低劑量(30ml)對比劑、低管電流(80mA)在64排CT肺動脈造影中的應(yīng)用

李 立，錢偉，劉 芳，趙 文，劉江平，李紅敏，張超鑫

開封市中心醫(yī)院 影像科，河南 開封 475000

低劑量(30ml)對比劑、低管電流(80mA)在64排CT肺動脈造影中的應(yīng)用

開封市中心醫(yī)院 影像科，河南 開封 475000

探討低劑量(30 mL)對比劑、低管電流(80 mA)在64排CT肺動脈造影中的應(yīng)用價值。收集肺動脈CT造影檢查的60例患者，實驗組采用球管電流為80 mA、低劑量對比劑量30 mL進行掃描，對照組采用球管電流為300 mA、對比劑量60 mL進行掃描，對所得圖像進行測量分析。測得容積CT劑量指數(shù)值、劑量長度乘積、有效劑量值(ED)、肺動脈平均強化CT值、背景噪聲、脊柱旁深部肌肉的CT值、SNR值、CNR值、圖像質(zhì)量評分，進行統(tǒng)計學(xué)分析。 2組容積CT劑量指數(shù)值、劑量長度乘積、有效劑量值(ED)、肺動脈平均強化CT值、背景噪聲、脊柱旁深部肌肉的CT值差異有統(tǒng)計學(xué)意義，SNR值、CNR值、圖像質(zhì)量評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義。 在肺動脈CT血管造影中的應(yīng)用，使用80 mA球管電流、30 mL對比劑的條件，是行之有效的方法，可以顯著減低患者的輻射劑量，減少了對比劑的使用量，完全能夠滿足臨床診斷。

肺栓塞；X線計算機；低球管電流；低對比劑

肺栓塞是一種常見的心血管疾病，64層螺旋CT肺動脈造影成像技術(shù)是一種非侵入性的檢查方法，具有較高的敏感性和特異性，但患者接受的輻射劑量和對比劑用量較高，特別是肺栓塞患者需要短期內(nèi)復(fù)查，其接受的輻射劑量更大。同時過度使用對比劑，使患者急性腎功能不全的發(fā)生率也會增加。因此，降低輻射劑量和減少對比劑的用量，成為必要的、合理運用此檢查的當(dāng)務(wù)之急。我們研究的目的就是在不影響診斷準(zhǔn)確性的前提下，探討采用30 mL對比劑、80mA管電流掃描參數(shù)應(yīng)用于64排CT肺動脈造影中的價值，希望可以為64層螺旋CT肺動脈造影成像技術(shù)更好的應(yīng)用于臨床提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 資料

收集2012年8月至2013年12月在我院行肺動脈CT造影檢查的60例患者，年齡28～83歲，平均(59.8±4.5)歲，男31例，女39例，體重56～83，平均(69.70±9.39) kg，身高1.50～1.85(1.69±0.06) m，身體質(zhì)量指數(shù)(bodymass index，BMI) 19.23～29.28，平均(25.32±2.24) kg/m2?；颊呒{入標(biāo)準(zhǔn)為：無碘過敏史，無心、肝、腎臟功能不全、非妊娠婦女、可以自主呼吸配合掃描。所有患者均簽署檢查知情同意書，測量每位患者身高、體質(zhì)量，計算體質(zhì)量指數(shù)。所有患者被隨機分成2組，每組30例。①實驗組，管電流80 mA，對比劑總量30 mL，注射流率5.0 mL/s，注藥完畢并以相同流率追加生理鹽水20 mL。 ②對照組30例，管電流300 mA，對比劑總量60 mL， 5.0 mL/s的注射流率，注藥完畢并以相同流率追加生理鹽水20 mL。

1.2 檢查方法

1.2.1 掃描參數(shù) 所有病例均行肺動脈CT造影檢查，采用東芝 Aquilion 64 層螺旋CT ,患者仰臥于掃描床上，腳先進、雙臂上舉過頭，掃描范圍從主動脈弓頂上1 cm，向下至膈頂水平， 掃描方向由頭側(cè)向足側(cè)。各組管電壓120 kV固定，18G套管針靜脈穿刺于右側(cè)肘前靜脈或手臂靜脈，均采用雙筒高壓注射器注入非離子型對比劑優(yōu)維顯(370 mgI/mL)，流速5.0 mL/s。機器掃 描 參 數(shù)：準(zhǔn)直寬度0.5 mm×64 mm，層 厚0.5 mm，層間距0.5 mm，球管轉(zhuǎn)速0.5 s/圈，矩陣512×512，螺距P值=1,FOV=350 mm。

1.2.2 掃描方法 對照組：管電流300 mA，對比劑總量60 mL，觸發(fā)點感興趣區(qū)置于肺動脈主干，閾值為50 Hu，采用自動對比劑跟蹤觸發(fā)技術(shù)(blous traeking,BT)，注藥后5 s開始同層掃描，當(dāng)閾值到達50 Hu時自動啟動掃描程序，對比劑注入完畢后，并以相同流率追加生理鹽水30 mL。

實驗組：管電流80 mA，對比劑總量30 mL，注射流率5.0 mL/s，將對比劑追蹤觸發(fā)點定主動脈弓下方1 cm處，上腔靜脈層面，閾值為50 Hu，采用自動對比劑跟蹤觸發(fā)技術(shù)(blous traeking,BT)，注藥后5 s開始同層掃描，當(dāng)閾值到達50 Hu時自動啟動掃描程序，對比劑注入完畢后，以相同流率追加生理鹽水30 mL。

1.2.3 輻射劑量確定 機器掃描時，記錄如下自動顯示所測數(shù)據(jù)：①容積CT劑量指數(shù)(volume computed tomography dose index CTDVOL)，單位mGy。②劑量長度乘積(Dose Length Product DLP)，單位mGy.cm。③有效劑量(effeetive dose ED)，ED=kxDLP，單位mSv。K值為轉(zhuǎn)換因子，k值胸部轉(zhuǎn)換系數(shù)為0.014 mSv/mGy·cm。

1.2.4 圖像質(zhì)量客觀評價 圖像質(zhì)量客觀指標(biāo)包括①肺動脈平均CT值：分別在主肺動脈、左、右肺動脈干、左、右上葉肺動脈、左、右下葉肺動脈、右肺中葉動脈和左肺舌葉動脈測量CT值，求其平均值，感興趣范圍大小盡可能接近血管橫斷管腔面積大小，盡量避開栓子。②脊柱旁深層肌肉平均CT值：分別測量脊柱旁左、右兩側(cè)深層肌肉CT值，取其平均CT值。③背景噪聲：在下肺靜脈層面，胸壁上方空氣區(qū)取左、中、右三個區(qū)域直徑約1 cm大小感興趣區(qū)，分別測量標(biāo)準(zhǔn)差(SD值)，取三個數(shù)值的平均值，注意避開身體表面衣物。④對比噪聲比(contrast noise ratio，CNR)：肺動脈平均CT值與脊柱旁肌肉平均CT值的差值再與背景噪聲的比值，即：CNR=(肺動脈平均CT值一脊柱旁肌肉平均CT值)/背景噪聲。⑤信噪比(signal to noise ratio，SNR)：肺動脈平均CT值與背景噪聲的比值，即：SNR=肺動脈平均CT值/背景噪聲。

1.2.5 圖像質(zhì)量主觀評價 圖像質(zhì)量的主觀評價：2名副主任醫(yī)師以原始橫斷位圖像(見圖1、圖2)為基礎(chǔ)，必要時結(jié)合最大密度投影(MIP) 和多平面重建(MPR)觀察和處理， 后處理圖像分別雙盲獨立根據(jù)肺動脈強化程度、圖像質(zhì)量進行評價：優(yōu)異：5分，圖像清晰細(xì)膩，噪聲不明顯。良好：4分，圖像噪點增多，圖像清晰。中等：3分，噪聲明顯，但仍可滿足診斷。較差：2分，偽影較明顯，影響臨床診斷。很差：1分，不能滿足診斷要求。1、2分者圖像，不能滿足臨床診斷，需要重做。3分以上者認(rèn)為合格，4、5分者為優(yōu)秀。取2名觀察者評分的平均值作為該患者的圖像質(zhì)量評分。

1.2.6 統(tǒng)計學(xué)處理 對所得結(jié)果運用SPSS 16.0軟件，對所有數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析，采用t檢驗比較2組間的CTDVOL、DLP、ED、SNR、CNR差異;采用Mann-WhitneyU檢驗比較2組圖像評分結(jié)果。P<0.05，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

圖1 男，45歲，體重70 kg，身高1.72 m，BMI值23.7 kg/m2。1a-c為80 mA管電流，30 mL對比劑所得圖像，CTDVOL=5.8 mGy，DLP=132.7 mGy.cm，肺動脈平均CT值=295.8 Hu，背景噪聲SD值= 12.3，脊柱旁肌肉組織CT值=35.8 Hu，信噪比SNR= 23.9，對比噪聲比CNR= 21.1。1d-f為300mA管電流，60 mL對比劑所得圖像，CTDVOL=21.9 mGy，DLP=609.3 mGy.cm，肺動脈平均CT值=244 Hu，背景噪聲SD值= 5.1，脊柱旁肌肉組織CT值=31.3 Hu，信噪比SNR=47.8，對比噪聲比CNR=41.7。

圖2 女，28歲，體重54 kg，身高1.67 m，BMI值19.4 kg/m2 。80 mA管電流，30 mL對比劑所得圖像，肺動脈強化良好，肺靜脈、左心房內(nèi)未見對比劑回流，肺動脈主觀評級為5級。

2 結(jié)果

2.1 2組輻射劑量統(tǒng)計分析

實驗組和對照組的CTDvol分別為(5.8±2.1)mGy和(20.8±4.9)mGy，DLP分別(127.5±8.6)mGy.cm和(421.4±13.3)mGy.cm。實驗組和對照組ED值分別為(1.7±0.1)mSv和(5.8±0.2)mSv，2組間CTDvol、DLP和ED差異 (見表1)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，表明實驗組輻射劑量要小于對照組。

表1 實驗組和對照組CTDvol、DLP和ED的比較

2.2 2組圖像質(zhì)量評價(見表2)

實驗組肺動脈平均強化程度CT值高于對照組(361.3±61.7vs264.6±33.6)Hu，2組間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，表明實驗組肺動脈平均強化程度要好于對照組；背景噪聲高于對照組(15.4±0.5vs6.9±0.4)Hu，實驗組脊柱旁肌肉平均CT值高于對照組(42.9±1.87vs35.6±1.1)Hu，2組之間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義，說明實驗組的圖像質(zhì)量相對于對照組略差，噪聲增加。SNR和CNR、圖像質(zhì)量評分2組間比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

表2 實驗組和對照組圖像質(zhì)量的比較

3 討論

大量文獻資料[1]報導(dǎo)，組織器官受到大劑量的輻射都會有導(dǎo)致癌癥的可能性，尤其是當(dāng)輻射劑量超過250mGy時更有可能患癌癥。Ravenel等[2]通過研究證實，在固定其他掃描條件的前提下，管電流量越高，則給患者帶來的危害也越大。輻射的危害性與患者年齡呈反比關(guān)系，隨年齡的減小而輻射危害性增大，特別對于10歲以內(nèi)兒童更明顯。如果應(yīng)用于成人的掃描參數(shù)運用于兒童，其吸收的輻射劑量將至少比成人增加一倍[3]。

國際輻射防護委員會規(guī)定，胸部CT檢查合理的輻射劑量ED值為5～7mSv，歐盟委員會的參考胸部掃描福射劑量DLP不超過650mGy.cm[4]。張月俏等[5]研究中胸部CT檢查合理的輻射劑量ED值為(5.96±1.26)mSv。Kucher等[6]研究發(fā)現(xiàn)CTPA檢查患者的平均有效福射劑量為4.2mSv。我們實驗組所得輻射劑量ED值僅為(1.7 ±0.1)mSv，DLP為127.5±8.6mGy.cm，遠遠低于上述學(xué)者研究。

為了實現(xiàn)低劑量CT掃描，1990年Naidich等[7]首次提出了低劑量的概念，即在其他參數(shù)不變的情況下降低管電流。雖然較低管電流可以降低輻射劑量，但它會導(dǎo)致圖像噪聲的增加，情況嚴(yán)重的時候，會給臨床診斷帶來困難。當(dāng)其他因素都是固定時，圖像的噪聲與掃描條件呈反比，即輻射劑量越小，噪聲值越大，圖像的清晰度會有影響。

由于肺動脈CT造影觀察的主要是肺動脈的強化的程度，以及了解動脈血管內(nèi)栓子的情況，所以不需要太高的空間分辨力和低密度分辨力，因此，我們可以運用較低的輻射劑量進行檢查，來獲得帶有適當(dāng)噪聲的、可以滿足診斷的圖像。眾所周知，如果要想得到完美的圖像，達到圖像清晰的效果，是以犧牲大量的輻射劑量為代價的，所以，為了降低患者的輻射劑量，在日常的工作中，我們要逐漸學(xué)會接受帶有噪聲，但具有診斷性的圖像，不能一味的為了追求圖像高質(zhì)量，而讓患者受到較大的輻射危害。我們實驗中，實驗組背景噪聲高于對照組(15.4±0.5vs6.9±0.4)Hu，實驗組圖像質(zhì)量相對于對照組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義，噪聲增加，清晰度略差。據(jù)Karaca[8]研究，在血管成像中CNR>8為圖像質(zhì)量優(yōu)，4

有資料[9]表明，在4排、16排螺旋CT的肺動脈造影中，通常使用對比劑約70～90mL。隨著64排螺旋CT性能的大幅度提升，使低對比劑掃描成為可能。在進行CT動脈造影時，當(dāng)動脈血管內(nèi)CT值達到峰值后,如果使峰值長時間的維持下去，就需要一定量的對比劑來維持血管內(nèi)的濃度，對比劑量越多，峰值持續(xù)的時間也就越長。由于64排螺旋CT掃描速度快,與對比劑峰值在血管內(nèi)的前進速度接近,所以我們只需保證每個掃描層面位于峰值區(qū)域即可,如果用大量的對比劑來維持大范圍的峰值，就是對對比劑的一種浪費[10-11]。優(yōu)秀的肺動脈CT造影，我們的要求是肺動脈強化良好，肺靜脈強化程度要低于肺動脈，甚至可以沒有強化。同時，右心及上腔靜脈內(nèi)對比劑濃度不能太高，否則會產(chǎn)生硬化偽影，影響圖像質(zhì)量。如果對比劑過多，就會造成峰值持續(xù)時間延長，肺動靜脈均有強化。據(jù)我們觀察，對比劑從前臂注射部位到達頭臂靜脈感興趣區(qū)，使感興趣區(qū)內(nèi)CT值閾值達50Hu的時間約4～5s，檢查床移至主動脈弓上緣需3s，然后啟動掃描，對于一般體型的患者，64排螺旋CT掃描完胸部也僅需要5～6s，所以，從注藥開始到結(jié)束掃描，約需要12s。我們設(shè)定的實驗組方案中，對比劑量30mL、生理鹽水量30mL，注射速度5mL/s，完全注入需12s，這和從注藥開始到結(jié)束掃描的時間基本一致。只有部分患者的左心房及肺靜脈有所強化，但強化程度遠遠低于肺動脈強化程度。CTPA時肺動脈CT值多高才能滿足診斷要求，目前尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)研究者采用>200Hu作為標(biāo)準(zhǔn)。我們研究中，2組肺動脈內(nèi)平均CT值約300Hu，均強化良好，完全滿足臨床診斷需求。

肺動脈CT血管造影檢查一般采用的是經(jīng)肘靜脈注入對比劑的方式，對比劑在體內(nèi)循環(huán)的途徑為：通過右或左肘正中靜脈，經(jīng)鎖骨下靜脈、進入上腔靜脈，到達右心房、右心室，并最終從肺動脈開始，在肺內(nèi)進行肺循環(huán)，由于這個過程沒有經(jīng)過體循環(huán)，所以體重對對比劑用量的影響很小。肺循環(huán)時間短，從肺動脈開始到肺靜脈循環(huán)一次的時間為2～3s，肺動脈峰值持續(xù)強化時間為6～8s[12]。肺動脈CT血管造影最完美的狀態(tài)，就是在肺動脈強化還在峰值、且肺靜脈尚未強化的這個時間段。此時肺動脈顯影良好，肺靜脈顯影不明顯。如果將觸發(fā)點感興趣區(qū)置于肺動脈主干上，則很難趕上這個時間段。

我們研究中，實驗組將觸發(fā)點感興趣區(qū)放在上腔靜脈平面上，該層面比肺動脈主干顯影要早，當(dāng)上腔靜脈內(nèi)對比劑CT值達到閾值時，對比劑從上腔靜脈達到肺動脈的時間等同于掃描床從閾值監(jiān)測平面床位到達掃描起點的時間，這樣，采集數(shù)據(jù)正好落在肺動脈峰值期間內(nèi)，肺靜脈還未完全顯影，肺動脈強化良好，沒有了肺靜脈成像的干擾，肺動脈、靜脈分辨一目了然，并且減少了對比劑的總量。

對照組是將觸發(fā)點感興趣區(qū)置于肺動脈主干，當(dāng)肺動脈主干內(nèi)對比劑CT值達到所設(shè)定的閾值時，掃描床從閾值監(jiān)測平面床位移床到達掃描起點的這段時間內(nèi)，肺動脈峰值持續(xù)時間已經(jīng)開始，當(dāng)掃描床從掃描起點開始啟動掃描時，肺動脈峰值持續(xù)時間已經(jīng)開始逐漸減少，此時，若使肺動脈峰值持續(xù)時間延長，就必須加大對比劑用量，但此時肺靜脈已開始回流入左心房，肺靜脈勢必會有強化顯影。所以，我們實驗中，對照組圖像的肺動脈雖然強化良好，但由于足量的對比劑用于維持峰值持續(xù)時間，肺靜脈也有強化，給肺靜脈、動脈的分辨帶來了一定的困難。實驗組肺動脈平均強化程度CT值高于對照組(361.3±61.7vs264.6±33.6)Hu，2組間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，表明實驗組肺動脈平均強化程度要好于對照組。

由此推斷，對于體重指數(shù)在正常范圍內(nèi)的患者，在64排CT肺動脈造影中，采用80mA球管電流、30mL含碘對比劑的優(yōu)化掃描方案，不但可以降低輻射劑量，減少對比劑的用量，而且完全可以獲得滿足臨床診斷的圖像。

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[責(zé)任編輯 李武營]

Low-Dose (30mL) Contrast Agents, Low Tube Current (80mA) Used in 64 Slice CT Pulmonary Angiography

Imaging deparinent of Kaifeng Central Hospital， Kaifeng 475000, China

Explore the low dose (30mL) contrast agents, low tube current (80mA) applications in 64-slice CT pulmonary angiography. Collect pulmonary CT angiography in 60 patients in the experimental group using tube current of 80 mA, low dose imaging scans 30 mL dose control group, the tube current of 300 mA, 60 mL dose of contrast scan, measurement and analysis of the resulting image. Measured volume CT dose index value, the dose length product, the effective dose values (ED), mean pulmonary artery enhanced CT values, background noise, deep paraspinal muscles CT value, SNR value, CNR value, image quality scores were statistically analyzed . Two volume CT dose index value, the dose length product, the effective dose values(ED), mean pulmonary artery enhanced CT values, background noise, deep paraspinal muscles CT value difference was statistically significant, SNR value, CNR value, image quality score the difference was not statistically significant. Application in pulmonary CT angiography using 80 mA tube current (40 mAs), conditions of 30 mL of contrast agents, is an effective method that can significantly reduce the radiation dose to the patient, reducing the amount of contrast agent, fully able to meet clinical diagnosis.

Pulmonary embolism; X-ray computed; Lower tube current; Low contrast agent

1672-7606(2017)01-0001-05

2016-11-17

開封市2013年社會發(fā)展科技攻關(guān)計劃項目(編號130309)

李立(1977-)，男，河南開封人，副主任醫(yī)師，醫(yī)學(xué)碩士，從事胸腹部綜合影像診斷工作。

錢偉軍(1969-)，男，河南開封人，主任醫(yī)師，醫(yī)學(xué)碩士、碩士生導(dǎo)師，從事分子影像學(xué)研究工作。

R814.43

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