层螺旋CT血管造影在下肢血管病变中的临床应用 作者： 日期：16层螺旋CT血管造影在下肢血管病变中的临床应用孙明华 范新东 余强 罗济程摘要：本文通过对16层螺旋CT下肢血管造影扫描参数的选择、造影剂团注计划和不同重建方式选择，系统阐述了其最佳的成像技术标准。详细介绍了其在常见下肢动脉和静脉病变中的应用价值。尤其是直接法下肢静脉CT血管造影诊断髂静脉受压综合症应属首创。关键词：多层螺旋CT血管造影 下肢血管Clinical value of 16-slice CT angiography in the vascular lesion of lower limbSun MingHua, Fan XinDong ,Yu Qiang ,et al Department of Radiology,Shanghai Second Medical University Affiliatal Ninth People Hospital,Shanghai 200011Abstract:The choice of parameter, protoccol of contrast injection and reconstraction of 16-slice CT angiography in the vascular lesion of lower limb were described in detail, and its clinical value was concentated as well. It is first time to demonstrate iliac vein compression syndrome withy direct method for CTA of the lower limb.Key Word:multi-slice computed tomography angiography lower limb 自1998年多层螺旋CT问世以来，多层螺旋CT血管造影（MSCTA）作为一种非创伤性的血管检查方法广泛的应用于临床。应用单排或四排螺旋CT进行下肢血管成像已有较多报道1,2,3，但其较窄的覆盖范围和较慢的扫描速度在某种程度上限制了其在下肢血管检查中的应用。2002年推出的16层螺旋CT因其采用了Z轴上多探测器的不同组合，提高了时间分辨率和Z轴上的空间分辨率，在下肢血管成像中有着明显的优势。笔者在近两年内进行了近700例下肢血管的MSCTA检查，包括了下肢的动脉和静脉病变，积累了一些初步的经验，特别是下肢静脉系统的MSCTA检查，文献未见有相关报道。下面将从MSCTA的扫描参数的选择、造影剂团注计划、后处理方法及下肢动脉和静脉病变的MSCTA表现等几方面谈谈笔者的初步体会。MSCTA的检查技术一扫描参数的选择和优化要获得理想的下肢血管CTA图像，扫描参数的选择十分重要。主要包括成像的长度范围，扫描层厚的选择，螺距的选择和重建的间隔等。血管成像的长度范围愈大，对CT机的要求愈高，单排螺旋CT不可能进行像下肢动脉这样大范围地扫描。多排螺旋CT，尤其是16层和64层CT，其快速的扫描能力和大的Z轴（人体纵轴）覆盖范围，在几十秒甚至十几秒就可以完成范围超过1000mm的大范围血管扫描。螺旋CT所面临的主要矛盾是扫描层厚(collimation)与Z轴覆盖范围，要获得高分辨率图像，势必要行薄层扫描，以避免容积效应，由于螺旋CT机球管热容量有额定，扫描时间有制约，这就限制了扫描覆盖范围；而层厚增大，小血管的部分容积效应就会明显增加，图像分辨率则下降，因此要根据螺旋CT机的条件，受检靶血管的实际情况合理选择层厚。扫描范围小，可以用较薄层厚，反之，宜选用较大层厚。一般下肢血管的扫描范围长达1000mm以上，选用5mm的有效层厚较为合适。重建间隔(reconstruction interval)是指被重建的相邻两层横断面之间长轴方向的距离。螺旋CT的扫描原始数据可以进行任意层厚的回顾性重建，采用部分重叠方式进行重建，可以减少影响的部分容积效应，使重建图像更清晰，更有利于小血管的显示。一般认为以层厚的3050作为重建间隔，可以获得比较理想的分辨率图像。螺距(pitch)是螺旋CT特有的概念，指床速与射线准直宽度的比值，螺距的选择影响着扫描的总时间和单位时间内覆盖的扫描范围，同样也影响着图像质量。较小的螺距可以产生较好的图像质量，但长轴覆盖范围受到了限制；较大的螺距，图像质量稍下降，但明显增加了长轴方向上的覆盖范围。因此，在进行如下肢血管这样大范围的扫描中，不可能选用非常小的螺距。依笔者经验，螺距应选择1.375为妥。总之，较薄的层厚和较小的螺距有利于提高空间分辨率，有利于对小血管的显示，但单位时间内扫描范围有限；反之则空间分辨率下降，但可进行长范围的扫描和缩短扫描时间。一般而言，扫描层厚较螺距更易影响重建图像的质量，当靶血管垂直扫描距离过长时，宜采用较薄层厚和较大螺距，即所谓“层厚优先原则”，这样对图像质量的影响相对较小4。除了有效层厚，螺距，重建间隔这些参数外，还应合理选择球管旋转速度，曝光量及重建层厚。球管旋转速度愈快，扫描时间就愈短；曝光条件愈高，图像质量就愈高，但病人所受辐射较大；重建层厚愈薄，重建图像就愈多，后处理愈耗时；笔者曾比较过选用1.25/0.625mm和2.5/1.25mm两种不同的重建层厚和间隔的下肢动脉重建图像未见明显差别（图1A，1B）。因此，在进行下肢血管CT扫描时必需合理选择扫描参数。依笔者经验，在行下肢血管扫描时，所设参数如下：球管旋转0.8秒/周，准直1.25mm，16X1.25，有效层厚5mm，120kV，300mA，螺距1.375，床速27.5mm/周，从胸11水平至踝关节整个范围扫描用时约30秒左右。但对于动脉和静脉扫描起始部位有所不同，一般都遵循顺血流方向扫描的原则。二造影剂团注计划要得到好的血管重建图像，造影剂合理的选择和注射异常关键。造影剂注射后扫描延时不当，靶血管造影剂浓度尚未达到最高时进行扫描，就不能得到良好的重建血管图像。要保证在靶血管达到最高造影剂浓度时进行扫描，造影剂总量，注射速率，延迟时间是三个关键因素。造影剂总量/注射速率=注射持续时间。注射持续时间应等于扫描时间。造影剂总量大，注射速率快，血管内造影剂浓度峰值高，小血管的显示率增加，但周围静脉的回流加快，软组织强化明显，易于靶血管重叠而影响图像质量。一般而言，对于相同扫描范围，小的靶血管，尤其是与扫描层面平行的血管如肾动脉，应相应提高注射速率和造影剂总量。自外周静脉注射造影剂安全、方便、易于操作、损伤小，但经血循环到达靶血管仍然受到血液的稀释，故要求有较高的注射速率，使靶血管内造影剂始终处于高浓度状态，一般要求2.5ml/s以上。在造影剂总量不变的情况下，速率高，注射时间短，扫描时间也相应缩短，影响了覆盖范围。因此，靶血管情况、扫描范围、注射速率、总量应综合考虑，不必盲目追求过高的速率，对于大多数血管而言，23ml/s的速率足够满足临床的需要。延迟时间的选择非常关键，是决定血管成像成败的关键因素。延迟时间是指开始团注造影剂到启动扫描的时间间隔。延迟时间太短，靶血管造影剂浓度还没有达到高峰；延迟时间太长，靶血管造影剂浓度高峰期已过；两种情况都不能得到优质的血管重建图像，甚至有的血管就根本无法显示。所以应根据不同病人血循环的时间差异和不同的靶血管合理选择延迟时间。由于受病人个体差异和心功能影响以及注射速率的不同，要准确把握理想的延迟时间有时非常困难。目前临床上常规应用于不同靶血管的延迟时间，基本上都是根据经验，适用于大部分个体，但难免会有失误。如不能准确把握，可用团注试验测得造影剂强化的峰值。此外，高档的多层螺旋CT机都可选用造影剂自动跟踪软件，在靶血管造影剂浓度达高峰时自动触发扫描。如Siemens公司的Care Bolus，GE公司的SmartPrep等。笔者在进行下肢血管扫描时依动脉和静脉系统的不同，选择造影剂的注射速率，延迟时间均有所不同。对于下肢动脉而言，从肘前静脉注射，常规采用总量150ml，3ml/s的注射速率，延迟25秒，能满足大多数病人的需求，但笔者也曾遇到两例延迟时间达55秒和62秒的病人（用造影剂示踪软件）5和5例检查失败的病人（未用造影剂示踪软件）。因此应根据患者的具体情况来选择延迟时间，对于年龄较大，有心血管系统疾病的病人，尽量采用造影剂监控，避免检查失败；对于年龄较小者，其血循环较正常成年人快得多，应常规采用造影剂监控。对于下肢静脉系统，从单侧或双侧足背动脉注射造影剂，单侧造影剂用量80ml，注射速率1ml/s，延迟70秒，能较好显示下肢静脉，尤其是膝上段病变的情况，笔者认为，双侧静脉注射效果要好于单侧注射，其不但可显示下肢静脉，还可显示动脉，对诊断如髂静脉受压综合症效果较佳。三后处理重建方式CT扫描所得的横断面原始图像虽可以显示和诊断血管病变，但不能整体显示血管的立体关系，必需经图像工作站进行后处理，才能得到二维和三维的血管重建图像。常用的后处理技术包括多平面重建(multiplanar reconstruction,MPR)，最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)，容积再现(volume rendering, VR)，表面遮盖显示(surface shadow display,SSD),曲面重建(curved multiplanar reconstruction,CPR)，仿真内镜技术(virtual endoscopy,VE)。后处理软件的成像原理已有很多报道，这里不再赘述。但要强调一点，对于不同的下肢血管，应采用不同的后处理技术，以充分显示病变的情况。如下肢动脉，VR，MIP，CPR，SSD均可采用，但下肢静脉，VR，CPR就明显优于其它重建方式，因下肢静脉病变会形成很多侧支血管，MIP重建去骨难度明显提高。下肢常见血管病变的MSCTA成像下肢血管属于周围血管，包括动脉和静脉。其中动脉系统病变包括最常见的下肢动脉硬化闭塞症，血栓闭塞性脉管炎，下肢急性动脉栓塞，动静脉畸形，动脉瘤等；静脉系统病变包括下肢静脉血栓形成，髂静脉受压综合症等。一 动脉硬化闭塞症动脉硬化闭塞（arteriosclerotic occlusive disease，ASO）是中老年人群中常见的慢性动脉闭塞性疾病，主要是动脉粥样硬化所致。常累及腹主动脉下段，髂动脉，股动脉等大中型动脉。其动脉的病理变化主要为动脉内膜粥样硬化斑块、钙化和纤维化，动脉中层变性，平滑肌细胞增值导致大量脂质聚集6。主要临床表现有间歇性跛行，静息痛和肢体坏疽。MSCTA可以一次扫描完成整个下肢的检查，通过静脉注射造影剂，很好的显示下肢动脉狭窄和闭塞的部位、程度和范围。其敏感性，特异性均较高。Puls R等7用4层螺旋CT行下肢动脉检查并和DSA比较，CTA的敏感性86，特异性86；Martin ML等8显示动脉闭塞的敏感性88.6，特异性92.2，显示狭窄的敏感性97.7%，特异性96.8%。笔者在近两年内进行的近500例下肢动脉CTA检查中，诊断为ASO者近400例，且平均年龄超过60岁，足以证明ASO是老年人的多发病。其主要CT表现为动脉管壁多发斑块状钙化，部分管腔内附壁血栓形成，管腔多发串珠状狭窄和闭塞，