低電壓、低對(duì)比劑劑量頭頸CTA 的可行性研究

李瑋，劉建新，王霄英，朱穎

頭頸CTA 的掃描范圍較大、掃描層厚較薄，導(dǎo)致患者接受過多的輻射劑量［1］，同時(shí)頭頸CTA 掃描范圍較大，需要大量的對(duì)比劑來(lái)維持血管內(nèi)的碘濃度，而大劑量地使用對(duì)比劑會(huì)給患者腎臟帶來(lái)潛在的危害，還可能會(huì)增加對(duì)比劑腎?。╟ontrast media induced nephropathy，CIN）的發(fā)生概率，對(duì)比劑的用量是CIN 發(fā)生的重要因素之一，對(duì)比劑劑量越多，CIN 發(fā)生的概率越大［2］。因此在滿足臨床診斷要求的前提下，應(yīng)盡量減少患者所接受的輻射劑量和對(duì)比劑劑量。本研究通過降低管電壓以及采用個(gè)體化對(duì)比劑劑量方案，旨在探討低電壓、低碘對(duì)比劑劑量（雙低）頭頸CTA 檢查的可行性。

材料與方法

1.病例資料

搜 集2012年1月-2012年3月來(lái)我科行頭頸CTA 檢查的30例連續(xù)病例，患者主訴為動(dòng)脈硬化、蛛網(wǎng)膜下腔出血、動(dòng)脈瘤等，采用雙低頭頸CTA 掃描方案（雙低組），30 例中男16 例，女14 例，年齡39～80歲，平均（62.27±11.64）歲。雙低組的體質(zhì)指數(shù)（body mass index，BMI）為15.57～31.14kg／m2，平均（23.90±3.38）kg／m2。另外選取2011 年5 月-2011年6月，按常規(guī)方法行頭頸CTA 檢查的30例患者（對(duì)照組），其中男19例，女11例，年齡47～89歲，平均（66.10±11.40）歲。兩組患者性別、年齡差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

2.掃描方法

CT掃描采用GE Discovery CT750 HD 64 排 螺旋CT 機(jī)。雙低組管電壓為100kVp，管電流為Auto mA（Min：120 mA；Max：600 mA；Noise Index：11.00）；對(duì)照組管電壓為120kVp，管電流為Auto mA（Min：120mA；Max：650mA；Noise Index：11.00）。兩組其余掃描參數(shù)相同，具體如下：探測(cè)器范圍40.0mm，掃描層厚0.625mm，旋轉(zhuǎn)速度0.4s／r，螺距0.984，矩陣512，重建算法Stnd。兩組均采用適應(yīng)統(tǒng)計(jì)迭代重建（adaptive statistical iterative reconstruction，ASIR）技術(shù)進(jìn)行圖像重建（30%）。

雙低組按患者體重計(jì)算對(duì)比劑劑量（0.3mL／kg），使用Medrad雙筒高壓注射器經(jīng)肘前靜脈注入對(duì)比劑典比樂（370mg I／mL），注射流率4.5mL／s，然后追加生理鹽水30mL，注射流率4.5mL／s。雙低組在觸發(fā)掃描時(shí)預(yù)注射20mL 混合液（40%對(duì)比劑、60%生理鹽水），注射流率4.5mL／s，使用機(jī)器自帶的同層動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，興趣區(qū)（region of interest，ROI）設(shè)定于主動(dòng)脈弓，注射對(duì)比劑6s后開始監(jiān)測(cè)，當(dāng)ROI內(nèi)的CT 值達(dá)到25HU 時(shí)啟動(dòng)掃描，從主動(dòng)脈弓層面由下而上至顱頂完成整個(gè)掃描過程［3-4］。對(duì)照組對(duì)比劑劑量為60mL，生理鹽水劑量為30mL，觸發(fā)掃描時(shí)不預(yù)注射混合液，其余參數(shù)（對(duì)比劑種類、注射部位、高壓注射器類型、注射流率及掃描方法）均與雙低組相同。

3.數(shù)據(jù)分析

檢查前對(duì)雙低組患者進(jìn)行稱重，并計(jì)算患者所需對(duì)比劑劑量，同時(shí)記錄下每位患者檢查時(shí)由機(jī)器自動(dòng)生成的CT 劑量加權(quán)指數(shù)（computed tomographic dose index，CTDIvol）及劑量長(zhǎng)度乘積（dose length product，DLP），并根據(jù)CTDIvol計(jì)算出體型特異性劑量估計(jì)值（size-specific dose estimate，SSDE）［5］。

圖像評(píng)價(jià)在ADW4.4工作站上進(jìn)行，采用客觀評(píng)價(jià)結(jié)合主觀評(píng)分的方法。首先，測(cè)量?jī)山M圖像中主動(dòng)脈弓、雙側(cè)頸總動(dòng)脈、雙側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈及雙側(cè)大腦中動(dòng)脈等處的CT 值并進(jìn)行等級(jí)評(píng)分。CT 值≥350HU 為3分，250 HU ≤CT 值＜350 HU 為2 分，CT 值＜250HU為1分。然后，由2名經(jīng)驗(yàn)豐富的影像科醫(yī)師對(duì)圖像進(jìn)行主觀評(píng)分，使用5分法，1分為不合格；2分為較差；3 分為可以接受；4 分為良好；5 分為優(yōu)秀［4］。1分：血管邊緣毛糙，主干、分支顯示均欠佳，無(wú)法診斷；2分：血管邊緣毛糙，分支及遠(yuǎn)端顯示差，勉強(qiáng)能診斷；3分：頭頸部血管主干顯示較好，主要分支顯示較好，分支及遠(yuǎn)端顯示欠佳；4分：頭頸部血管顯示較好，分支顯示較好，遠(yuǎn)端顯示較好；5分：頭頸部血管邊緣平滑銳利，分支及遠(yuǎn)端顯示較好。圖像主觀評(píng)分為4～5分的，認(rèn)為符合診斷要求；圖像主觀評(píng)分為1～3分的，認(rèn)為不符合診斷要求。閱片醫(yī)師已知患者的臨床信息但不知掃描條件和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，兩位閱片者達(dá)成共識(shí)后作出診斷。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。對(duì)比劑劑量、SSDE、DLP及不同部位CT 值等的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，圖像主觀評(píng)分和CT 值等級(jí)評(píng)分比較采用Mann-Whitney U 檢驗(yàn)。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1.對(duì)比劑劑量

雙低組的對(duì)比劑劑量均值為（28.13±2.76）mL，對(duì)照組的對(duì)比劑劑量均值為60mL，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t＝-63.16，P＜0.01），雙低組對(duì)比劑劑量明顯低于對(duì)照組（降幅約53.12%）。

2.輻射劑量

雙低組的SSDE 均值為（24.29±0.98）mGy，明顯低于對(duì)照組的SSDE 均值［（31.77±2.27）mGy］（t＝-16.60，P＜0.01）。雙 低 組 的DLP 均 值 為（889.24±62.00）mGy·cm，明顯低于對(duì)照組的DLP均值［（1185.04±140.05）mGy·cm］（t＝-10.58，P＜0.01）。雙低組的SSDE 和DLP較對(duì)照組分別減少了23.54%和24.96%。

3.圖像質(zhì)量主觀評(píng)分

兩種掃描方法下頭頸部CTA 圖像質(zhì)量均能滿足診斷要求（圖1～3），圖像質(zhì)量主觀評(píng)分均≥4分，其中雙低組5分24例，4分6例；對(duì)照組5分26例，4分4例，兩組均無(wú)1～3 分病例。經(jīng)Mann-Whitney U 檢驗(yàn)，兩組主觀評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＝0.49）。

4.圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)

在不同ROI的CT 值比較分析中，雖然雙低組的CT 值均明顯低于對(duì)照組（表1），但通過對(duì)CT 值等級(jí)評(píng)分的比較，發(fā)現(xiàn)兩組僅在雙側(cè)大腦中動(dòng)脈處對(duì)照組明顯優(yōu)于雙低組（表2），其余各段血管CT 值等級(jí)評(píng)分差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（圖2）。雙低組中CT 值≥350HU 的共149處；250HU≤CT 值＜350HU 的有51處；CT 值＜250HU 的有10處。對(duì)照組中CT 值≥350HU 的有192處；250HU≤CT 值＜350HU 有15處；CT 值＜250HU 的有3處。

經(jīng)Mann-Whitney U 檢驗(yàn)，兩組主動(dòng)脈弓CT 值等級(jí)評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＝0.09）；兩組左側(cè)頸總動(dòng)脈CT 值等級(jí)評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＝0.19）；兩組右側(cè)頸總動(dòng)脈CT 值等級(jí)評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＝0.08）；兩組左側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈CT 值等級(jí)評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＝0.30）；兩組右側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈CT 值等級(jí)評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＝0.16）；兩組左側(cè)大腦中動(dòng)脈CT 值等級(jí)評(píng)分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＝0.01）；兩組右側(cè)大腦中動(dòng)脈CT值等級(jí)評(píng)分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＝0.01）。

表1 雙低組與對(duì)照組不同ROI的CT值比較

表2 雙低組與對(duì)照組不同ROI的CT值等級(jí)評(píng)分比較

討 論

1.輻射劑量

頭頸部的眼晶狀體、甲狀腺等器官對(duì)射線較敏感，因此更需要合理控制被檢者所受的輻射劑量。影響輻射劑量的因素主要有管電壓、管電流、層厚、螺距、掃描范圍等。既往頭頸部減少輻射劑量的研究多集中在降低管電流上［6-8］。降低管電壓會(huì)導(dǎo)致X 線穿透能力降低，頭頸部軟組織厚度低，且頭頸CTA 僅關(guān)注頭頸動(dòng)脈的顯示，本研究嘗試以降低管電壓為主的方式來(lái)降低輻射劑量。本研究中雙低組（100kVp）的SSDE 和DLP均值均顯著低于對(duì)照組（120kVp），且在主觀評(píng)分中兩組圖像的動(dòng)脈顯示質(zhì)量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

2.對(duì)比劑劑量

頭頸部CTA 掃描范圍為主動(dòng)脈弓至顱頂，掃描范圍大，需要較大劑量的對(duì)比劑維持血管內(nèi)的濃度。然而對(duì)比劑劑量是發(fā)生CIN 的重要因素之一。2006年國(guó)際CIN 共識(shí)工作組指出，對(duì)比劑使用并不存在安全劑量之說(shuō)，即使對(duì)比劑劑量低至20～30mL 也可能誘發(fā)CIN。因此減少對(duì)比劑劑量，是預(yù)防CIN 的主要措施之一［9-10］。既往減少頭頸CTA 對(duì)比劑劑量的研究主要集中在掃描方式、注射流率等方面［11］，本文通過預(yù)注射生理鹽水與對(duì)比劑混合液的方法以降低對(duì)比劑劑量：第一期注射生理鹽水與對(duì)比劑的混合液，使ROI達(dá)到閾值，啟動(dòng)增強(qiáng)掃描程序；第二期注射對(duì)比劑，完成靶血管成像，所需對(duì)比劑總量較少，同時(shí)因?yàn)榛旌弦哼M(jìn)入頸部靜脈時(shí)通過血液的稀釋不會(huì)造成靜脈血管的清晰顯示，改善了曲面重組（curved planar reformations，CPR）等圖像重組時(shí)的靜脈污染問題（圖3）。

3.圖像質(zhì)量

對(duì)比劑劑量和管電壓都會(huì)影響圖像的CT 值。本研究中雖然雙低組頸部及顱內(nèi)各段動(dòng)脈CT 值均低于對(duì)照 組，但200 處（95.23%，200／210）CT 值 高 于250HU，其中149處≥350HU（優(yōu)），51處≥250HU（良）；等級(jí)評(píng)分中僅雙側(cè)大腦中動(dòng)脈的CT 值評(píng)分低于對(duì)照組，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（CT 值≥350HU的分別為51處和27處），頸部動(dòng)脈CT 值等級(jí)評(píng)分兩組差異并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

既往研究中發(fā)現(xiàn)管電壓降低，興趣區(qū)CT 值有增加趨勢(shì)［12-13］，同時(shí)在使用生理鹽水、對(duì)比劑混合預(yù)注射方法的低劑量對(duì)比劑方法研究中，低劑量對(duì)比劑組興趣區(qū)CT 值降低［3］。本研究興趣區(qū)CT 值減低，可能與使用低劑量對(duì)比劑有關(guān)。雖然絕大部分病例圖像質(zhì)量能夠滿足診斷需求，但3例患者共10段血管CT 值低于250HU，影響了圖像質(zhì)量。

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