雙源CT不同管電壓技術(shù)診斷急性胸痛三聯(lián)癥效果比較

王皆歡 陳東風(fēng) 王少春 孫占國 王林省 張谷青

(1天津醫(yī)科大學(xué)研究生院，天津 300070；2濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，山東 濟(jì)寧 272029)

急性胸痛是臨床急診中常見的病癥，其中急性冠脈綜合征、急性肺動(dòng)脈栓塞、主動(dòng)脈夾層3種疾病嚴(yán)重危及患者生命，常稱為急性胸痛三聯(lián)征。如何快速、準(zhǔn)確地對急性胸痛患者做出明確的診斷，對指導(dǎo)臨床治療具有極其重要的意義。國內(nèi)、外學(xué)者[1-2]在雙源CT胸痛三聯(lián)成像方面做了很多嘗試。本文在以往研究的基礎(chǔ)上，納入了較大的樣本量，綜合評價(jià)了120kV和100kV管電壓下雙源CT胸痛三聯(lián)成像的圖像質(zhì)量以及患者接受的輻射劑量，為胸痛三聯(lián)檢查在急性胸痛患者中的推廣應(yīng)用提供了重要的依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集來自濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院2011年04月至2013年12月進(jìn)行胸痛三聯(lián)檢查的患者361例，其中男性199例，女性162例，年齡22～82歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：既往無嚴(yán)重碘對比劑過敏史、無嚴(yán)重心肝腎功能損害者，無嚴(yán)重呼吸功能障礙者，體重指數(shù)(BMI)位于正常范圍(BMI≤25kg/m2)內(nèi)，排除冠狀動(dòng)脈支架術(shù)后及冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)后者。符合納入標(biāo)準(zhǔn)的患者361例，隨機(jī)分為兩組，分別使用不同管電壓值，其中120kV組181例，100kV組180例。兩組患者一般資料，包括性別、年齡、體重指數(shù)、心率及心率波動(dòng)范圍等指標(biāo)具有可比性。

1.2 影像檢查方法

采用西門子雙源CT 胸痛三聯(lián)序列(DS_ChestPainECG)完成檢查?；颊呔跈z查前簽署知情同意書，行碘過敏試驗(yàn)，檢查前去除患者體表異物，進(jìn)行呼吸屏氣訓(xùn)練，連接電極。掃描參數(shù)：120kV組，管電壓120kV、參考毫安秒320mAs；100kV組，管電壓100kV，參考毫安秒320mAs。兩組患者均開啟實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)曝光劑量調(diào)節(jié)及心電調(diào)制技術(shù)，探測器準(zhǔn)直寬度2mm×32mm×0.6mm，圖像重建層厚0.75mm，重建間隔0.5mm，球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間為0.33s/rot，均選取35%～75%R-R間期為全劑量曝光時(shí)間窗，其余時(shí)相管電流為全劑量曝光的4%。應(yīng)用雙筒高壓注射器以4.5ml/s速率經(jīng)右側(cè)肘前靜脈注射非離子型對比劑碘普羅胺(370mgI/ml，拜耳醫(yī)藥有限公司)，每個(gè)患者均注射90ml，之后以相同速率追加生理鹽水30ml。采用自動(dòng)跟蹤觸發(fā)掃描技術(shù)，感興趣區(qū)設(shè)置于肺動(dòng)脈干分叉處，觸發(fā)閾值設(shè)為100Hu，掃描范圍自胸廓入口至肝臟上緣。

1.3 圖像后處理

以右冠狀動(dòng)脈中段為預(yù)覽層面，選擇圖像質(zhì)量最佳的R-R間期數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建。對冠狀動(dòng)脈、主動(dòng)脈及肺動(dòng)脈分別采用不同F(xiàn)OV和卷積值進(jìn)行重建，將重建的薄層圖像傳輸至Siemens syngo工作站進(jìn)行二維、三維圖像后處理，包括曲面重建(curved planar reformation，CPR)、最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)、多平面重組(multi-planner reformation，MPR)和容積再現(xiàn)(volume rendering，VR)，以清晰顯示冠狀動(dòng)脈、主動(dòng)脈及肺動(dòng)脈的起源、走行、管腔、管壁情況。

1.4 圖像質(zhì)量主觀評價(jià)

由兩位心血管診斷經(jīng)驗(yàn)豐富的高年資放射科診斷醫(yī)師采用雙盲法對所有病例的圖像進(jìn)行診斷和分析。兩人均在不知分組情況下獨(dú)立分析橫斷面圖像及MPR、VR、MIP和CPR重組圖像，采用4分法對圖像質(zhì)量進(jìn)行主觀評分。

評分標(biāo)準(zhǔn)：4分：圖像質(zhì)量優(yōu)，三支血管顯示清晰，管腔連續(xù)完整，血管無階梯狀偽影，管腔無放射狀對比劑干擾偽影；3分：圖像質(zhì)量良好，管壁或CPR圖像上見輕度階梯狀偽影，管腔有少量放射狀對比劑干擾偽影，不影響診斷；2分：圖像質(zhì)量中等，管壁或CPR圖像上見中度階梯狀偽影，管腔受較多放射狀對比劑偽影干擾，尚可作出診斷；1分：圖像質(zhì)量差，偽影嚴(yán)重，三支血管均不能作出診斷。評價(jià)結(jié)果不一致時(shí)由兩位醫(yī)師進(jìn)行再次閱片，商討后得出統(tǒng)一意見。

1.5 輻射劑量的評估

根據(jù)掃描后計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的輻射計(jì)量表，記錄每例患者胸痛序列的容積CT劑量指數(shù)(volume CT dose index，CTDIvol)和放射劑量長度乘積(dose length produce，DLP)，計(jì)算出患者的有效劑量(effective dose，ED)。根據(jù)公式ED(mSv)≈K(mSv/mGy·cm)×DLP(mGy·cm)，其中K為轉(zhuǎn)換因子，采用歐洲CT質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指南提出的成人胸部平均值K=0.014mSv/(mGy·cm)[3]。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。應(yīng)用Kappa檢驗(yàn)判斷2名評價(jià)者評分的一致性，(Kappa值位于0.61～0.80之間表示兩者具有較好的一致性)。

2 結(jié)果

2.1 輻射劑量評估結(jié)果

結(jié)果顯示，兩組在掃描長度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，CTDIvol、DLP、ED結(jié)果差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，100kV組患者所受的輻射劑量低于120kV組。見表1。

表1 患者輻射劑量評估結(jié)果

2.2 圖像質(zhì)量的主觀評分

兩名觀察者間圖像質(zhì)量評分一致性良好(Kappa值=0.76)。兩組患者主動(dòng)脈、肺動(dòng)脈及冠狀動(dòng)脈3支血管總體成像質(zhì)量主觀評分無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表2。

表2 圖像質(zhì)量主觀評分比較

3 討論

3.1 雙源CT胸痛三聯(lián)檢查的優(yōu)勢

以往的多層螺旋CT胸痛三聯(lián)檢查成功率較低，主要是因?yàn)镃T掃描的時(shí)間分辨率過低，無法解決因病人心率加快導(dǎo)致的冠狀動(dòng)脈搏動(dòng)偽影問題，只能依靠口服β受體阻滯劑控制心率或多扇區(qū)重建來彌補(bǔ)時(shí)間分辨力的不足。雙源CT采用兩套X射線源和探測器組合，只需要轉(zhuǎn)動(dòng)90°就可以采集到多層螺旋CT轉(zhuǎn)動(dòng)180°才能采集到的數(shù)據(jù)，從而使時(shí)間分辨率提高至83ms[4]，克服了患者心率過快、心律不規(guī)則以及屏氣困難所造成的影響，實(shí)現(xiàn)了可靠的圖像采集。所以利用雙源CT可以在不控制心率的情況下，為胸痛三聯(lián)檢查提供高質(zhì)量的圖像，體現(xiàn)出了極大的優(yōu)越性。

3.2 管電壓對雙源CT胸痛三聯(lián)檢查圖像質(zhì)量及輻射劑量的影響

雙源CT胸痛三聯(lián)檢查時(shí)，管電壓和管電流是影響圖像質(zhì)量的關(guān)鍵因素[5]。其中管電壓大小與X線光子能量的高低成正相關(guān)，管電壓降低，X線光子能量降低，X線穿透組織的能力下降，帶之而來的是圖像的信噪比增加，圖像質(zhì)量下降。而輻射劑量的大小與管電壓的平方成正比，降低管電壓可以明顯降低患者所接受的輻射劑量[6]。所以人們在實(shí)際應(yīng)用中，為了既降低患者的輻射劑量又不影響圖像的質(zhì)量，往往會(huì)通過增加管電流的方式來彌補(bǔ)管電壓降低所帶來的的圖像損失。本文結(jié)果顯示，在管電流未增加的情況下，管電壓由120kV降至100kV時(shí)，圖像的整體質(zhì)量并未受到明顯的影響，兩組之間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。分析其原因可能是因?yàn)樾夭康慕馄式Y(jié)構(gòu)有著天然的高對比，X線可以輕易通過密度近似于空氣的肺組織，能量衰減較少，同時(shí)我們選擇的患者BMI均小于25kg/m2，患者體型為標(biāo)準(zhǔn)或偏瘦小，所以單純的降低管電壓對圖像質(zhì)量下降的影響并不大，圖像完全能夠滿足診斷要求。

3.3 本研究的局限性

本組研究也存在一些局限，研究使用的心電脈沖全劑量曝光時(shí)間窗為35%～75%R-R間期，未根據(jù)患者的實(shí)際心率進(jìn)一步縮小全劑量曝光的范圍，如果患者心率小于70bpm或者大于80bpm，且心率波動(dòng)范圍較小時(shí)，我們可以使用更窄的心電脈沖窗來進(jìn)一步降低輻射劑量[7]。

綜上所述，利用雙源CT 120kV和 100kV兩種不同管電壓均可以一次性完成對肺動(dòng)脈、主動(dòng)脈及冠狀動(dòng)脈血管的三聯(lián)檢查，并且應(yīng)用100kV低管電壓掃描可以在不影響圖像診斷質(zhì)量的情況下進(jìn)一步降低患者所受的輻射劑量，具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。

[1] 李鵬雨,李坤成,杜祥穎,等.64層螺旋CT三聯(lián)檢查在急性胸痛診斷中的應(yīng)用[J].中華放射學(xué)雜志,2007,41(10):1032-1035.

[2] 王錫明,武樂斌,程召平,等.雙源CT在急性胸痛診斷中的臨床應(yīng)用[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2007,23(12):1797-1800.

[3] McCollough C,Cody D,Edyvean S,et al.The measurement,reporting,and management of radiation dose in CT[J].Report of AAPM Task Group,2008,23:1-28.

[4] Flohr T G,McCollough C H,Bruder H,et al.First performance evaluation of a dual-source CT (DSCT) system[J].European radiology,2006,16(2):256-268.

[5] 呂濱,韓磊,魯錦國,等.雙源 CT 冠狀動(dòng)脈掃描心電門控模式和管電壓對輻射劑量與圖像質(zhì)量的影響[J].實(shí)用放射學(xué)雜志,2010 ，26(9):1350-1355.

[6] 張俊,何波,江杰,等.管電壓 100kV 下雙源 CT 冠狀動(dòng)脈成像的可行性[J].中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2012,20(10):734-737.

[7] Weustink A C,Mollet N R,Pugliese F,et al.Optimal electrocardiographic pulsing windows and heart rate:effect on image quality and radiation exposure at Dual-source coronary CT angiography[J].Radiology,2008,248(3):792-798.