低管電壓聯(lián)合低濃度造影劑在肺動脈成像中的可行性

戴麗娟 王 琦 楊 麗 李 揚(yáng) 張哲皓

(河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院 CT/MRI，河北 石家莊 05000)

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低管電壓聯(lián)合低濃度造影劑在肺動脈成像中的可行性

戴麗娟 王 琦 楊 麗 李 揚(yáng) 張哲皓

(河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院 CT/MRI，河北 石家莊 05000)

目的 探討不同管電壓和不同濃度造影劑在CT肺動脈成像(cTPA)的效果及低管電壓聯(lián)合低濃度造影劑在CTPA掃描中的可行性。方法 68例臨床懷疑肺栓塞(PE)的患者(體重<80 kg)隨機(jī)分為兩組，每組34例。觀察組為低劑量組，管電壓80 kV，非離子型造影劑碘海醇300 mg/ml，60 ml；對照組為常規(guī)組，管電壓120 kV，非離子型造影劑碘海醇370 mg/ml，60 ml。測量肺動脈干及各亞段肺動脈CT值，計(jì)算平均CT值。以胸骨前空氣CT值的標(biāo)準(zhǔn)差代表圖像噪聲，記錄 CT實(shí)際容積劑量指數(shù)(CTDIvol)、劑量長度乘積(DLP)、并計(jì)算有效劑量(ED) 。計(jì)算信噪比(SNR)、對比噪聲比(CNR)和有效輻射劑量(mSv)，對兩組圖像質(zhì)量進(jìn)行評分。結(jié)果 兩組圖像評分、信噪比、對比噪聲比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。觀察組CTDIvol、DLP、ED分別為(6.86±0.89)mGy，(219.05±1.88)mGy×cm，(3.06±0.54 )mSv；對照組CTDIvol、DLP、ED分別為(11.34±1.58)mGy，362.76±2.38)mGy×cm，(5.07±1.12)mSv。觀察組有效輻射劑量比對照組明顯降低40%。對比劑碘攝入量減少19%。 結(jié)論 利用低管電壓和低濃度造影劑在CT肺動脈成像是可行的，可以在保證圖像質(zhì)量的情況下，減少患者的輻射劑量和對比劑碘攝入量。

多層螺旋CT；肺動脈成像；輻射劑量；低劑量對比劑

多層螺旋CT肺動脈成像(CTPA )目前已成為臨床可疑肺栓塞(PE)時的首要檢查方法〔1〕。隨之CTPA的輻射劑量及應(yīng)用何種濃度造影劑問題也成為人們研究的熱點(diǎn)問題〔2〕。本研究通過比較不同管電壓和不同濃度造影劑在CT肺動脈成像的效果，探討低管電壓聯(lián)合低濃度造影劑在CTPA掃描中的可行性。

1 資料及方法

1.1 對象 對68例自2015年11月臨床可疑PE的患者進(jìn)行隨機(jī)分組。同時入組要求患者的重量≤80 kg。觀察組34例，采用低電壓(80 kV)和低濃度對比劑(300 μg/ml)60 ml，對照組34例，采用常規(guī)電壓(120 kV)和對比劑(370 μg/ml)60 ml。所有患者均獲得倫理委員會批準(zhǔn)，并且檢查前簽書面知情同意書。兩組年齡及性別構(gòu)成無明顯差異(P>0.05)。

1.2 掃描方法 采用Philips 256層Brilliance iCT 進(jìn)行CT增強(qiáng)掃描。管電壓分別為80 kV、120 kV，自動觸發(fā)管電流，掃描層厚0.9 mm，層間距為0.4 mm，準(zhǔn)直為128×0.625 mm，螺距0.925。增強(qiáng)掃描分別采用非離子型對比劑 (碘海醇) 注射液(300 mg/ml)及(370 mg/ml)，經(jīng)肘靜脈注射70 ml，流速4.0 ml/s，延遲時間采用自動跟蹤技術(shù)，感興趣區(qū)(ROI)選擇上腔靜脈，閾值預(yù)設(shè)定為100 HU，掃描范圍從胸廓入口到兩側(cè)肋膈腳水平。

1.3 圖像重建 兩組圖像算法均采用自適應(yīng)迭代重建算法(ASIR)〔3〕。兩組圖像經(jīng)多平面重組，包括冠狀面和矢狀面重組、最大密度投影(MIP)、容積再現(xiàn)(VR)、曲面重建(CPR)等后處理，以清楚顯示肺動脈各級分支的走行方向與肺栓子的位置、大小。

1.4 圖像質(zhì)量測量方法 將掃描數(shù)據(jù)和圖像傳到PACS診斷工作站。手動勾畫ROI。ROI域選擇測量3個不同部位CT值(HU)即：肺動脈干，左肺下葉前基底段肺動脈、右肺下葉后基底段肺動脈。最后得到3個不同部位的肺動脈的CT值，各組分別計(jì)算其平均值，單位用Hu 表示。圖像噪聲值由胸骨前空氣標(biāo)準(zhǔn)差SD表示，將大小約5 mm2圓形的ROI放置在兩側(cè)胸大肌，測量并記錄，取其平均值。SNR= 肺動脈平均CT值/圖像背景噪聲；CNR=(肺動脈平均CT值-胸大肌平均CT值)/圖像背景噪聲。

1.5 圖像質(zhì)量主觀評分 由2名高年資的影像診斷醫(yī)生采用雙盲法對兩組使用不同劑量造影劑的 CTPA 成像后的橫斷面及三維重建圖像進(jìn)行分析。圖像質(zhì)量評分按5分評分方法。1分，肺動脈充盈不佳，邊緣毛糙，重度圖像噪聲；2分，肺動脈充盈欠佳，邊緣不光滑，中度圖像噪聲稍大；3分，肺動脈充盈尚可，邊緣光滑，輕度圖像噪聲；4分，肺動脈充盈良好，邊緣清晰，輕微圖像噪聲；5分，肺動脈充盈佳，邊緣光滑銳利，無圖像噪聲。

1.6 輻射劑量估算 記錄每例患者的CT 容積劑量指數(shù)(CTDIvol) 和劑量長度乘積(DLP),并按照公式E≈k×DLP 計(jì)算有效劑量(ED)。其中k 值為歐盟委員會CT質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指南推薦的胸部值 0.014〔4〕。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS17軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)、Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1 圖像質(zhì)量評價 所有病例均一次性掃描成功?？陀^圖像質(zhì)量評價，試驗(yàn)組和對照組肺動脈干平均CT值、胸大肌平均CT值、背景噪聲、信噪比和對比噪聲比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1 。主觀圖像質(zhì)量評價，兩組圖像質(zhì)量評分：觀察組平均分值為(4.21±0.89 )，對照組平均分值為( 4.52±0.87)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(U=68.354,P=0.327)，見圖1，圖2。

2.2 輻射劑量評估 觀察組平均CTDI為(6.86±0.89)mGy,DLP 為(219.05±1.88)mGy×cm,有效輻射劑量為(3.06±0.54)mSv；B組平均CTDI為(11.34±1.58)mGy，DLP為(362.76±2.38)mGy×cm，有效輻射劑量為(5.07±1.12)mSv。觀察組較對照組輻射劑量減低 40%，而圖像質(zhì)量評分統(tǒng)計(jì)學(xué)無顯著性差異(P<0.05)；信噪比SNR 統(tǒng)計(jì)學(xué)無顯著性差異(P<0.05)，對比噪聲比CNR統(tǒng)計(jì)學(xué)無顯著性差異(P<0.05)。見表2。

a:軸位圖像顯示肺動脈干及其分支強(qiáng)化明顯，圖像無噪聲；b:MIP重建圖像顯示肺動脈主干及其各級分支清晰，邊緣光滑銳利;c:軸位圖像顯示右肺動脈干及左肺下葉前基底段肺動脈內(nèi)可見多個肺栓子形成，肺動脈造影劑充盈良好，輕微圖像噪聲；d:MPR重建冠狀位圖像顯示：右肺動脈干及左肺下葉前基底段肺動脈肺栓塞

圖1 低管電壓80 kV,300 mg/ml造影劑60 ml的軸位圖像及重建圖像

a:軸位圖像顯示肺動脈干及其分支強(qiáng)化明顯，圖像無噪聲；b MIP 重建圖像顯示肺動脈干及其各級分支造影劑充盈良好，血管束走行自然；c:軸位圖像顯示右肺中葉肺動脈內(nèi)可見肺栓子形成，造影劑充盈良好，無圖像噪聲；d:MPR重建冠狀位圖像顯示：右肺中葉肺動脈肺栓塞形成

圖2 常規(guī)管電壓120 kV，370 mg/ml造影劑60 ml的軸位圖像及重建圖像

表2 A、B兩組平均輻射劑量結(jié)果比較

3 討 論

PE時臨床急性心肺血管病之一，能夠?qū)ζ湓缙凇?zhǔn)確的診斷對于臨床及時治療尤為重要〔5〕。CT肺動脈成像已成為臨床懷疑肺栓塞的首選方法。肺動脈CTA掃描條件包括：管電壓、管電流、螺距、準(zhǔn)直、對比劑自動跟蹤技術(shù)自動啟動，造影劑濃度的選擇及劑量等。國內(nèi)外已有文獻(xiàn)報(bào)道〔6〕，降低管電壓可以明顯降低輻射劑量。然而應(yīng)用低管電壓掃描的主要缺點(diǎn)是，降低到達(dá)掃描層面的X線能量，導(dǎo)致更高的圖像噪聲，從而可能會降低圖像質(zhì)量〔7〕。而本研究應(yīng)用的適應(yīng)性迭代重建算法，可以對圖像噪聲進(jìn)行校正和抑制，可以保證圖像質(zhì)量，大大降低圖像噪聲〔8〕。試驗(yàn)組以300 mg/ml的碘濃度注入60 ml造影劑，相當(dāng)于攝入18 g碘，以370 mg/ml的碘濃度注入60 ml造影劑，相當(dāng)于攝入22.2 g碘，試驗(yàn)組較對照組碘攝入量減少了19%。而兩組對于肺動脈及亞段肺動脈強(qiáng)化值統(tǒng)計(jì)學(xué)無顯著意義。并且各級肺動脈分支增強(qiáng)CT值均達(dá)到250 HU以上，這種強(qiáng)化程度足以顯示并確診PE。應(yīng)用低管電壓(80 kV的)肺的CTA成像和相對低濃度(300 mg/ml)的造影劑，可以使受檢者的輻射劑量下降40%，碘攝入劑量下降19%，與文獻(xiàn)報(bào)道一致〔9〕。有文獻(xiàn)報(bào)道〔9～11〕，對比劑腎病的發(fā)生率與對比劑的濃度、劑量和滲透壓等密切相關(guān)。高滲性對比劑引起的滲透性利尿大于等滲對比劑,可使腎臟負(fù)荷增加,損傷腎功能。使用低濃度對比劑不僅降低對比劑腎病的發(fā)生風(fēng)險,也減少了對比劑使用的總碘量。

目前的研究存在一定的局限性。首先，圖像質(zhì)量由放射科醫(yī)師主觀評價，可能會有主觀性偏差。第二，研究可疑肺栓塞患者的病例數(shù)較少，應(yīng)擴(kuò)大樣本量。第三，研究對象被限制在個體體重≤80 kg，對于體重較大的患者是否適合本掃描條件還需進(jìn)一步研究。綜上所述，應(yīng)用低管電壓和低濃度造影劑，CTPA圖像質(zhì)量完全能夠滿足臨床診斷需求。兩者結(jié)合，既減少了患者的輻射劑量，又減少患者攝入的碘含量，進(jìn)而減少對比劑腎病等其他副作用，是完全可行的。

1 李俊君，楊新官.64排螺旋CT肺CTPA成像低劑量造影劑的應(yīng)用研究〔J〕.華夏醫(yī)學(xué)，2012;25(2)：220-3.

2 范維鵬，成 彬.256 層螺旋CT低劑量對比劑在標(biāo)準(zhǔn)體重患者肺動脈血管成像檢查中的應(yīng)用〔J〕.中國醫(yī)師進(jìn)修雜志，2013;36(6)：41-2.

3 夏 巍，尹肖睿，吳晶濤，等.自適應(yīng)迭代重建技術(shù)在CTPA中降低輻射劑量且提高圖像質(zhì)量的研究〔J〕.臨床放射學(xué)雜志，2015;34(12)：1989-93.

4 European Commission.European guideline on quality criteria for computed tomography,EUR 16262〔M/OL〕.Luxembourg:Office for Official Publication of the European Communities,2000.

5 中華醫(yī)學(xué)會放射學(xué)分會心胸學(xué)組.急性肺血栓栓塞放射學(xué)檢查技術(shù)方案與診斷共識〔J〕.中華放射學(xué)雜志,2012;46(12):1067-8.

6 Delesalle MA,Pontana F,Duhamel A,etal.Spectral optimization of chest CT angiography with reduced iodine load:experience in 80 patients evaluated with dual-source,dual-energy CT〔J〕.Radiology,2013;267(1):256-66.

7 Faggioni L,Neri E,Sbragia P,etal.80-kV pulmonary CT angiography with 40 mL of iodinated contrast material in lean patients:comparison of vascular enhancement with iodixanol(320 mgI/ml)and iomeprol(400 mgI/ml)〔J〕.Am J Roentgenol,2012；199(6):1220-5.

8 Nural MS,Elmali M,Findik S,etal.Computed tomographic pulmonary angiography in the assessment of severity of acute pulmonary embolism and right ventricular dysfunction〔J〕.Acta Radiol,2009；50(6):629-37.

9 孫宏亮,胡瑩瑩,王 武.256層螺旋CT肺動脈成像對比劑應(yīng)用的優(yōu)化方案研究〔J〕.醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2013;2(3):393-4.

10 吳靜云,王霄英,張保翠,等.靜脈注射碘克沙醇(270mgl/ml)腎臟不良反應(yīng)的臨床觀察〔J〕.放射學(xué)實(shí)踐,2014;29(3):239-41.

11 張保翠，張玉東，趙 凱,等.靜脈注射碘對比劑對不同人群腎功能的影響〔J〕.中華放射學(xué)雜志,2013;47(4):335-9.

〔2017-04-15修回〕

(編輯 袁左鳴)

河北省2015年度醫(yī)學(xué)科學(xué)重點(diǎn)研究課題(No.20150334)

王 琦(1972-)，男，副教授，主要從事心血管疾病研究。

戴麗娟(1979-)，女，碩士，主管技師，主要從事心血管影像診斷及新技術(shù)研究。

R563

A

1005-9202(2017)14-3571-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.14.086