15次，这样就会增加患者的辐射剂量，B组test bolus扫描的辐射剂量为0.07 mSv较A组多将近57%，但其基数并不高仅为0.04 mSv。在今后的扫描中我们可以尽可能减少扫描次数以减少辐射剂量，如：当检测到肺动脉强化CT值由峰值开始下降时立即停止扫描或者增加监测时间间隔为1.5 s。

表3 A组和B组肺动脉强化CT值以及心腔和干扰静脉的强化值 (mean±SD，HU)

表4 A、B两组肺动脉图像质量评分 (mean±SD，分)

4 结论

综上所述，肺动脉的循环时间快难以把握，并且与静脉仅几秒之差，而应用test bolus技术对对比剂注射进行优化能获得好的肺动脉图像，值得推广。

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Study on the Optimized Contrast Medium Injection Protocol of Test Bolus Technique in Pulmonary CT Angiography

LI Xin1, ZHANG Guo-dong1, LI Jian2
1. Department of Radiology, Northwest Nonferrous Hospital, Xi’an Shaanxi 710054, China; 2. Department of Radiology, Xijing Hospital, the Fourth Military Medical University, Xi’an Shaanxi 710032, China

Abstract：ObjectiveTo compare test bolus and bolus tracking for determination of scan delay of high-pitch dual-source CT pulmonary angiography in patients with the same number of contrast material. Methods One hundred patients with suspected pulmonary embolism were randomized into 2 groups: bolus tracking technique group (group A, n=50) and test bolus technique group (group B, n=50). Image quality of the pulmonary artery was assessed by two independent readers. The enhancement value of pulmonary artery was measured, radiation dose estimates were calculated. The imaging quality of the pulmonary artery and the radiation dose were compared with Mann-Whitney U and t test.ResultsThe average image quality score [(1.35±0.63) in group A and (1.21±0.47) in group B] showed no significant difference between group A and group B (U=-3.28, P=0.001). The CT attenuation values of pulmonary artery in group A were higher than that in group B, there was statistically significant difference between two groups. The residue of contrast agent within the superior vena cava in group B was less than that of group A, with statistically significant difference between two groups.ConclusionPulmonary angiography by using test bolus technology in dual-source CT high-pitch scan without another contrast agent can meet the requirement of the diagnosis.

Key words：pulmonary artery; contrast agent; image quality; tomography; X-ray computed; pulmonary embolism

小剂量测试技术在肺动脉CTA中对比剂注射优化方案的研究

引言

1 资料与方法

2 结果

3 讨论

4 结论