【4层螺旋CT的VR\MPR对门静脉血管重建技术的探讨】 螺旋CT

　　[摘要] 目的 探讨4层螺旋CT的VR、MPR对门静脉重建的技术。方法 收集肝脏平扫加增强扫描80例，着重对肝脏平扫CT值的研究来确定门静脉对比剂延迟时间，应用三维容积再现（VR）与多层面重组（MPR）两种重建技术门静脉重建技术的研究。结果 VR和MPR重建图能清晰显示病变位置、范围，血管和周围邻近关系及侵犯情况，使病变情况观察更直观。平扫肝脏CT值越低，门静脉扫描延迟时间越长，正常CT值组45s时门静脉成像效果一级图像高达80%，偏低CT值组50s时门静脉成像效果一级图像达60%。结论 门静脉延迟时间的掌握，对比剂总量和流速的测量，都是CTP高质量图像的重要环节；大多数患者延迟时间45－50s可获得较理想成像效果，更好为的VR、MPR等后处理技术提供保证，为临床提供更多直观、准确的有关门静脉的信息。
　　[关键词] 体层摄影术，X线计算机； 门静脉； 延迟时间； 容积再现； 多平面重组
　　[中图分类号] R657.3+4[文献标识码] A[文章编号] 1005-0515（2011）-05-001-01
　　[Abstract] Objective To evaluate the reconstruction techniques of VR, MPR for the portal vein. with 4 silces spiral CT．Method Eighty patients were performed a 4 slices spiral CT together with enhancement． Portal vein and their branches were constructed by volume rendering(VR) and multiple planar reformation(MPR) techniques．The delay time of the portal vein were evaluated with the CT value of the hepatic parenchyma on pre-contrast image. Result Portal vein branch could be revealed by VR and MIP technique clearly，which could directly demonstrate the location and the extent of the lesion，and show the relationship and invasion with surrounding structure. The lower CT value of the hepatic parenchyma, the longer of delay time of the portal vein．If the CT value (of hepatic parenchyma of pre-contract) was normal, the delay time of portal vein was 40s, and the display rate of one-level image were up to 80%. The delay time (50s) was longer and the display rate of one-level image (60%) was lower when the CT value decreased. ConclusionTo get high quality images, the delay time of portal vein controlling, contrast agent volume and flow rate measurements are all the important parts of CT portography（CTP）and the recommended delay time of portal vein was 40s to 45s. Also the reconstruction techniques ; the VR, MPR ect, could directly and exactly show the information about the portal vein for clinical．
　　[Keywords] Tomography, X-ray computed; portal vein; delay time; volume rendering (VR); multiple planar reformation(MPR)
　　
　　血管成像在多层螺旋CT的应用中是常用的技术之一，其对门静脉解剖及病变的诊断价值已得到肯定[1]，尤其在肝癌和肝移植及其他一些肝脏手术前，准确而直观地显示肝内外门静脉和肝静脉是术前设计必不可少的[2]。门静脉的特殊供血体系、心功能的正常与否，在进行CT门静脉血管成像(CT port ography, CTP) 时对比剂达到门静脉的时间较难统一、浓度不均，血管重建技术有一定难度。如何提高对比剂在门静脉扫描时血管高峰值的研究，作者使用4层螺旋CT着重对肝脏平扫CT值的研究，对门静脉对比剂延迟时间,门静脉重建技术的研究，应用三维容积重建（VR）技术与多层面重组(MPR)技术两种重建技术，旨在提高对肝脏门静脉血管异常所引起的各种疾病的诊断水平。
　　1 材料与方法：
　　1.1 正常CT值组30例(正常体检、其他疾病肝功能未损害)；偏低CT值组30例(轻微脂肪肝、轻度肝硬化等)；低CT值组20例(包括严重肝癌、肝移植术前、严重肝硬化、肝门静脉高压等)。
　　1.2 扫描技术：使用Siemens Volume Zoom 4层螺旋CT机。扫描参数：扫描层厚5mm，准直器数据3mm，螺1mm，管电压120～140kV管电流250～300mA，使用非离子造影剂优维显总量80～100mL，流速3mL/s。
　　1.3 平扫期测量肝脏CT值，以该CT值的正常、偏低、低，来决定增强扫描的延迟时间。平扫CT值的测量点:三组CT值的测量点均在肝门静脉主干的层面选肝左叶、右前叶、右后叶三点测量。增强的门静脉期和门静脉主干的CT值也作相应测量。
　　1.4 扫描延迟时间:正常CT值组有40、45、50s不同时相；偏低CT值组45、50、55s不同时相；低CT值组60、70s不同时相。
　　1.5 血管影像质量评估标准:各组图像均行多平面重组（MPR）和容积再现（VR）三维重组后，依据血管壁的光滑度、影像的清晰度、是否中断狭窄、移植物结构等进行血管影像质量分级为：1级影像：门静脉主干、左右分支及其脾静脉、肠系膜上静脉显示清楚血管光滑 清晰，可见血管三、四级分支，无中断无伪影；2级影像：管壁尚有一定伪影，可见血管三级分支；3级影像：管壁模糊或中断。
　　2 结果:
　　图(1A) MPR可作为冠状面、矢状面的多层面观察，对血管和周围邻近关系能够明确，可显示血管充盈情况及沟通支情况。图(1B)VR重建图像直观的显示门静脉增宽，奇静脉开放、增宽、迂曲，与门静脉左支沟通。图(2A)MPR、图(2B)VR重组清晰、直观的显示肠系膜下静脉、肠系膜上静脉与脾静脉共同汇合为门静脉，门静脉分支显示清晰、光滑、完整，无中断及充盈缺损。
　　正常CT值组：肝脏平扫平均CT值62HU、门静脉期肝脏101HU、门静脉期门静脉主干179HU，延迟时间45秒一级图像达80%，延迟时间50s一级图像达30%。偏低CT值组：肝脏平扫平均CT值47HU、门静脉期肝脏96HU、门静脉期门静脉主干147HU，延迟时间50s一级图像达60%。低CT值组：肝脏平扫平均CT值42HU、门静脉期肝脏81.5HU、门静脉期门静脉主干132HU：延迟时间60s三级图像达70%。（表1）
　　表1正常、偏低与低CT值组在不同延迟时间时门静脉图像质量分级
　　图1 男，37岁，“肝硬化”。图1A（MPR）示：肠系膜下静脉汇入肠系膜上静脉，肠系膜上静脉与脾静脉汇合为门静脉，门静脉主干增宽；图1B（VR）门静脉增宽，奇静脉开放、增宽、迂曲，与门静脉左支沟通。
　　图2 男，57岁。图2A（MPR）、2B（VR）示：肠系膜下静脉、肠系膜上静脉与脾静脉清晰、管壁光滑，其共同汇合为门静脉，门静脉分支显示清晰、光滑、完整，无中断及充盈缺损。
　　3 讨论
　　3.1 扫描延迟时间：门静脉由肠系膜上静脉和脾静脉汇合而成，因为特殊的供血体系，在CTP技术中与肝实质增强扫描不同，要求选择在门静脉血管与肝实质的CT值差异最大时间段扫描，也就是在动脉期之后对比剂到达肝实质之前，是门静脉血管内对比剂浓度最高的时候。在正常情况下，由于门静脉内对比剂的浓度要低于动脉系统，因此门静脉CT血管成像中最佳时间点的选择较动脉期扫描要更重要[3]。病人的血流量、心搏出量对肝脏扫描的影响很大[4]，对比剂的种类、总量、流速率、延迟扫描时间、以及个体差异性，均可影响门静脉强化的程度和到达峰值的时间。对于肝硬化的病人由于血流动力学的改变，各期延迟时间更需要调整。在设计扫描延迟时间之前，增强前肝脏扫描CT值的测定，以该CT值的正常、偏低、低，来决定增强扫描的延迟时间。表1显示平扫肝脏CT值越低，门静脉扫描延迟时间越长，正常CT值组45s时门静脉成像效果一级图像高达80%，偏低CT值组50s时门静脉成像效果一级图像达60%，因此对于大多数患者来说门静脉延迟时间45－50s可获得较理想成像效果。从以上三组延迟扫描时间与影像质量关系的结果看，掌握较准确的延迟时间让对比剂达到门静脉的高峰，进行扫描才能获得最佳门静脉影像。成像效果不理想是多种原因致使对比剂无法在预计的时间或根本不可能(比如肝硬化肝功能严重损害)在门静脉达到高峰所致。
　　3.2 对比剂总量和流速:总用量不低于80～100mL就能够解决这些问题。流速的控制与对比剂的量之间关系密切，为了让对比剂足够量在血管中维持一定的时间浓度，流速适中符合CTP的要求。过快注射速度使周围静脉回流快，软组织强化高容易与靶血管重叠而影响分辨力。对比剂在肘静脉注入经过漫长的血管通路到达门静脉，过慢的注射速度则不能使血管达到一定的压力，对比剂在门静脉中浓度不足。门静脉期的肝实质密度要比动脉期的肝实质密度大而门静脉比动脉的密度却小，在尽量降低门静脉期的肝实质密度而提高门静脉血管的密度为前提，是CTP高质量图像的重要一环。3ml/秒的流速是多位学者的意见。
　　3.3 VR、MPR的后处理技术:容积重现（VR）和多平面重组（MPR）对门静脉显示确切可靠[5、6]。利用计算机计算出每个象素内各种物质的百分比，显示出不同的灰度。对不同结构的色彩编码和使用不同的透明度，可同时显示浅表或深在解剖结构的影像，层次丰富立体感强。与其他三维重建方法相比较，VR既能够显示血管之间、血管与临近组织器官的三维立体关系，又有一定的透明度，更适合于观察血管[7]。VR通过调节阈值和透明度能够改善门静脉的影像质量，因血管密度差别较低是血管腔内强化不理想时可首选VR[3]，这是CTP技术在三维重建技术中重要的选择。MPR的冠状面多层面图像尽管是平面图像，可显著减少背景干扰以及周围血管影重叠，多层的观察解决了血管与邻近组织和病变部位的关系。选择不同的层厚和投照角度进行MPR图像重组，能较详细地显示某一支或某一段血管分支。VR、MPR两种重建方法对肝癌手术治疗的指导、肝硬化程度的评估、肝移植术前对门静脉系统的了解和手术方案的制定等都有很大的帮助。重建时设定密度阈值100～110HU。使用肌腱韧带重建窗进行重建血管外壁更加光滑更加逼真，这二种组合的影像效果最佳，完全可以满足临床诊断和手术前后评估的需要。
　　4层螺旋CT应用要注意以下的问题:在扫描范围较大的情况下，如果准直宽度太薄则扫描时间过长病人难于配合。在准直宽度不变的情况下使用小螺距会增加密度分辨力提高影像质量这是原则，准直宽度都可以选择3mm、床间距3mm。本文病例在使用4层螺旋CT中用1mm螺距是较为合适的一个技术参数。
　　目前我国的国情尚未全面普及64排及64以上排数的螺旋CT，改善4层螺旋CT的CTP影像质量仍有实际应用价值。4层螺旋CTP的VR、MPR对门静脉重建技术的探讨及提高有助于临床、手术科室的诊断和治疗，利用4层螺旋CT开展CTP检查技术，基本能取代有创性的传统门静脉造影术。VR重建技术的优势和MPR的多层面重组技术，可为临床提供更多的有关门静脉方面的信息。
　　参考文献
　　[1] 赵丽琴，贺文，赵红，等. CT 门静脉成像诊断胃底静脉曲张侧支循环的价值[J].中华放射学杂志，2006，40 (11)：117521178.
　　[2] 林江，陈祖望，周康荣，等.肝内门静脉和肝静脉的解剖与变异(三维动态增强磁共振血管成像分析)[J ].中华放射学杂志，1999，33 (2)：121-122.
　　[3] 蒋涛, 刘光华. MDCTP对肝硬化门脉高压侧枝循环血管的显示价值[J]. 放射学实践，2005，20 (9)：771-774.
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　　[7] 陈青华，柳澄.腹部螺旋CT血管成像技术[J].中国医学影像技术，2004，20 (4) ：642-643.
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