雙源CT不同掃描模式下患者冠脈圖像質(zhì)量評分及接受有效輻射劑量的研究

馬海鴻

雙源CT不同掃描模式下患者冠脈圖像質(zhì)量評分及接受有效輻射劑量的研究

馬海鴻

目的 研究雙源CT不同掃描模式下患者冠脈圖像質(zhì)量評分及患者接受的有效輻射劑量。方法 50例患者被納入研究，男性36例，女性14例，平均年齡（68.2±9.4）歲，心率＜60次/min，心率穩(wěn)定，BMI為22.5～24.9 kg/m2。所有研究對象均在第1個(gè)月的第1天和第15天兩次行不同掃描模式雙源螺旋CT（DSCT）：A組為100/sn 100 kV，B組為80/sn 120 kV。研究兩組的冠脈圖像質(zhì)量及患者接受的有效輻射劑量。結(jié)果 A組Ⅰ級圖像數(shù)量（52%）低于B組（70%），且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。B組的圖像比A組的圖像質(zhì)量高，但都可以進(jìn)行診斷。從性別上來看，無論100 kV還是120 kV，高螺距冠脈圖像的有效輻射劑量暴露量女性均值高于男性均值，但100 kV的輻射劑量暴露低于120 kV。結(jié)論 Flash雙源CT（100/sn100kV）在獲得滿意圖像質(zhì)量的同時(shí)可以減低輻射劑量。

雙源CT； 掃描模式； 冠脈圖像質(zhì)量； 有效輻射劑量

目前，CT冠狀動(dòng)脈造影（computed tomography coronary angiography，CTCA）是一個(gè)重要的、被廣泛接受的評估冠狀動(dòng)脈疾病的診斷工具。一些研究[1]已經(jīng)表明，潛在的不同劑量分割方案使放射暴露盡可能降低是可行的。自引入第二代雙源掃描儀系統(tǒng)——雙源螺旋CT（dual-source CT，DSCT），增加工作臺進(jìn)給的新的掃描模式產(chǎn)生了。由于沒有心跳干擾，沒有重疊數(shù)據(jù)采集，無間隙，相比回顧性心電門控掃描模式和前瞻性心電觸發(fā)冠脈圖像，潛在觸發(fā)掃描模式有可能大幅減少劑量[2]。因?yàn)闊o間隙的心臟成像具有一個(gè)心跳且沒有重疊的數(shù)據(jù)。本研究試圖研究雙源CT不同掃描模式下患者冠脈圖像質(zhì)量評分及患者接受的有效輻射劑量?，F(xiàn)將研究結(jié)果報(bào)道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象 2013年1月到2014年1月新疆喀什地區(qū)第二人民醫(yī)院影像中心共計(jì)50例患者被納入研究，36例男性，14例女性，平均年齡（68.2±9.4）歲，心率均＜60次/min，心率穩(wěn)定，BMI為22.5～24.9 kg/m2。所有研究對象均在第1個(gè)月的第1天和第15天兩次行DSCT。排除對碘化對比劑過敏、血清肌酐水平＞1.5 mg/dl或者準(zhǔn)備懷孕者。本院倫理委員會批準(zhǔn)此項(xiàng)研究（批準(zhǔn)文號：新201211248722）。所有患者簽署知情同意書。

1.2 掃描模式[3]使用第二代DSCT掃描儀（SOMATOM DefinitionFlash，SiemensMedicalSolutions，F(xiàn)orchheim，Germany）。參數(shù)：前瞻性心電觸發(fā)CTCA（工作臺進(jìn)給450 mm/s）每轉(zhuǎn)320 mAs，100和120 kV，3.4 pitch。掃描范圍13.5 cm（四塊序列檢測器覆蓋），準(zhǔn)直 64 mm×2 mm×0.6 mm，z-飛焦點(diǎn)，龍門式旋轉(zhuǎn)時(shí)間280 ms。掃描儀軟件模擬60次/min，60%的RR間期以高螺距觸發(fā)掃描。一個(gè)心跳內(nèi)行心臟掃描。兩個(gè)X線管和探測器行數(shù)據(jù)采集，使無間距心臟成像。第一遍（A組）行flash DSCT雙能量掃描（100/sn100 kV），第二遍（B組）行flash DSCT雙能量掃描（80/sn120 kV）。由2位副高職稱影像技師用雙盲法對冠脈圖像質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)和診斷，并計(jì)算患者接受的有效輻射劑量。

1.3 圖像分析 采用美國心臟協(xié)會（AHA）標(biāo)準(zhǔn)將冠脈分為15段進(jìn)行分析[4]。圖像質(zhì)量分為5級。Ⅰ級：圖像顯示清晰，所有血管充盈良好、連續(xù)、無偽影。Ⅱ級：圖像質(zhì)量滿意，僅一段血管邊緣輕度模糊，無錯(cuò)層或階梯狀偽影。Ⅲ級：圖像質(zhì)量基本滿意，有2段血管管壁出現(xiàn)模糊，無錯(cuò)層和階梯狀偽影。Ⅳ級：圖像質(zhì)量差，多段血管管壁模糊，部分血管出現(xiàn)錯(cuò)層偽影；Ⅴ級：圖像質(zhì)量非常差，偽影嚴(yán)重，冠脈無法分析。

1.4 有效輻射劑量分析 有效輻射劑量計(jì)算根據(jù)ICRP103指南[5]計(jì)算。小器官比如甲狀腺的輻射劑量直接計(jì)算，大器官如肺的輻射劑量通過測量整個(gè)器官的TLDs的平均值評估。輻射劑量的性別差異采用t檢驗(yàn)。乳房和卵巢的輻射納入軟組織計(jì)算。輻照 TLD（計(jì) thermoluminescent dosimeter）評估使用 TLD 閱讀器（Model 5500 TLD Reader，Bicron Radiation Measurement Products，Solon，OH，USA）。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 所有數(shù)據(jù)采用SAS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料用±s表示，兩次掃描結(jié)果采用t檢驗(yàn)，兩組間計(jì)數(shù)資料的比較采用卡方檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 冠脈圖像質(zhì)量評價(jià) A組Ⅰ級圖像數(shù)量（52%）低于B組（70%），且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。Ⅱ級圖像數(shù)量A組（48%）高于B組（30%），且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。見表1?？梢钥闯?，B組的圖像比A組的圖像質(zhì)量高一些，但都可以進(jìn)行診斷。

表1 冠脈圖像質(zhì)量評價(jià)［例數(shù)及百分率（%）］

2.2 高螺距冠脈圖像的有效輻射劑量暴露 從性別上來看，無論100 kV還是120 kV，高螺距冠脈圖像的有效輻射劑量暴露量女性均值高于男性均值（P值分別為0.03和0.01），但100 kV的輻射劑量暴露低于120 kV。見表2。

表2 高螺距冠脈圖像的有效輻射劑量暴露

3 討論

CTCA克服了心臟波動(dòng)偽影的X-Y軸時(shí)間分辨率，采用大螺距進(jìn)行前瞻性心電激發(fā)掃描，數(shù)據(jù)采集時(shí)間段，時(shí)間分辨率快，旋轉(zhuǎn)速度高，對心率低于60次/min的患者冠脈圖像質(zhì)量良好。但有幾個(gè)注意事項(xiàng)：心律不齊者采集窗可能位于R波上，從而導(dǎo)致檢查失敗。心率較快者需要增加采集時(shí)間窗起始點(diǎn)。

本研究兩組患者均采用了很低的有效劑量掃描心臟，而且得到的冠脈圖像質(zhì)量都在Ⅱ級以上。從圖像質(zhì)量上來看，80/sn120 kV的圖像質(zhì)量高于100/sn100 kV，Ⅰ級圖像多（P＜0.01）。但兩組圖像均能清晰地用于診斷。同等條件下，100/sn100 kV可優(yōu)先被采用。

本研究認(rèn)為，前瞻性心電激發(fā)高螺距冠脈圖像有效輻射劑量暴露有性別和管電壓的區(qū)別。結(jié)果和Ketelsen等[5]報(bào)道的一致。輻射暴露遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他如回顧性心電門控或者前瞻性激發(fā)冠脈圖像。研究表明[6,7]，回顧性心電門控?zé)o心電脈沖的有效劑量5.8 mSv，不同的心電脈沖有4.2～9.8 mSv的劑量。前瞻性心電激發(fā)2.8～4.3 mSv。

進(jìn)一步輻射保護(hù)包括獲得不重疊數(shù)據(jù)，減少了對輻射敏感的器官比如女性乳房。女性乳房經(jīng)常被掃描卻不是真正掃描目標(biāo)。高螺距冠脈圖像，女性特異有效劑量比男性高大約8.6%。在傳統(tǒng)重疊冠脈圖像數(shù)據(jù)獲得中，女性接受比男性多70%的輻射。

高螺距冠脈圖像中，減少電壓能進(jìn)一步減少有效劑量達(dá)36.0%。然而，管電壓改變是復(fù)雜的，影響組織中圖像噪音。但一些研究認(rèn)為體重＜30 kg/m2者，100 kV足夠獲得良好的圖像質(zhì)量[8]。

潛在的缺陷是缺乏決定圖像質(zhì)量的參數(shù)[9]。然而，相比前瞻性心電激發(fā)和回顧性心電門控冠脈圖像，高螺距冠脈圖像在心率低而穩(wěn)定的患者中顯示了極好的圖像質(zhì)量。通過高螺距冠脈圖像診斷圖像質(zhì)量能達(dá)到70%的冠脈部分。研究提示，前瞻性、R波激發(fā)高螺距掃描模式對于心率低而穩(wěn)定（＜55～60次/min）的患者在心房收縮開始前能獲得完整的數(shù)據(jù)集。

總之，前瞻性心電激發(fā)高螺距冠脈圖像能夠以1～2 mSv的有效劑量掃描心臟，同時(shí)得到Ⅱ級以上圖像質(zhì)量，比之前報(bào)道的要低[10-12]。放射技師可以對患者使用盡可能低的放射劑量。

［1］Eisentopf J，Achenbach S，Ulzheimer S，et al.Low-dose dualsource CT angiography with iterative reconstruction for coronary artery stent evaluation.JACC Cardiovasc Imaging，2013，6：458-465.

［2］Schertler T，Scheffel H，F(xiàn)rauenfelder T，et al.Dual-source computed tomography in patients with acute chest pain：feasibility and image quality.Eur Radiol，2007，17：3179-3188.

［3］Scheffel H，Alkadhi H，Plass A，et al.Accuracy of dual-source CT coronary angiography：First experience in a high pre-test probabilitypopulation without heart rate control.Eur Radiol，2006，16：2739-2747.

［4］Zhao RP，Hao ZR，Song ZJ.Diagnostic value of Flash dualsource CT coronary artery imaging combined with dual-energy myocardial perfusion imaging for coronary heart disease.Exp Ther Med，2014，7：865-868.

［5］Ketelsen D，Buchgeister M，Korn A，et al.High-pitch computed tomography coronary angiography-a new dose-saving algorithm： estimation ofradiation exposure.RadiolResPract，2012，2012：724-729.

［6］Tatsugami F，Matsuki M，Nakai G，et al.The effect of adaptive iterative dose reduction on image quality in 320-detector row CT coronary angiography.Br J Radiol，2012，85：e378-382.

［7］紀(jì)紅宇，楊曉東，閆冀，等.左冠狀動(dòng)脈主干臨床應(yīng)用解剖的CT血管造影研究.中國心血管病研究，2014，12：100-102.

［8］Health Quality Ontario.64-slice computed tomographic angiography for the diagnosis of intermediate risk coronary artery disease:an evidence-based analysis.Ont Health Technol Assess Ser，2010，10：1-44.

［9］Leber AW，Johnson T，Becker A，et al.Diagnostic accuracy of dual-source multi-slice CT coronary angiography in patients with an intermediate pretest likelihood for coronary artery disease.European Heart Journal，2007，28：2354-2360.

［10］Araoz PA，Kirsch J，Primak AN，et al.Dual-source computed tomographic temporal resolution provides higher image quality than 64-detector temporal resolution at Low heart rates.J Comput Assist Tomogr，2010，34：64-69.

［11］王亮，殷巍，王曉明，等.雙源CT評價(jià)冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)后橋血管通暢率的臨床研究.中國心血管病研究，2013，11：13-15.

［12］趙瑞平，郝志茹.Flash雙源CT冠脈成像與心肌灌注顯像對冠心病診斷價(jià)值的臨床研究.中國心血管病研究，2012，10：111-114.

Coronary artery image quality score and the effective radiation dose to patients with dual-source CT different scan modes

MA Hai-hong.Image Center of the Second People′s Hospital of Xinjiang Kashgar，Kashgar 844000，China

Objective To research coronary artery image quality score and the effective radiation dose to patients with dual-source CT different scan modes.Methods 50 patients were included in the study，36 cases of males，14 cases of females，mean age （68.2±9.4）years old，the heart rate less than 60 times/min，the heart rate stable，BMI between 22.5-24.9 kg/m2.All the research objects in the first months of the day 1 and day 15 got two different scanning mode DSCT:group A（100/sn100 kV）and group B（80/sn120 kV）.The two groups of patients`coronary artery image quality and accept the effective radiation dose were researched.Results Ⅰlevel image number of group A（52%）lower than group B（70%），and the difference was statistically significant（P＜0.01）.Images quality of the group B higher than group A.But both can diagnose.From gender point of view，regardless of the 100 kV and 120 kV，high pitch of coronary image exposure levels of effective radiation dose in female was higher than male.But radiation exposure of 100 kV，lower than 120 kV.Conclusion Flash dual-source CT（100/sn100 kV）in a satisfactory image quality at the same time can reduce the radiation dose.

Dual-source CT； Scan mode； Coronary artery image quality； Effective radiation dose

844000 新疆維吾爾自治區(qū)喀什市，新疆喀什地區(qū)第二人民醫(yī)院影像中心

10.3969/j.issn.1672－5301.2014.12.015

R445

A

1672-5301（2014）12-1113－03

2014-08-11）