256層CT冠狀動脈成像技術(shù)因素和輻射劑量的對比研究

李長清，袁 利，王振平，陳旺生，余 寧，俞安倫

（海南省人民醫(yī)院放射科，海南 ?？?570311）

MSCT作為無創(chuàng)性影像學診斷技術(shù)對冠狀動脈的形態(tài)學評價具有優(yōu)良價值，而且CT技術(shù)的迅速發(fā)展也使冠狀動脈檢查技術(shù)日趨完善。但它由于曝光量大，往往使受檢者接受過多的輻射。能否在降低輻射劑量的條件下獲得高質(zhì)量的圖像已成為人們關(guān)心的焦點[1]。前瞻性心電門控及低管電壓技術(shù)的256層CT冠狀動脈成像已成為降低輻射劑量的非常重要的技術(shù)。我院于2011年開始對臨床懷疑冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(CHD)患者分組進行前瞻性和回顧性心電門控，以及120 kV與100 kV CT冠狀動脈成像檢查，現(xiàn)總結(jié)如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料 將2012年6～11月來我院行256層螺旋CT冠狀動脈成像掃描且BMI在正常范圍的患者隨機分成兩組，第一組100例，選取50例患者進行前門控掃描(A組)，其中男性28例，女性22例；選取50例患者進行后門控掃描(B組)，其中男性25例，女性25例。第二組89例，選取42例患者行120 kV掃描(A組)，其中男性22例，女性20例；47例患者行100 kV掃描(B組)，其中男性27例，女性20例。兩組患者年齡40～79歲；心率61～128次/min，平均79.19次/min，所有患者檢查前在休息室平靜休息，待心率穩(wěn)定后進掃描間進行冠脈檢查。

1.2 檢查方法 掃描設(shè)備為Philips Brilliance 256層CT。先做低劑量冠脈平掃檢測冠脈鈣化情況，然后團注對比劑進行心電門控冠脈增強掃描，掃描范圍自氣管隆突至心底水平。智能跟蹤觸發(fā)技術(shù)(Bolus tracking)的興趣區(qū)置于氣管分叉下2 cm降主動脈處，閾值120 HU。第一組：前瞻性心電門控觸發(fā)，選擇采集75%R-R或40%R-R間期時相數(shù)據(jù)進行圖像重組。第二組：采用回顧性心電門控觸發(fā)技術(shù)，全時相數(shù)據(jù)采集[2]。

1.3 圖像后處理 應用飛利浦EBW工作站對每支血管進行容積再現(xiàn)(VR)、最大密度投影(MIP)、曲面重組(CPR)等，篩選出冠脈顯示最好者用于冠脈質(zhì)量評價。質(zhì)優(yōu)者為血管輪廓清晰、連續(xù)、對比劑充盈好、無或僅有少量鈣化、無偽影、可明確診斷；良好者為血管邊緣欠光滑、連續(xù)性及對比劑充盈情況一般、有少量偽影、中度鈣化，能滿足診斷要求。本研究只對增強掃描過程中機器自動給出的患者估算有效劑量進行分析。CTDIvol(mGy)反映一個掃描容積內(nèi)的平均劑量，DLP(mGy·cm)表示某次掃描中輻射能量的高低，評價掃描長度對劑量的影響。ED(mSv)=DLP×C，其中C為換算因子，采用歐洲CT質(zhì)量標準指南提出的胸部平均值0.014。

1.4 統(tǒng)計學方法 應用SPSS10.0軟件對上述結(jié)果進行統(tǒng)計學分析，對兩組不同掃描模式下的圖像質(zhì)量和輻射劑量進行比較，計量資料用均數(shù)±標準差(±s)表示，進行t檢驗，計數(shù)資料用百分數(shù)來表示，進行χ2檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

兩組患者均順利完成CTCA掃描，組間平均年齡、性別比、體重指數(shù)、心率、掃描長度差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，分組均衡。第一組100例患者中，A組有2例呼吸偽影(屏氣不良)導致冠脈影像不佳，其余48例患者共顯示710個節(jié)段均能滿足臨床診斷要求；B組有1例因呼吸偽影檢查失敗，其余49例共顯示730個節(jié)段滿足評價要求。兩組患者圖像質(zhì)量評價差異無統(tǒng)計學意義(χ2=2.39，P＞0.05)，見表1。A 組的有效劑量為2.20～3.08 mSv，平均2.76 mSv；B組的有效劑量為8.35～9.48 mSv，平均9.05 mSv，組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.01)，A組較B組減少了約70%，見圖1和圖2。

圖1 120 kV前門控

圖2 120 kV后門控

表1 前門控與后門控冠脈圖像質(zhì)量評分比較[支(%)]

第二組89例患者檢查均成功，圖像質(zhì)量分級與kV、劑量之間差異無統(tǒng)計學意義(χ2=2.15，P=0.258)，100 kV時的有效劑量從120 kV時的(16.2±3.04)mSv降至(8.01±2.09)mSv?；颊咚邮艿妮椛鋭┝看蠓档?，兩組間平均有效劑量差異有統(tǒng)計學意義(t=7.682，P＜0.01)，見圖3。

圖3 100 kV后門控

3 討論

3.1 減少MSCT冠狀動脈成像射線劑量的必要性 因為冠狀動脈CT成像對于判斷冠狀動脈狹窄性病變具有較高的特異性和敏感性，所以該技術(shù)在冠心病診斷中得到廣泛應用。在MSCT冠狀動脈成像中，圖像質(zhì)量和射線劑量是兩個重要的因素。為了降低輻射劑量，人們采用了ECG電流調(diào)制、心臟前置濾線器以及軟件過濾等方法。Hausleiter等[3]采用EKG電流調(diào)制掃描技術(shù)可以有效降低射線劑量。另有研究顯示使用心臟前置濾線器對心臟掃描能降低10%～15%的輻射劑量[4]。CT射線劑量受包括X管電壓(kV)、管電流(mA)、曝光時間、螺距、X射線的能量分布、散射X射線的含量、準直器的大小和前置濾線器的結(jié)構(gòu)及掃描儀的幾何尺寸等很多因素的影響。有研究指出在其他參數(shù)不變的情況下，患者受照劑量直接與mA或mAs成正比[5]；另有研究顯示在其他掃描參數(shù)不變的條件下，管電壓由120 kV增加到140 kV，其射線量增加30%～40%[6]。

3.2 256層CT的優(yōu)勢 256層CT機架旋轉(zhuǎn)速度可達0.27 s/圈，通常在兩次心跳內(nèi)就能完成心臟檢查，采集時間不到1 s，同時其輻射劑量比以前降低了70%以上，并且具有更加清晰的圖像。256iCT前瞻性心電門控技術(shù)只在所選擇的心臟時相觸發(fā)控制球管曝光，當檢測到不規(guī)律的R波時，檢查床就停下不采集數(shù)據(jù)，識別到規(guī)律R波后才開始重新采集；由于不移動檢查床，所以圖像連續(xù)性不受患者心律不齊的影響?，F(xiàn)在國內(nèi)多采用時相為75%R-R間期。前瞻組冠狀動脈成像的掃描輻射劑量只有回顧組劑量的30%，減少約70%。本組病例平均ED為(2.26±0.48)mSv。100%的冠狀動脈節(jié)段圖像質(zhì)量達到診斷標準。

回顧性心電門控CT冠狀動脈成像是進行全心動周期數(shù)據(jù)采集，通過回顧性分析而重組任意心臟時相的圖像，所以能進行心功能分析，但也導致受檢者接受較大的輻射劑量。兩組圖像的優(yōu)良率均達100%，差異無統(tǒng)計學意義。本研究表明前瞻性心電門控在ED降低的同時，圖像質(zhì)量并沒有明顯下降。

前瞻性心電門控冠脈成像可應用于心率穩(wěn)定、無心律不齊、體重適當?shù)幕颊摺o論是前瞻性或回顧性心電門控掃描模式，心率低于70次/min時，圖像質(zhì)量都比較好，前瞻性技術(shù)由于只進行單一時相采集，所以無法評價心功能，其原始數(shù)據(jù)也只能在較窄的范圍內(nèi)(±5%)做圖像重組，這是前門控技術(shù)存在的最大問題。

改變管電流、管電壓、螺距和掃描范圍等多種參數(shù)均可降低劑量。通過降低管電流而使輻射劑量降低雖說是一種較簡便的方法[7]，但降低管電壓的效果更加明顯。McNitt-Gray[8]認為，管電壓降低17%，輻射劑量減少可達39%。

另外，患者能進行正確的呼吸控制直接影響著CTCA的圖像質(zhì)量，所以在檢查前，護士對患者進行耐心的心理疏導，使其安靜下來，消除恐懼心理，穩(wěn)定其心率固然很重要，CT技術(shù)人員更應在患者躺在檢查床時，反復訓練患者控制呼吸，直至達到呼吸均勻、屏氣一致的滿意效果，表面上看這些會耗去一定的時間，但對保證圖像質(zhì)量非常有必要，否則，幾分鐘的掃描結(jié)束后得到的圖像質(zhì)量不滿意將更是得不償失。本兩組病例共有三個患者都因為呼吸控制不好導致圖像質(zhì)量不佳，無法列入統(tǒng)計。

近年來，隨著64層、256層、320層及雙源CT技術(shù)的發(fā)展及掃描速度的加快，患者接受的輻射劑量也隨之加大。在MSCT廣泛應用的今天，應非常重視獲取最佳影像質(zhì)量和控制受檢者劑量之間的關(guān)系。為避免MSCT冠脈檢查對患者的輻射危害，在不影響診斷的前提下，CT技師在進行CTCA掃描時，應根據(jù)患者的心率、BMI、屏氣能力等適時調(diào)整掃描參數(shù)，優(yōu)化掃描方案，盡可能降低輻射劑量。本研究就256層CT在其他因素不變前提下對不同管電壓、不同門控方式的情況進行了分析，為在實際工作中進一步降低射線劑量提供了可行性。

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