西门子CT双能量成像技术显示脊髓动脉的扫描方案初探

李儒，侯佳辰，郭兴

(柳州市工人医院 医学影像科，广西 柳州 545000)

0 引言

脊髓动脉血管纤细，起源及分支走行个体差异较大。国内外不少学者探讨过多层螺旋CT扫描脊髓动脉的最佳参数[1]，但都仅限于颈段或胸腰段显示，并没有全程显示颈胸腰段脊髓动脉的研究。究其原因，可能由于扫描范围长，图像容易出现运动伪影，而且辐射剂量不小。由于CT双能量技术日渐成熟，其扫描时间更短、辐射剂量更低，空间分辨力更高，且拥有高低Kv混合数据的多样化图像重建技术，为全程显示脊髓动脉成为可能。本研究旨在探讨西门子CT双能量成像技术显示颈胸腰段脊髓动脉成像的较佳扫描参数。

1 对象和方法

1.1 研究对象及分组

收集2018年1月至2020年12月在我院行增强CT检查的患者120例。随机分为ABC 3组，A组40例，采用固定主动脉监测区增强扫描触发阈值，对比研究和测定最佳的延时扫描时间T；B组40例，采用固定T，对比研究和测定最佳的主动脉监测区增强扫描触发阈值H；C组40例，采用上述最佳的扫描参数进行扫描，评价其显示脊髓动脉的能力。

1.2 扫描技术

采用Siemens Somatom Definition Flash CT。扫描参数：双能量扫描，螺距0.984，X线管旋转速度0.6s/周，采集层厚0.625mm，层间距0.625mm，管电流550mA，管电压40～140kVp瞬时切换。采用高压注射器经肘静脉，以4～4.5mL/s的流率团注80～100mL碘克沙醇(含碘370mg/mL)对比剂，然后注射生理盐水40mL。增强扫描触发阈值监测区固定取T8平面主动脉。扫描范围从枕骨大孔至骶2椎体水平。将A组40例平均分为4小组，设定增强扫描触发阈值为180Hu，分别设置到达该阈值后再延时17s、19s、21s、23s开始扫描，评估脊髓动脉的显示效果，寻找最佳延迟时间T。将B组40例平均分为4小组，采用延迟时间T，分别设置增强扫描触发阈值为140Hu、160Hu、180Hu、200Hu，评估脊髓动脉的显示效果，寻找最佳触发扫描阈值H。将C组40例采用增强触发扫描阈值H、延迟时间T扫描，评价该脊髓动脉的显示效果。

1.3 图像后处理

将80KV和140KV两种能量的混合数据，传输至工作站，采用双能量模式成像。利用MPR、VRT、单能+、最佳对比等多种后处理方法显示脊髓动脉，通过两位有经验的影像诊断医师独立对图像进行评价。以肉眼能分辨出脊髓动脉与周围软组织密度差视为“显示”，记录脊髓动脉及分支(脊髓前动脉、脊髓后动脉、前根髓动脉、后根髓动脉、肋间动脉/腰动脉)显示数。按以下规则对各血管评分：1分，动脉未见明确显示；2分，动脉显影，但显示不清，走行不连续；3分，动脉显影一般，走行基本连续，与起源的节段性脊髓脉动脉解剖关系显示一般；4分，动脉显影较好，走行连续，能显示动脉的全程，与起源的节段性脊髓动脉解剖关系较清晰；5分，动脉显影好，全程走行显示清晰，与起源的节段性脊髓动脉解剖关系清晰[2]。对于有异议案例，经讨论达成统一结论。

1.4 统计学处理

采用SPSS 20.0软件对所得数据进行统计分析，计量资料用(±s)表示，比较采用t检验；计数资料以率(%)表示，比较采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 最佳延迟时间T

见表1。

从表1可见，在延时21s时，脊髓动脉的显示率及评分均数高于其他组，因此将21s作为最佳延时扫描时间T。

表1 最佳延迟时间T

2.2 最佳增强扫描触发阈值

见表2。

从表2可见，当增强触发阈值设为180 Hu时，脊髓动脉的显示率及评分均数高于其他组，因此将180 Hu设定为主动脉监测区最佳CT触发阈值H。

表2 最佳增强扫描触发阈值

2.3 采用增强触发扫描阈值H、延迟时间T扫描显示脊髓动脉的效果 见表3。

表3 触发阈值H延时扫描时间T

从表3可见，C组全部40例(100%)均能清晰显示脊髓前动脉，35例(35/40，87.5%)能显示Adamkiewicz动脉起源及走行(图1～图3)，脊髓后动脉、后根动脉未显示。

图1 颈段脊髓前动脉及颈膨大动脉；图2胸段脊髓前动脉及前根动脉；图3胸腰段脊髓前动脉及AKA

3 讨论

正常脊髓动脉解剖 脊髓动脉主要有脊髓前、后动脉和根动脉。脊髓前、后动脉均起自椎动脉V4段，前动脉往下走行于脊髓前正中裂，后动脉侧走行于脊髓后外侧沟。根动脉起自颈、胸、腰各部的节段性分支，分为前、后根动脉。位于颈5～胸6节较大的一支前根动脉称颈膨大动脉，供应颈l～胸6节脊髓，而位于胸8～腰1节较大的另一支前根动脉侧称大前根动脉(Adamkiewicz AKA)，供应胸7以下脊髓[3]。

脊髓动脉成像的影响因素 对比剂的剂量、浓度及注射速度都将影响正常脊髓血管显示。杨延辉[4]和高思佳等[5]分别采用4～5mL/s，60～100mL和6mL/s，80mL的注射速度和剂量来显示脊髓血管畸形，使供血动脉、畸形血管团及引流静脉能够得到较好地显示，但是某些解剖细节显示欠佳。笔者采用对比剂4～4.5mL/s、80～100mL的注射速度和剂量，虽然亦存在某些细节显示不佳的情况，但是通过后处理工作站单能+、最佳对比等工具的使用，调低能量Kv值，可以提高血管与背景组织的对比度，从而增强血管的显示效果。

增强扫描触发阈值及延迟扫描时间，是决定脊髓动脉成像效果的另外两大重要因素。在脊髓动脉内对比剂浓度达到峰值时扫描，成像效果最佳。所以当阈值设定较低时，延迟扫描时间要适当延长，当阈值设定较高，延迟扫描时间则要适当缩短。陈天金等[6]采用64排螺旋CT设定增强扫描触发阈值180Hu，延迟时间19s显示脊髓动脉效果最佳。笔者采用双源128排螺旋CT，同样设定180 Hu作为最佳增强扫描触发阈值，因扫描层厚更薄，速度更快，所以延迟时间需要适当延长，从A组及C组结果可见，延迟时间21s时脊髓动脉成像效果最佳。此时脊髓前动脉和前根动脉的显示率分别为100%和87.5%，可以清晰显示AKA标志性“发卡征”[7]，同时肋间动脉或腰动脉内亦保持较高的对比剂浓度。

从笔者ABC三组结果可见，虽然CT双能量成像技术已能较清晰的显示脊髓动脉颈胸腰段的解剖细节，但脊髓后动脉及后根动脉显示不佳，前根动脉大多时侯仅能显示较大分支，如颈膨大动脉及AKA。究其原因，可能因为脊髓动脉纤细，除了主干及大分支，更细小的分支难以短时间内聚集较高的碘浓度。而扫描范围跨颈胸腰段，难以抓住各分支血管内对比剂浓度的蜂值时间扫描。

综上所述，使用适当的扫描参数，西门子CT双能量成像技术可以快速、安全、无创地显示颈胸腰段脊髓前动脉，以及腰/肋间动脉、颈膨大动脉、大前根动脉。