一种头颈血管造影方法与流程

本发明涉及医学影像技术的血管造影方法领域，具体涉及一种运用于头颈部血管检查过程中的造影方法。

背景技术：

脑血管疾病是临床常见神经系统疾病，近年来发病率逐渐上升，病死率较高，而脑血管疾病存活者中50％-70％的患者都留有后遗症，增加了社会以及家庭的负担。现有的技术中，头颈联合ct血管造影(computedtomographyangiography,cta)能清楚地显示颈总动脉、颈内外动脉、椎动脉、基底动脉及willis环的血管图像，可以判别本次事件中相关的责任血管情况，因此cta已被广泛应用于头颈部血管病变的诊断。在cta造影的过程中，要使头颈部血管图像达到诊断要求，就必须要求对比剂(造影剂)在头颈血管(目标血管或靶血管)内的浓度达到峰值时才能启动扫描，完成造影。因此，为了判定头颈血管(目标血管或者靶血管)中的对比剂达到峰值的时间则显得尤为重要，也是头颈cta检查的关键点和难点，目前在医学领域中，确定头颈cta对比剂的达峰/延迟时间的方法有：经验值法、ctp-cta联合法、test—bolus法以及智能追踪法4种，但是，这四种方法均存在一些不足。

经验值法：该方法确定头颈部血管内对比剂的达峰/延迟时间主要是依据现有的医学资料公开的延迟时间(18-25s)，但是，由于个体之间年龄、身高、心率等存在差异，导致对比剂在个体中到达峰值的时间存在较大的差异，不能准确确定延迟时间。因此，在头颈部造影的过程中，如果采用此方法，容易导致对比剂达不在峰值时扫描，以致扫描失败，图像质量达不到临床诊断要求；该方法也不能精确确定对比剂用量，无法控制病人对过量对比剂过敏，导致检查的安全性不稳定。

ctp-cta联合法：该方法需要在血管造影之前，通过一次灌注扫描来确定对比剂在目标血管内的达峰/延迟时间。该方法虽然可以在对比剂达到峰值的时间点准确扫描，但是该方法必须多增加一次扫描和多注射一次对比剂，并且注灌扫描需要进行间隔极短的多次曝光，大大增加了血管造影的辐射危险和对比剂的过敏风险。

test—bolus法:先采取小剂量团注对比剂，然后确定对比剂在血管内达到峰值的延迟时间，该方法是基于个体差异，能够较为准确的测定峰值时间，但有时也会存在不能测定峰值的情况。另外，该方法需要增加一次监测扫描，需要额外增加对比剂用量，导致检查的辐射剂量增加和对比剂用量增加，增加辐射危害和对比剂不良过敏反应发生的几率。

跟踪法(智能跟踪造影法)：该方法是在目标血管位置设定一个阈值，当目标血管的监测阈值超过设定阀值时启动扫描，该方法不是在对比剂浓度最高时扫描，这种方法需要增加一个监测扫描序列，增加了辐射剂量。缺点：这种检查方法，虽然最后得到的图像能够满足诊断要求，但是辐射剂量增加较大，对比剂的用量也不能准确控制和实现个性化给对比剂。

综合上述四种现有的延迟时间确定的方法，经验值法容易出现造影图像达不到临床诊断要求，其他三种方法为了保证造影图像达到诊断标准，均需要增加扫描次数，导致实现检查的辐射剂量增加，容易对被检者的健康造成潜在的危害；另外，四种方法中对比剂的使用量都不能实现个性化给药，由于头颈部造影使用的对比剂一般为水溶性的有机碘对比剂，存在过敏反应的风险，一旦发生过敏反应，严重者会导致危及被检者生命。在现行的临床检查中，一般都会使用较大剂量、高浓度的对比剂来确保影像图像达到诊断标准；同时，降低对比剂使用量和降低被检者的辐射剂量也是临床科研的热点。因此，使用大剂量和高浓度对比剂会导致对比剂过敏反应率明显增加，同时也使得造影的成本也提高，增加就医成本。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种头颈血管造影方法，简化了头颈血管造影的步骤，用于改善血管的成像效果，减少对比剂的用量和实现个性化使用对比剂，以及减少辐射剂量，降低血管造影对被检者身体的危害和降低血管造影过程中被检者出现过敏反应的几率。

为了实现前述发明目的，本发明提供一种头颈血管造影方法，所述方法包括如下步骤：

1)获取基本数据：获得被检者的基础数据，基础数据包括：性别、年龄、心率、收缩压和舒张压；其中设定男性＝1，女性＝0，心率的单位为：次/min，收缩压和舒张压的单位为：mmhg；

2)计算达峰时间pt：将步骤1)中获取的基本数据迭代入pt时间计算公式：pt＝22.860+0.055*age+1.591*gender-0.080*hr-0.029*sbp+0.041dbp；pt时间单位为：秒；

3)确定扫描/曝光时间t：根据被检者的检查目的划定扫描范围，通过划定的扫描范围确定扫描/曝光时间t；

4)计算对比剂总量：根据步骤2)中计算得到延达峰时间pt，根据步骤3)中确定的扫描/曝光时间t；对比剂的注射速率为3.0-5.0ml/s，根据达峰时间pt加上扫描/曝光时间t得到总注射时间，根据注射速率和注射总时间计算得出总注射量，对比剂总量＝总注射量-生理盐水跟注总量，计算得到对比剂总量；

5)完成血管造影：在ct扫描仪上将扫描延迟时间设定为步骤2)中计算得到的达峰时间pt的数值，将ct扫描仪的曝光键与对比剂注射器同时启动，先注射步骤4)中得到的对比剂总量，然后同流速继续注射生理盐水跟注总量，ct扫描仪曝光完成得到检查图像即可。

本发明，首先征得以前头颈血管被检者同意，按照不同的年龄段、不同的身高范围收集若干患者的头颈造影信息，其中收集信息的患者中的男性和女性各一半，通过多元回归法找到对比剂在目标血管中达到峰值时间的影响因素，经过建模和多次修正得到pt时间的计算公式。本发明可以基于得到的pt时间计算公式，根据被检者的性别，年龄，心率，收缩压和舒张压等基础数据，直接针对不同的被检者计算对比剂在目标血管中达到峰值的时间pt，然后根据扫描的范围确定扫描时间t，再确定总注射时间，这样可以针对每个被检者个性化地计算对比剂的用量和开始扫描的时间，然后按照计算的对比剂用量注射，设定ct扫描仪的延迟时间，只对患者进行一次扫描和注射一次对比剂的情况下，使得头颈血管造影的操作流程更高效简便，能保证目标血管中对比剂在峰值时进行扫描，不会出现造影失败的情况，而且还保证图像的强化效果更好，严格控制辐射剂量和对比剂用量，能够降低被检者的过敏反应发生率和辐射伤害。

本发明作为优选地，步骤4)中对比剂的注射速率为3.5-4.5ml/s。本发明中选取的的对比剂注射速率能够保证对比剂注射时不会给被检者心脏造成较大负担的同时，保证对比剂能够在目标血管内快速达到峰值，并且能够保证对比剂的峰值维持较长的时间，确保在整个扫描时间内目标血管内的对比剂含量都处于峰值的状态，使得通过本发明得到的造影图像比现有的造影技术得到的图像的强化效果更好，从而提高头颈部血管疾病诊断的准确性。

作为优选地，所述生理盐水跟注总量为30-50ml。本发明通过计算得到的总注射量，根据对比剂需要流经的血管和头颈部血管的特性，本发明选择在对比剂注射完毕后，继续跟注30-50ml的生理盐水，能够减少对比剂在血管内的分布，改善团注几何曲线，减少头臂静脉和上腔静脉内对比剂引起的线束硬化伪影，使得造影的干扰因素降低，造影图像的强化效果更好。跟注生理盐水，在满足造影中目标血管内对比剂达到持续达到峰值的要求的情况下，大幅度的降低了对比剂的用量，降低造影后出现过敏反应的几率，另外生理盐水还能够起到水化作用，降低对比剂的肾毒性，生理盐水还能防止高黏度对比剂堵塞造影通路。

作为优选地，所述对比剂注射器为高压注射器。本发明中选用高压注射器是保证对比剂注射之后能够快速集中到达目标血管，使得对比剂在血管内的浓度尽快达到稳定的峰值，保证造影图像的强化效果；另外，使用高压注射器可以与ct扫描仪更加准确配合，扫描造影操作更加简便。

作为优选地，生理盐水注射速率与对比剂剂注射速率相同。用相同的注射速率注射生理盐水，不会影响对比剂的团注几何曲线，能够使对比剂在目标血管中达到峰值后，生理盐水的跟注可以推动后续注入的对比剂，提高对比剂的使用率，使得对比剂能够继续进入到目标血管中，保证目标血管中对比剂的含量能够持续4-10s的峰值状态，保证有足够的扫描时间。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

(1)与现有的四种方法相比，本发明能够根据不同被检者的基础数据计算出每个被检者的个性化延迟时间和造影需要的个性化对比剂用量，然后只需要对患者注射一次对比剂和曝光一次就能够实现头颈部血管造影，不需要进行正式造影扫描前，先注射一次对比剂和先扫描一次确定延迟时间的操作，本发明提供的造影方法简化了血管造影的过程，操作更加简便，检查误差更小。

(2)本发明中，能够针对不同患者的基础数据计算延迟时间和对比剂用量，能够根据个体差异精确的确定每个患者的对比剂用量，而不是按照经验注射对比剂或者为了完成造影注射过量对比剂，本发明在达到造影要求的条件下，尽量使得对比剂用量最小；能够有效的防止不同体质的被检者出现过敏反应发生的几率。

(3)本发明中只需要进行一次曝光扫描，与现有技术相比，大幅度的降低了头颈血管造影的辐射剂量，减少对患者的辐射伤害。

(4)本发明通过个性化地确定对比剂的延迟时间和对比剂的用量，让ct扫描仪和高压注射器更加紧密配合，能够保证扫描过程中，血管内的对比剂含量都处于峰值的状态，造影不会出现失败的情况，并且这样也使得造影图像的强化效果达到最理想的状态，对头颈部血管疾病诊断能够更加准确。

(5)本发明中跟注生理盐水能够减少对比剂在血管内的分布，改善团注几何曲线，减少头臂静脉和上腔静脉内对比剂引起的线束硬化伪影，使得造影的干扰因素降低，进一步提高造影图像的强化效果。跟注生理盐水，在满足造影中目标血管内对比剂达到持续达到峰值的要求的情况下，大幅度的降低了对比剂的用量，降低造影后出现过敏反应的几率，也降低了血管造影的费用；另外生理盐水还能够起到水化作用，降低对比剂的肾毒性，生理盐水还能防止高黏度对比剂堵塞造影通路。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明头颈血管造影方法的流程图；

图2为本发明头颈血管造影方法实施例1获得的颈部血管造影的正位vr图像；

图3为本发明头颈血管造影方法实施例1获得的颈部血管造影另一方向的侧位vr图像；

图4为本发明头颈血管造影方法实施例1获得的颈部血管造影的正位mip图像；

图5为本发明头颈血管造影方法实施例1获得的头部血管造影的横断位的俯视wills环mip图像；

图6为本发明头颈血管造影方法实施例1获得的头部血管造影的横断位的俯视wills环vr图像；

图7为本发明头颈血管造影方法实施例2获得的颈部血管造影的正位vr图像；

图8为本发明头颈血管造影方法实施例2获得的颈部血管造影的正位mip图像；

图9为本发明头颈血管造影方法实施例2获得的头部血管造影的横断位wills环俯视mip图像；

图10为本发明头颈血管造影方法实施例3获得的颈部血管造影的正位vr图像；

图11为本发明头颈血管造影方法实施例3获得的头部血管造影的横断位mip图像；

图12为本发明头颈血管造影方法实施例3获得的头部血管造影另一方向的侧位mip图像；

图13为本发明头颈血管造影方法实施例4获得的颈部血管造影的正位vr图像；

图14为本发明头颈血管造影方法实施例4获得的头部血管造影的俯视mip图像；

图15为本发明头颈血管造影方法实施例4获得的头部血管造影的俯视vr图像。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

实施例1

参照附图1，1)获取基本数据：获得被检者1的基本数据，基本数据包括性别：男，设定男性＝1，年龄65周岁，心率79次/min，收缩压128mmhg和舒张压67mmhg；

2)计算达峰时间pt：将步骤1)中获取的被检者的数据迭代入pt时间计算公式：pt＝22.860+0.055*65+1.591*1-0.080*79-0.029*128+0.041*67；计算得到pt时间为20.741秒，保留一位小数pt时间为20.7秒。

3)确定扫描/曝光时间t：根据被检查者1的具体检查目的划定扫描范围为头颈部血管，通过划定的扫描范围确定扫描/曝光时间为5.1秒；

4)计算对比剂总量：根据步骤2)中计算得到达峰时间pt为20.7秒，根据步骤3)中确定的扫描/曝光时间为5.1秒；对比剂的注射速率为4ml/s，根据达峰时间pt为20.7秒加上扫描/曝光时间t为5.1秒得到总注射时间为25.8秒、根据被检者血管情况选择注射速率为4ml/s计算得出总注射量为103.2ml，对比剂总量＝总注射量-生理盐水跟注总量，生理盐水跟注总量取40ml，计算得到对比剂总量为63.2ml；

5)完成血管造影：在ct扫描仪上将扫描延迟时间设定为20.7秒，将ct扫描仪的曝光键与对比剂注射器同时启动，在正式检查注射之前按照4ml/s的注射速率先预注射16ml生理盐水以观察造影通路是否通畅，然后开始先注射步骤4)中得到的对比剂总量63.2ml，然后继续注射生理盐水跟注总量40ml，生理盐水注射速率与对比剂注射速率相同，为4ml/s；ct扫描仪到达延迟时间时自动曝光完成后，经图像后处理得到图2、图3、图4、图5和图6。

根据图2、图3、图4、图5和图6中可以看出被检查者1的情况如下：左侧颈内动脉虹吸部见斑点状钙化斑，官腔未见明显狭窄；双侧颈总动脉分叉处见局限性混合板块，管腔轻度狭窄(狭窄程度<20％)；双侧椎动脉、大脑中动脉、大脑前动脉、大脑后动脉及右侧颈内动脉个血管显影好，走行自然，粗细均匀，起始部及分支管腔未见狭窄及异常扩张，未见异常血管显示。左侧后交通动脉开放。扫及双侧上颌窦、筛窦、左侧额窦、右侧蝶窦见片状影充填窦腔。主动脉弓、左侧锁骨下动脉起始端见钙化斑，管腔未见明显狭窄。因此，在实施例1中的图像能成像清晰，图像完全能够达到临床医学诊断疾病的标准，能够根据图像诊断头颈部血管存在病灶。

实施例2

参照附图1，1)获取基本数据：获得待检查者2的基本数据，基本数据包括性别：男，设定男性＝1，年龄60周岁，心率78次/min，收缩压135mmhg和舒张压78mmhg；

2)计算达峰时间pt时间：将步骤1)中获取的被检查者的数据迭代入pt时间计算公式：pt＝22.860+0.055*60+1.591*1-0.080*78-0.029*135+0.041*78；计算得到pt时间为20.794秒，保留一位小数pt时间为20.8秒。

3)确定扫描/曝光时间t：根据被检查者2的具体检查目的划定扫描范围为头颈部血管，通过划定的扫描范围确定扫描/曝光时间为5.1秒；

4)计算对比剂总量：根据步骤3)中计算得到达峰时间pt为20.8秒，根据步骤4)中确定的扫描/曝光时间为5.1秒；根据被检者穿刺点血管情况选择对比剂的注射速率为3.5ml/s，根据达峰时间pt20.8秒加上扫描/曝光时间t为5.1秒得到总注射时间为25.9秒、注射速率3.5ml/s计算得出总注射量为90.7ml，对比剂总量＝总注射量-生理盐水跟注总量，生理盐水跟注总量取30ml，计算得到对比剂总量为60.7ml；

6)完成血管造影：在ct扫描仪上将扫描延迟时间设定为20.8秒，将ct扫描仪的曝光键与对比剂注射器同时启动，在正式检查注射之前按照3.5ml/s的注射速率先预注射16ml生理盐水以观察造影通路是否通畅，然后开始先注射步骤5)中得到的对比剂总量60.7ml，然后继续注射生理盐水跟注总量30ml，生理盐水注射速率与对比剂注射速率相同，为3.5ml/s；ct扫描仪到达延迟时间时自动曝光完成得到检查图像得到图7、图8和图9。

根据图7、图8和图9中的图像可以看出被检查者2的情况如下：主动脉弓、双侧颈动脉窦部、双侧颈动脉虹吸部钙化斑块形成，管腔轻度狭窄(狭窄程度<50％)；左侧颈内动脉交通段局部稍扩张；右侧椎动脉颅内段混合斑块形成，管腔轻度狭窄(狭窄程度<25％),左侧椎动脉起始段、双侧椎动脉颅内段迂曲。右侧大脑前动脉a1段未见明确显示。右侧胚胎型大脑走行自然。粗细均匀，起始部及分支管腔未见狭窄及异常扩张，未见异常血管显示。左侧额部头皮状结节状突起，直径约6mm。双侧额部及右侧颞部头皮下见多发小结节状致密影。甲状腺右侧叶及峡部未见明确显示，左侧叶内见结节状相对低强化影，直径约7mm。因此，在实施例2中的图像也能成像清晰，图像完全能够达到临床医学诊断疾病的标准，能够根据图像诊断头颈部血管存在病灶。

实施例3

参照附图1，1)获取基本数据：获得待检查者3的基本数据，基本数据包括性别：男，设定男性＝1，年龄77周岁，心率79次/min，收缩压138mmhg和舒张压90mmhg；

2)计算达峰时间pt：将步骤1)中获取的被检查者的数据迭代入pt时间计算公式：pt＝22.860+0.055*77+1.591*1-0.080*79-0.029*138+0.041*90；计算得到pt时间为22.054秒，保留一位小数pt时间为22.1秒。

3)确定扫描/曝光时间t：根据被检查者3的具体检查目的划定扫描范围为头颈部血管，通过划定的扫描范围确定扫描/曝光时间为5.1秒；

4)计算对比剂总量：根据步骤2)中计算得到达峰时间pt为22.1秒，根据步骤3)中确定的扫描/曝光时间为5.1秒；根据被检者穿刺点血管情况选择对比剂的注射速率为4ml/s，根据达峰时间pt为22.1秒加上扫描/曝光时间t为5.1秒得到总注射时间为27.2秒、注射速率4ml/s计算得出总注射量为108.8ml，对比剂总量＝总注射量-生理盐水跟注总量，生理盐水跟注总量取45ml，计算得到对比剂总量为63.8ml；

6)完成血管造影：在ct扫描仪上将扫描延迟时间设定为22.1秒，将ct扫描仪的曝光键与对比剂注射器同时启动，在正式检查注射之前按照4ml/s的注射速率先预注射16ml生理盐水以观察造影通路是否通畅，然后开始先注射步骤4)中得到的对比剂总量63.8ml，然后继续注射生理盐水跟注总量45ml，生理盐水注射速率与对比剂注射速率相同，为4ml/s；ct扫描仪到达延迟时间时自动曝光完成得到检查图像得到图10、图11和图12。

根据图10、图11和图12中的图像可以看出被检查者3的情况如下：主动脉弓、双侧颈内动脉虹吸部、双侧椎动脉颅内段钙化斑块形成，最窄处管腔中-重度狭窄(狭窄程度>70％)；双侧颈动脉窦部混合斑块形成，管腔轻度狭窄(狭窄程度<50％)。双侧大脑前动脉、中动脉粗细不均匀。基底动脉及双侧大脑后动脉粗细不均，左侧大脑后动脉p1段局部可疑扩张，直径约3mm。右侧豆纹动脉较左侧稀少。余各血管显影好，走行自然，粗细均匀，起始部及分支管腔未见狭窄及异常扩张，未见异常血管显示。因此，在实施例3中的图像也能成像清晰，图像完全能够达到临床医学诊断疾病的标准，能够根据图像诊断头颈部血管存在病灶。

实施例4

参照附图1，1)获取基本数据：获得待检查者4的基本数据，基本数据包括性别：女，设定女性＝0，年龄84周岁，心率75次/min，收缩压133mmhg和舒张压75mmhg；

2)计算达峰时间pt：将步骤1)中获取的被检查者的数据迭代入pt时间计算公式：pt＝22.860+0.055*84+1.591*10-0.080*75-0.029*133+0.041*75；计算得到pt时间为20.698秒，保留一位小数pt时间为20.7秒。

3)确定扫描/曝光时间t：根据被检查者4的具体检查目的划定扫描范围为头颈部血管，通过划定的扫描范围确定扫描/曝光时间为5.1秒；

4)计算对比剂总量：根据步骤2)中计算得到达峰时间pt为20.7秒，根据步骤3)中确定的扫描/曝光时间为5.1秒；根据被检者穿刺点血管情况选择对比剂的注射速率为4.5ml/s，根据达峰时间pt为20.7秒加上扫描/曝光时间t5.1秒得到总注射时间为25.8秒、注射速率4.5ml/s计算得出总注射量为116.1ml，对比剂总量＝总注射量-生理盐水跟注总量，生理盐水跟注总量取50ml，计算得到对比剂总量为66.1ml；

6)完成血管造影：在ct扫描仪上将扫描延迟时间设定为20.7秒，将ct扫描仪的曝光键与对比剂注射器同时启动，在正式检查注射之前按照4.5ml/s的注射速率先预注射16ml生理盐水以观察造影通路是否通畅，然后开始先注射步骤5)中得到的对比剂总量66.1ml，然后继续注射生理盐水跟注总量50ml，生理盐水注射速率与对比剂注射速率相同，为4.5ml/s；ct扫描仪到达延迟时间时自动曝光完成得到检查图像得到图13、图14和图15。

根据图13、图14和图15中的图像可以看出被检查者4的情况如下：右侧椎动脉颅内段见钙化斑，管腔未见明显狭窄。双侧颈内动脉虹吸部见多发钙化斑，管腔强度狭窄(狭窄程度<20％)。双侧颈内动脉颈段见局限性混合型斑块，管腔未见明显狭窄。双侧颈总动脉分叉处见混合型斑块，管腔强度狭窄(狭窄程度<30％)。双侧大脑中动脉、大脑前动脉、大脑后动脉及左侧椎动脉各血管显影好，走行自然，粗细均匀，起始部及分支管腔未见狭窄及异常扩张，未见异常血管显示。主动脉弓、双侧锁骨下动脉起始端多发钙化斑，右肺上叶见团块状高密度影，大小约2.4*3.3cm。因此，在实施例4中的图像也能成像清晰，图像完全能够达到临床医学诊断疾病的标准，能够根据图像诊断头颈部血管存在病灶。

综上所述，通过实施例1、2、3和4可以说明用本发明中血管造影方法，能够只对待检查者进行一次对比剂注射和进行一次曝光扫描，并且能够准确控制每个个体被检者对比剂的使用量，避免对比剂使用过量对患者造成严重的对比剂过敏反应，同时简化了头颈部血管造影的步骤的同时，保证血管造影得到的图像能够完全满足临床医学诊断的标准，不仅不会出现造影失败的情况，还使得血管造影的成像效果更好。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。