Test,Bolus法与Bolus,Tracking法在头颈CTA中的对比研究＊

刘志强 林进丽 罗庆禄 饶怡欣 臧东亮 林子盛 欧阳中敏,*

1.广州市第十二人民医院放射医学科(广东 广州 510000)

2.广州医科大学附属第五医院医学影像科(广东 广州 510700)

3.广州医科大学附属第五医院康复医学科(广东 广州 510700)

由于动脉血管供应大脑部分突然堵塞或者破裂，形成缺血性和出血性脑卒中，导致大脑组织缺乏血液和氧气供应，称为脑卒中。这些缺血部分的脑组织随即出现梗塞坏死，坏死脑组织支配的躯体部分机会出现功能异常[1]。近三十年来，脑卒中的发病率持续上升，具有高发病率、高致残率、高发死率的特点[2-3]。对于脑卒中来说，时间就是大脑，因此在相应的时间窗内进行对应的治疗尤为关键，而头颈CTA(computed tomographic angiography)检查操作简单、无创伤性、检查时间短、检查费用相对较低、确诊率高，是脑卒中评估和诊断的重要检查方法[4]。

在脑卒中评估和诊断中，影像专业技术人员需要快速准确的完成头颈CTA检查扫描。目前，最为常用的头颈CTA扫描方法有Test Bolus法(小剂量测试法)与Bolus Tracking法(对比剂团注智能追踪法)[5]。Test Bolus法是通过对比剂少量注射后动态监测选定的固定层面，对所得数据进行分析，得到层面内目标血管的峰值时间，利用该峰值时间计算出CTA扫描的启动时间[6-7]；
Bolus Tracking法是把监测点设置在预先扫描的固定层面中目标血管内，通过追踪团注对比剂后血管内CT值的变化，待检测层面血管内CT值达到所设阈值，自动触发扫描(或手动点击扫描)[8-10]。为了获得头颈CTA的最佳扫描时机，为脑卒中患者和临床医生提供最准确的影像资料和影像诊断，本研究对比分析Test Bolus法与Bolus Tracking法在头颈CTA扫描中的图像质量以及诊断意义。

1.1 一般资料收集2019年1月至2020年12月在我院进行头颈联合CTA的患者60例，按照不同扫描方法分为Test Bolus组、Bolus Tracking组两组，两组各30例。其中Test Bolus组男16例，女14例，年龄21-47岁，平均年龄(29±6)岁；
Bolus Tracking组男23例，女7例，年龄21～41岁，平均年龄(33±6)岁。本研究病例入组标准：1、检查患者均无备孕怀孕、碘对比剂过敏、严重心肝肾功能衰竭等病史，2、符合伦理委员会相关审批要求，患者及其家属均签署知情同意书。

1.2 仪器及参数采用GE Optima CT660 64排螺旋CT扫描，数据导入GE AW 4.6工作站后处理。Test Bolus组和Bolus Tracking组的管电压均为120kVp，管电流均为Auto mA (Min：100 mA；
Max：400 mA；
Noise Index：7.00)。层厚为0.625 mm，转速为78.75 mm/s，螺距为0.984：1，扫描时间为5 s左右(根据患者头颈长度而定)。Test Bolus组和Bolus Tracking组的对比剂为碘佛醇320 mgI/mL,嘱咐患者在检查过程中不能动，用束缚带固定患者头部，减少运动伪影。

1.3 扫描方法Test Bolus组以5.0mL/s速率在肘静脉中注射15 mL对比剂、15mL生理盐水，监测层面选择C4/C5水平层面，用MROI分析软件观察，以颈总动脉腔为感兴趣区测量出时间-密度曲线。时间-密度曲线纵轴的最大值(顶点)即为颈总动脉内最高碘浓度CT值(HU)，时间-密度曲线纵轴的最大值所对应的横轴值就是峰值时间。根据时间-密度曲线纵轴顶点，获得其对应的转折点数n值。根据公式：实际扫描时间=10+2n+2s，计算出CTA的实际扫描时间。以5.0mL/s速率在肘静脉中注射35mL对比剂、50 mL生理盐水，扫描范围从主动脉弓层面由下往上扫描至颅顶[11-12]。

Bolus Tracking组使用机器自带的同层动态监测技术，感兴趣区(ROI)选择在主动脉弓腔内，以其层面作为监测层面。以5.0 mL/s速率在肘静脉中注射60mL对比剂、50mL生理盐水，CT值触发阈值设为140HU。当感兴趣区(ROI)内的CT值上升至140HU时自动触发开始扫描，扫描范围从主动脉弓层面由下往上扫描至颅顶[13]。

1.4 图像后处理将头颈CTA的薄层原始数据上传GE ADW 4.6工作站进行后处理，通过动脉期薄层减去平扫期薄层，获得剪影图像；
再进行剪切、血管延伸添加等操作，获得头颈CTA 的容积再现VR、多平面重组MPR和最大密度投影MIP等[14]。

1.5 统计学分析主观评价由2名从事CT诊断工作5年以上的主治医师分别采用双盲法独立分析，分别对Test Bolus组和Bolus Tracking组进行评分。评分标准：1分，只能观察头颈部血管主干，图像噪声、伪影大；
2分，只能观察头颈部血管主干及主要分支，图像噪声、伪影大；
3分，血管主干显影较好，分支欠佳；
4分，血管主干及分支显影较好；
5分，血管主干及分支显影清晰，对比度好，无伪影。统计学分析使用SPSS 26.0软件，采用秩和检验2名医生对两组图像的主观评分，P值＜0.05为差异具有统计学意义。

客观评价在安泰PACS系统上，分别测量Test Bolus组和Bolus Tracking组图像的主动脉弓、颈总动脉和大脑中动脉M1段血管内CT值(HU)，分别计算出三处血管内CT值的平均值和标准差。统计学分析使用SPSS 26.0软件，采用配对样本t检验两组图像主动脉弓、颈总动脉和大脑中动脉M1段血管内CT值，统计分析出两组图像三处血管内CT值的t值和v值，P值＜0.05为差异具有统计学意义。

主观评价五分法中，A医生评分Test Bolus法扫描图像(4.97±0.18)分、Bolus Tracking法扫描图像评分(4.77±0.42)分，差异具有统计学意义(P=0.03)；
B医生评分Test Bolus法扫描图像(4.97±0.18)分、Bolus Tracking法扫描图像评分(4.73±0.44)分，差异具有统计学意义(P=0.01)；
主观评价Test Bolus法扫描CTA图像稍优于Bolus Tracking法。表1为客观评价主动脉弓、颈总动脉和大脑中动脉M1段血管内的CT值比较，Test Bolus法扫描图像主动脉弓、颈总动脉和大脑中动脉M1段血管内CT值明显高于Bolus Tracking法，主动脉弓血管内CT值差异无统计学意义(P＞0.05)；
颈总动脉和大脑中动脉M1段管内CT值差异具有统计学意义(P＜0.05)。

本研究通过主观评价医生评分和客观评价测量血管内CT值的对比分析，发现Test Bolus法和Bolus Tracking法相比，Test Bolus法扫描CTA图像质量稍高于Bolus Tracking法，尤其是颅内动脉显示更加精准、清晰。Test Bolus法和Bolus Tracking法在头颈CTA扫描中都是非常重要的扫描方法，但是CTA图像质量受患者个体血流速度影响较大，影响静脉血流速度的因素很多：(1)粘稠度较高时，血流速度较慢；
(2)患者情绪高度紧张时，静脉收缩，血流减慢；
(3)血容量多，血流速度快等。影响动脉血流速度的因素也较多：(1)心脏每博输出量越大，血流速度越快；
(2)心率越快，血流速度越快；
(3)动脉管壁弹性，管壁硬化，动脉弹性减弱，也会影响血流速度等[15-16]。

Bolus Tracking法扫描图像相比略差的原因分析：(1)当患者血流速度较快时，扫描时机偏晚，使用较少对比剂，则抓取不到血管显像合适时机；
使用较多对比剂，则颅内静脉显影，干扰诊断。(2)当血流速度较慢时，扫描时机偏早，颅内血管尚未完全显影就采集图像，导致CTA图像欠佳，影响诊断；
为了避免扫描失败，一般会立即加扫一期动脉期，即便如此也会错过血管显影的最佳时机，影响诊断。此外，当阈值设定较低或受到干扰时，应手动调整ROI形状、大小和位置等，必要时及时手动触发扫描[17]。

头颈CTA扫描采用Test Bolus法，选择C4/C5水平层面颈动脉作为感兴趣区ROI,注射少量对比剂，得到时间-密度曲线，获得颈动脉血管内碘浓度最高时的时间，作为头颈CTA的扫描时机。此扫描时机即为C4/C5水平层面颈动脉显影最佳时机，可以获得CT值较高的图像，可以较大程度降低由于血流速度过快或过慢造成的CTA显影时间欠佳，尽可能的获得最佳扫描时机。从表1中可以Test Bolus法扫描图像血管内CT值明显高于Bolus Tracking法，尤其是对颅内血管扫描时机抓取较及时，颅内血管显影效果较好、图像质量较高。故在采用Test Bolus法扫描头颈CTA可以准确计算CTA的扫描启动时间，可以获取最佳扫描时机。

此外从研究方法中可以看出，Bolus Tracking法注射对比剂60mL，Test Bolus法注射对比剂35mL，在对比剂用量上Test Bolus法要少于Bolus Tracking法。Test Bolus法计算峰值时间所用的对比剂与监测层厚有关，可以采用薄层监测进一步减少测试的对比剂用量。采用Test Bolus法可以减少患者的对比剂用量，降低患者肾脏排泄负担[18-19]。

对于采用Test Bolus法没有相关分析软件时，也可以选择替代方法：在肘静脉以5.0mL/s速率注射15mL对比剂、15mL生理盐水，选择C4/C5水平层面为监测层面，以颈总动脉腔为感兴趣区，采用单层重复扫描技术，间隔扫描的间隔时间设置为1s,每次扫描重建1层图像，从注射开始扫描至ROI对比剂浓度开始变淡。扫描图像ROI对比剂浓度最高的那层即为血管显影最佳时间，那层图像所对应的层数就代表扫描时间的秒数即为峰值时间。

同时，为提高头颈CTA扫描成功率，对比剂注射应优先选择右手。对比剂通过右手的静脉血管路径非常通畅，并且很短；
对比剂通过左手的静脉血管路径非常狭窄，并且很长。当受患者个体因素影响注射对比剂只能选择左手时，极易发生对比剂返流至左侧颈内静脉或者背部静脉网中，导致头颈CTA图像中的动脉显影偏淡、欠佳和静脉显示过多干扰动脉观察。应当使用低流速(3.5mL/s)以及注射高浓度对比剂(优维显370 mgI/mL)扫描，使对比剂都能够通过狭窄的左头臂静脉通道[20]。

本研究存在不足之处：(1)测试所用对比剂较多，应尝试采用薄层监测减少对比剂用量；
(2)病例数较少，血流速度偏快或偏慢的特异性患者不多，无法进一步分析两种方法的差异；
(3)对于扫描时间的确定，一定要准确计算，计算错误将导致CTA检查失败。

综上所述，在头颈CTA扫描中Test Bolus法可准确计算CTA的扫描启动时间，可以获取最佳扫描时机，提高诊断的准确性。为避免患者血流因素导致头颈CTA扫描的失败，可以选用Test Bolus法，提高头颈CTA扫描的成功率。