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[摘要] 目的 评价多层螺旋CT追踪触发技术在颅内动脉成像中的应用价值及触发阈值的设定。 方法 将120例两种不同颅内动脉成像方法分成4组，所得数据采用容积显示，最大密度投影和薄层3种后处理技术。重建图像经过质量比较，评价出优、良、差3个级别。 结果 多层螺旋CT追踪触发技术较单纯时间设定扫描方式效果较好。结论 多层螺旋CT追踪触发技术有助于提高颅内动脉成像质量。阈值为75 HU触发扫描图像质量最好。
[关键词] 多层螺旋CT；追踪触发技术；CT动脉血管造影
[中图分类号] R816.2 [文献标识码] B [文章编号] 2095-0616（2011）22-117-02
多层螺旋CT 动脉血管造影（multi-slice computed tomographic angiography，MSCT）操作简便、无创。它配合强大的后处理软件，可较容易重建出多角度二维、三维的图像，在颅内动脉疾病诊断中的应用日益广泛[1]。目前颅内动脉成像的增强时相的选择常用的有固定延迟时间法、小剂量实验和造影剂追踪触发技术（Smart Prep）。追踪触发技术是一项利用智能软件，实时的监控人体的某种结构，在注射造影剂后，当达到阈值时启动增强扫描的技术。目前关于阈值的设置文献报道结论并不完全一致，而且该项技术与固定延迟时间法的对比研究尚不全面。本研究采用该技术不同阈值和固定延迟时间法对比，探讨其在颅内动脉血管成像中的应用优势及选择合理的阈值。
1 资料与方法
1.1 一般资料
笔者所在医院2007年6月~2010年12月共120例颅内CTA资料。其中男73例，女47例，年龄19~85岁，平均（56.4±8.2）岁。按两种不同颅内动脉成像方法分成4组。A组：根据体循环的时间，将增强扫描的延迟时间设为19 s；B~D组：应用Smart Prep 技术实时监控，当造影剂浓度达到阈值（3组分别设定为60、75、90）后触发扫描。所得数据采用容积显示（VR）、最大密度投影（MIP）和多平面重建（MPR）3种后处理技术。从A~D组中随机抽取30例重建图像经3位专业技师进行质量比较，评价出优、良、差3个级别。另外测量增强检查后颈内动脉C1~C5段的CT值，寻找触发最佳阈值。
1.2 仪器及检查方法
检查设备采用美国GE公司生产的lightspeed 16层螺旋CT扫描机。患者采用仰卧位，上肢紧靠躯体平放，双肩尽量下垂，眦耳线垂直于扫描床，定位相采用头颅正侧位。扫描范围从颈根部到颅顶。对比剂采用欧乃派克，用量80 mL，高压注射器注射速3.5 mL/s，FOV180 mm，轴位螺旋扫描、层厚1.25 mm、层距0.6 mm、螺距 pitch 1.375∶1。
扫描方法：本研究分为4组，A组是根据体循环的时间、文献报道及经验，将增强扫描延迟时间设为19 s后触发扫描。B~D切观察监视屏动态曲线的变化以及预扫描层面感兴趣区内
组采用追踪触发技术，阈值设分别设为80、100、120 HU）以右侧颈总动脉作为预扫描和诊断扫描的起始层面，扫描开始密（region of interest, ROI）的图像密度变化，当造影剂浓度达到阈值后触发扫描。扫描后对图像数据采用容积显示（VR）、最大密度投影（MIP）和多平面重建（MPR）3种后处理技术。重建图像经3位专业技师进行质量比较，评价出优、良、差3个级别。
1.3 评价标准
容积显示、最大密度投影、薄层3种后处理重建图像中，颈内动脉系和椎-基底动脉系完整显示，血管表面光滑、主干及主要分支解剖结构完整清晰、完全符合诊断要求者，定为“优”，且静脉完全未显示；能全程完整显示，血管表面欠光滑，解剖结构欠清晰但能够诊断者，虽静脉显示但不影响动脉显示，定为“良”；不能全程完整显示者，或静脉显影影响动脉重建，定为“差”。
1.4 统计学处理
采用SPSS10.0软件包进行统计学处理，计数资料采用x2检验。
2 结果
2.1 多种重建图像质量比较
多层螺旋CT追踪触发技术较单纯时间设定扫描方式效果较好。B~D组追踪触发技术较A组（单纯时间设定扫描方式）成像效果明显优于A组。A组与B、C、D组比较，差异有统计学意义（x2=6.92，P均＜0.01）；C组与B、D两组比较，差异有统计学意义（x2=4.12，P均＜0.05）。见表1。
表1 多种重建图像质量比较[n（%）]
组别 优 良 差
A 3（10.0） 15（50.0） 12（40.0）
B 24（80.0） 6（20.0） 0（0.0）
C 28（93.3） 2（6.7） 0（0.0）
D 25（83.3） 5（17.7） 0（0.0）
2.2 采用不同阈值时动脉CT值统计结果
3种不同阈值出发扫描时阈值为75 HU时颅内动脉显示较佳。见表2。
表2 采用不同阈值时动脉CT值统计结果
组别 扫描起始处颈总动脉CT值X-（HU） C1段CT值（HU） C2段CT值（HU） C3段CT值（HU） C4段CT值（HU） C5段CT值（HU）
B组阈值60HU 85 302 285 276 274 263
C组阈值75HU 180 183 190 195 200 215
D组阈值90HU 251 262 280 286 290 307
2.3 C组阈值75 HU的图片（图1 ~ 6）
图1 C组阈值75 HU的VR图片 图2 C组阈值75 HU的VR图片
轴位 冠状位
图3 C组阈值75 HU的MIP图 图4 C组阈值75 HU的MIP图
片轴位 片冠状位
图5 C组阈值75 HU的近颅底薄层图片 图6 C组阈值75 HU的中颅部薄层图片
3 讨论
颅内动脉血管性病变临床诊断与疗效评价一直以DSA为金标准。随着CT设备和技术的发展，MSCTA被认可以作为动脉瘤术前检查的首选方法[2]。MSCTA成像方法常用有固定延迟时间法、小剂量实验和造影剂追踪触发技术。
固定延迟时间法是根据经验按照体循环的时间，将增强扫描的延迟时间设置为一定数值，在这个时间后触发扫描。优点是简单易学，但缺点是每个患者体循环时间不同，尤其心功能不全患者，体循环时间延迟，容易造成没有造影剂充盈就扫描现象；另外一方面血压高，体循环速度快的患者，容易造成动静脉同时显像现象。两者都会导致脑动脉显像差。
小剂量实验是追踪触发技术监控前做小剂量试验，用以确定理论阈值。方法是在主动脉弓层面选取ROI，经肘静脉高压注射造影剂20 mL，低剂量（120kv，40MA）同层扫描，待时间-密度曲线的峰值出现后停止扫描。因诊断扫描的延迟时间最低值为3.0 s，所以峰值前3.0 s所对应的CT值即为该增强扫描的阈值。但是进行小剂量实验不仅消耗额外的对比剂，而且增加了操作环节，延迟了检查时间，
追踪触发技术的方法为首选在CT平扫基线上设感兴趣区，在感兴趣区内监测的图像密度变化。手动打开监测开关，注射对比剂，CT机在基线层面用低剂量辐射透视监测感兴趣区的CT值的变化，当造影剂浓度达到阈值后触发扫描。采用团注对比剂追踪触发技术不仅可以减少CT辐射剂量，减少对比剂数量，而且实现了扫描的个体化和最优化[3]。
追踪触发技术要点总结：本技术成功的关键在于设置恰当的触发阈值，阈值的确定又因扫描机型、预扫描平面的不同而有较大的差别。Claves等[4]报道用非离子型对比剂靶血管密度为150~200 HU最佳，阈值偏低，扫描过早扫描点位于时间-密度曲线的上升段；阈值偏高，扫描过迟，扫描点位于时间-密度曲线的下降段。这将导致靶血管密度低于100 HU或高于250 HU都会引起失真。本研究把监测点设在颈总动脉起始部，阈值设为60、75、85。本组资料表明，对比剂注速在3.5 mL/s时，CT阈值为75 HU时，图像质量最好。另外头颈部保持静止也比较重要。对于颅内血管性病变的患者，往往躁动，特别是合并脑出血的患者难以控制头部移动，导致血管成像模糊，无法清晰显示颅内动脉，所以追踪触发技术前一定要让患者保持安静状态，必要时给予镇静剂以免发生运动伪影。对于清醒的其应叮嘱患者避免不必要的吞咽动作。感兴趣区定位要准确[5]。因为颈部血管复杂，而且还有淋巴结，解剖结构容易混淆。对于刚刚应用追踪出发技术的技师，应熟悉解剖结构，避免ROI定位错误。产生不必要的错误。
综上所述，多层螺旋CT采用追踪触发扫描技术有助于提高颅内动脉图像成像质量。应用追踪触发扫描感兴趣区的阈值设立在本实验研究中CT值设定为75 HU，成像效果较好，但要取得最佳图像，CT阈值设定还等待进一步的研究。
[参考文献]
[1] 蒲红,付凯,白林,等.16层螺旋CT血管造影诊断颅内动脉瘤[J].中国医学影像学杂志,2006,14（1）:23-26.
[2] 程树来,任安洲,段传志,等.自发性蛛网膜下腔出血的病因诊断及介入治疗[J].中华神经医学杂志,2006,11（5）:1160-1162.
[3] 姜保东,冯晓源,柳澄,等.颅颈联合多层螺旋CT 血管造影扫描技术探讨[J].中华放射学杂志,2006,40（3 ）：970-973.
[4] Claves JL,wise SW,Hopper KD,et al.Evaluation of contrast densities in the diagnosis of carotid stencsis by CT angiography [J].AJR,1997,169:569-573.
[5] 姜保东,柳澄,于富华.追踪触发技术在颅颈联合CTA 中的应用研究[J].中国中西医结合影像学杂志,2003,1（4）:217-220.
（收稿日期：2011-09-01）
[关键词] 多层螺旋CT；追踪触发技术；CT动脉血管造影
[中图分类号] R816.2 [文献标识码] B [文章编号] 2095-0616（2011）22-117-02
多层螺旋CT 动脉血管造影（multi-slice computed tomographic angiography，MSCT）操作简便、无创。它配合强大的后处理软件，可较容易重建出多角度二维、三维的图像，在颅内动脉疾病诊断中的应用日益广泛[1]。目前颅内动脉成像的增强时相的选择常用的有固定延迟时间法、小剂量实验和造影剂追踪触发技术（Smart Prep）。追踪触发技术是一项利用智能软件，实时的监控人体的某种结构，在注射造影剂后，当达到阈值时启动增强扫描的技术。目前关于阈值的设置文献报道结论并不完全一致，而且该项技术与固定延迟时间法的对比研究尚不全面。本研究采用该技术不同阈值和固定延迟时间法对比，探讨其在颅内动脉血管成像中的应用优势及选择合理的阈值。
1 资料与方法
1.1 一般资料
笔者所在医院2007年6月~2010年12月共120例颅内CTA资料。其中男73例，女47例，年龄19~85岁，平均（56.4±8.2）岁。按两种不同颅内动脉成像方法分成4组。A组：根据体循环的时间，将增强扫描的延迟时间设为19 s；B~D组：应用Smart Prep 技术实时监控，当造影剂浓度达到阈值（3组分别设定为60、75、90）后触发扫描。所得数据采用容积显示（VR）、最大密度投影（MIP）和多平面重建（MPR）3种后处理技术。从A~D组中随机抽取30例重建图像经3位专业技师进行质量比较，评价出优、良、差3个级别。另外测量增强检查后颈内动脉C1~C5段的CT值，寻找触发最佳阈值。
1.2 仪器及检查方法
检查设备采用美国GE公司生产的lightspeed 16层螺旋CT扫描机。患者采用仰卧位，上肢紧靠躯体平放，双肩尽量下垂，眦耳线垂直于扫描床，定位相采用头颅正侧位。扫描范围从颈根部到颅顶。对比剂采用欧乃派克，用量80 mL，高压注射器注射速3.5 mL/s，FOV180 mm，轴位螺旋扫描、层厚1.25 mm、层距0.6 mm、螺距 pitch 1.375∶1。
扫描方法：本研究分为4组，A组是根据体循环的时间、文献报道及经验，将增强扫描延迟时间设为19 s后触发扫描。B~D切观察监视屏动态曲线的变化以及预扫描层面感兴趣区内
组采用追踪触发技术，阈值设分别设为80、100、120 HU）以右侧颈总动脉作为预扫描和诊断扫描的起始层面，扫描开始密（region of interest, ROI）的图像密度变化，当造影剂浓度达到阈值后触发扫描。扫描后对图像数据采用容积显示（VR）、最大密度投影（MIP）和多平面重建（MPR）3种后处理技术。重建图像经3位专业技师进行质量比较，评价出优、良、差3个级别。
1.3 评价标准
容积显示、最大密度投影、薄层3种后处理重建图像中，颈内动脉系和椎-基底动脉系完整显示，血管表面光滑、主干及主要分支解剖结构完整清晰、完全符合诊断要求者，定为“优”，且静脉完全未显示；能全程完整显示，血管表面欠光滑，解剖结构欠清晰但能够诊断者，虽静脉显示但不影响动脉显示，定为“良”；不能全程完整显示者，或静脉显影影响动脉重建，定为“差”。
1.4 统计学处理
采用SPSS10.0软件包进行统计学处理，计数资料采用x2检验。
2 结果
2.1 多种重建图像质量比较
多层螺旋CT追踪触发技术较单纯时间设定扫描方式效果较好。B~D组追踪触发技术较A组（单纯时间设定扫描方式）成像效果明显优于A组。A组与B、C、D组比较，差异有统计学意义（x2=6.92，P均＜0.01）；C组与B、D两组比较，差异有统计学意义（x2=4.12，P均＜0.05）。见表1。
表1 多种重建图像质量比较[n（%）]
组别 优 良 差
A 3（10.0） 15（50.0） 12（40.0）
B 24（80.0） 6（20.0） 0（0.0）
C 28（93.3） 2（6.7） 0（0.0）
D 25（83.3） 5（17.7） 0（0.0）
2.2 采用不同阈值时动脉CT值统计结果
3种不同阈值出发扫描时阈值为75 HU时颅内动脉显示较佳。见表2。
表2 采用不同阈值时动脉CT值统计结果
组别 扫描起始处颈总动脉CT值X-（HU） C1段CT值（HU） C2段CT值（HU） C3段CT值（HU） C4段CT值（HU） C5段CT值（HU）
B组阈值60HU 85 302 285 276 274 263
C组阈值75HU 180 183 190 195 200 215
D组阈值90HU 251 262 280 286 290 307
2.3 C组阈值75 HU的图片（图1 ~ 6）
图1 C组阈值75 HU的VR图片 图2 C组阈值75 HU的VR图片
轴位 冠状位
图3 C组阈值75 HU的MIP图 图4 C组阈值75 HU的MIP图
片轴位 片冠状位
图5 C组阈值75 HU的近颅底薄层图片 图6 C组阈值75 HU的中颅部薄层图片
3 讨论
颅内动脉血管性病变临床诊断与疗效评价一直以DSA为金标准。随着CT设备和技术的发展，MSCTA被认可以作为动脉瘤术前检查的首选方法[2]。MSCTA成像方法常用有固定延迟时间法、小剂量实验和造影剂追踪触发技术。
固定延迟时间法是根据经验按照体循环的时间，将增强扫描的延迟时间设置为一定数值，在这个时间后触发扫描。优点是简单易学，但缺点是每个患者体循环时间不同，尤其心功能不全患者，体循环时间延迟，容易造成没有造影剂充盈就扫描现象；另外一方面血压高，体循环速度快的患者，容易造成动静脉同时显像现象。两者都会导致脑动脉显像差。
小剂量实验是追踪触发技术监控前做小剂量试验，用以确定理论阈值。方法是在主动脉弓层面选取ROI，经肘静脉高压注射造影剂20 mL，低剂量（120kv，40MA）同层扫描，待时间-密度曲线的峰值出现后停止扫描。因诊断扫描的延迟时间最低值为3.0 s，所以峰值前3.0 s所对应的CT值即为该增强扫描的阈值。但是进行小剂量实验不仅消耗额外的对比剂，而且增加了操作环节，延迟了检查时间，
追踪触发技术的方法为首选在CT平扫基线上设感兴趣区，在感兴趣区内监测的图像密度变化。手动打开监测开关，注射对比剂，CT机在基线层面用低剂量辐射透视监测感兴趣区的CT值的变化，当造影剂浓度达到阈值后触发扫描。采用团注对比剂追踪触发技术不仅可以减少CT辐射剂量，减少对比剂数量，而且实现了扫描的个体化和最优化[3]。
追踪触发技术要点总结：本技术成功的关键在于设置恰当的触发阈值，阈值的确定又因扫描机型、预扫描平面的不同而有较大的差别。Claves等[4]报道用非离子型对比剂靶血管密度为150~200 HU最佳，阈值偏低，扫描过早扫描点位于时间-密度曲线的上升段；阈值偏高，扫描过迟，扫描点位于时间-密度曲线的下降段。这将导致靶血管密度低于100 HU或高于250 HU都会引起失真。本研究把监测点设在颈总动脉起始部，阈值设为60、75、85。本组资料表明，对比剂注速在3.5 mL/s时，CT阈值为75 HU时，图像质量最好。另外头颈部保持静止也比较重要。对于颅内血管性病变的患者，往往躁动，特别是合并脑出血的患者难以控制头部移动，导致血管成像模糊，无法清晰显示颅内动脉，所以追踪触发技术前一定要让患者保持安静状态，必要时给予镇静剂以免发生运动伪影。对于清醒的其应叮嘱患者避免不必要的吞咽动作。感兴趣区定位要准确[5]。因为颈部血管复杂，而且还有淋巴结，解剖结构容易混淆。对于刚刚应用追踪出发技术的技师，应熟悉解剖结构，避免ROI定位错误。产生不必要的错误。
综上所述，多层螺旋CT采用追踪触发扫描技术有助于提高颅内动脉图像成像质量。应用追踪触发扫描感兴趣区的阈值设立在本实验研究中CT值设定为75 HU，成像效果较好，但要取得最佳图像，CT阈值设定还等待进一步的研究。
[参考文献]
[1] 蒲红,付凯,白林,等.16层螺旋CT血管造影诊断颅内动脉瘤[J].中国医学影像学杂志,2006,14（1）:23-26.
[2] 程树来,任安洲,段传志,等.自发性蛛网膜下腔出血的病因诊断及介入治疗[J].中华神经医学杂志,2006,11（5）:1160-1162.
[3] 姜保东,冯晓源,柳澄,等.颅颈联合多层螺旋CT 血管造影扫描技术探讨[J].中华放射学杂志,2006,40（3 ）：970-973.
[4] Claves JL,wise SW,Hopper KD,et al.Evaluation of contrast densities in the diagnosis of carotid stencsis by CT angiography [J].AJR,1997,169:569-573.
[5] 姜保东,柳澄,于富华.追踪触发技术在颅颈联合CTA 中的应用研究[J].中国中西医结合影像学杂志,2003,1（4）:217-220.
（收稿日期：2011-09-01）