低管電壓聯(lián)合低濃度對比劑對下肢動脈CT血管成像質(zhì)量與輻射劑量的研究*

胡仕北，何長久，周 鵬，夏 謙，劉 舫，李海烈，胡 梅

四川省腫瘤醫(yī)院 影像科(成都 610041)

股前外側(cè)穿支皮瓣(anterolateral thigh perforator flap, ALTPF) 移植術(shù)因其優(yōu)點多，在臨床中的應用日益廣泛[1-3]。術(shù)前下肢動脈CT血管成像(CTA)檢查，能準確提供穿支動脈的直徑、類型、起始位置等信息，對于ALTPF 術(shù)前設計、提高手術(shù)安全性和減少并發(fā)癥具有重要意義[2]。術(shù)前下肢動脈CTA掃描范圍大，患者接受的輻射劑量和對比劑用量較多，在保證圖像質(zhì)量、滿足ALTPF移植術(shù)前評估要求的情況下，應盡可能降低患者的輻射劑量和碘攝入量。因此，本研究旨在探討采用低管電壓聯(lián)合低濃度對比劑行下肢動脈CTA在ALTPF移植術(shù)前評估中，對圖像質(zhì)量、輻射劑量和碘攝入量的影響。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

連續(xù)收集2015年1月至2016年12月四川省腫瘤醫(yī)院符合以下標準的患者：臨床確診為舌癌、口底癌、口頰癌、下咽癌等頭頸部腫瘤，擬行ALTPF移植術(shù)；愿意接受下肢動脈CTA檢查。排除標準：嚴重心、肝、腎功能不全；碘對比劑過敏；無法配合完成檢查；孕婦或哺乳期女性；有遠處轉(zhuǎn)移者。共32例患者納入研究，其中，男18例，女14例，年齡34～69 (52±7)歲。按隨機數(shù)字表法將患者分為試驗組和對照組，每組各16例。兩組患者性別、年齡、體質(zhì)指數(shù)(BMI)比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表1)。本研究經(jīng)過醫(yī)院倫理委員會批準，所有受檢者均簽署知情同意書。

表1 兩組患者的一般資料和掃描方案(n=16)

1.2 檢查方法

采用荷蘭Philips iCT 256層螺旋CT行雙側(cè)下肢動脈CTA掃描。仰臥位，足先進，雙手自然上舉，掃描為頭足方向，掃描范圍從髂棘水平至髕骨下緣。準直器寬度64 mm×0.625 mm，螺距0.609，旋轉(zhuǎn)時間0.5 s/周，矩陣512×512，視野(FOV) 350 mm×350 mm，層厚0.90 mm，層間距0.45 mm。管電壓、管電流和碘對比劑濃度如表所示(表1)。試驗組和對照組采用的對比劑分別為碘海醇和碘普羅胺。采用雙筒高壓注射器以5 mL/s的流率經(jīng)肘正中靜脈注射對比劑1.5 mL/kg，再以相同流率注射50 mL生理鹽水。采用對比劑追蹤技術(shù)，在腹主動脈分叉處放置興趣區(qū)(ROI)，觸發(fā)閾值300 HU，觸發(fā)后延遲2.8 s掃描。試驗組采用iDose4迭代算法(Level 4)重建，對照組采用濾波反投影法重建。

1.3 圖像質(zhì)量評價

將數(shù)據(jù)傳輸至荷蘭Philips EBW 4.5工作站，由1名具有放射診斷10年經(jīng)驗的放射科醫(yī)師和1名具有頭頸外科10年經(jīng)驗的頭頸科醫(yī)師采用雙盲法對圖像質(zhì)量進行評價。1)主觀評價：對旋股外側(cè)動脈降支穿支動脈的顯示效果進行評分，評分標準：5分：穿支動脈顯影好，全程走形顯示清楚，與起源的旋股外側(cè)動脈降支解剖關系清晰，達到術(shù)前評估要求；4分：穿支動脈顯影較好，走形連續(xù)，能顯示穿支動脈的全程，與起源的旋股外側(cè)動脈降支解剖關系較清晰，達到術(shù)前評估要求；3分：穿支動脈顯影一般，走形基本連續(xù)，與起源的旋股外側(cè)動脈降支解剖關系顯示一般，基本達到術(shù)前評估要求；2分：穿支動脈顯影，但顯示不清，走形不連續(xù)，無法達到術(shù)前評估要求；1分：穿支動脈未見明確顯示，無法達到術(shù)前評估要求。評分≥3分認為圖像質(zhì)量能滿足ALTPF移植術(shù)前評估要求。2)客觀評價：對顯影的旋股外側(cè)動脈降支穿支動脈進行綜合評估(包括直徑、類型、起始位置、血管蒂長度等)，選出最合適的1支穿支動脈設計皮瓣。由于選出的穿支動脈較小，無法準確測量其CT值，故測量旋股外側(cè)動脈降支的CT值及標準差，測量層面選在旋股外側(cè)動脈降支起始處，ROI面積為3 mm2。計算旋股外側(cè)動脈降支的信噪比(signal noise ratio, SNR)，SNR=旋股外側(cè)動脈降支起始處CT值/旋股外側(cè)動脈降支起始處CT值的標準差。

1.4 穿支動脈吻合率

所有患者均在下肢動脈CTA檢查1周以后行ALTPF移植術(shù)，以術(shù)中穿支動脈的探查情況作為標準，計算各組的穿支動脈吻合率。

1.5 輻射劑量及碘攝入量

記錄容積CT劑量指數(shù)(volume CT dose index, CTDIvol)、劑量長度乘積(dose length product, DLP)，計算有效劑量(effective dose, E)，E=DLP×k，k=0.015 mSv·mGy-1·cm-1[4]。碘攝入量(g)=碘對比劑濃度(mg/mL)×碘對比劑用量(mL)/1 000。

1.6 統(tǒng)計學方法

2 結(jié)果

2.1 圖像質(zhì)量和穿支動脈吻合率

所有患者均順利完成下肢動脈CTA檢查。2名醫(yī)師對圖像質(zhì)量主觀評分的一致性較好，Kappa值為0.76。兩組圖像質(zhì)量均滿足ALTPF移植術(shù)前評估要求(圖1)。兩組間主觀評分、旋股外側(cè)動脈降支SNR比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表2)。試驗組有15例患者術(shù)中探查到術(shù)前定位的穿支動脈而完成ALTPF移植術(shù)，有1例患者術(shù)中未探查到術(shù)前定位的穿支動脈而更改供區(qū)，穿支動脈吻合率為93.75%(15/16)；對照組有14例患者術(shù)中探查到術(shù)前定位的穿支動脈而完成ALTPF移植術(shù)，有2例患者術(shù)中未探查到術(shù)前定位的穿支動脈而更改供區(qū)，穿支動脈吻合率為87.50%(14/16)。兩組間穿支動脈合率比較，差異無統(tǒng)計學意義(P=0.500)。

圖1 兩組患者下肢動脈CTA檢查的VR、MIP圖像

注：A、B：對照組患者，旋股外側(cè)動脈降支穿支動脈顯示清晰(長箭)，滿足術(shù)前評估要求；C、D：試驗組患者，旋股外側(cè)動脈降支穿支動脈顯示清晰(短箭)，滿足術(shù)前評估要求

2.2 輻射劑量和碘攝入量

試驗組E和碘攝入量低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。試驗組E較對照組下降了42.01%(7.1/16.9)，碘攝入量較對照組下降了18.86%(6.3/33.4) (表2)。

表2 兩組患者圖像質(zhì)量、碘攝入量和輻射劑量比較

3 討論

ALTPF移植術(shù)已廣泛應用于頭頸部的修復重建[1,3]。下肢動脈CTA可顯示雙側(cè)股前外側(cè)區(qū)數(shù)支穿支動脈，在術(shù)前對顯示的穿支動脈各項解剖參數(shù)進行綜合評估，設計出最優(yōu)化的穿支動脈，可明顯提高移植皮瓣的質(zhì)量，減少不必要的手術(shù)損傷[5]。術(shù)前下肢動脈CTA能準確提供穿支動脈的直徑、類型和起始位置等信息，有助于選擇最合適的穿支動脈用于ALTPF移植[2]。但很少有研究探討采用低管電壓聯(lián)合低濃度對比劑行下肢動脈CTA檢查在ALTPF移植術(shù)前評估中，對圖像質(zhì)量、輻射劑量和碘攝入量的影響。

降低管電壓會使X線光子平均能量下降，組織結(jié)構(gòu)對X線衰減增加，達到探測器的光子數(shù)量減少，導致圖像質(zhì)量下降。但本研究中兩組穿支動脈顯示效果評分均≥3分，滿足ALTPF移植術(shù)前評估要求，且兩組主觀評分、旋股外側(cè)動脈降支SNR比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，考慮是因為試驗組采用的iDose4迭代算法是雙空間、多噪聲模型和解剖模型，在對噪聲予以細致處理的同時，解剖模型加速重建過程，提高圖像分辨率，消除蠟像狀偽影，能明顯提高SNR[6-7]。此外，兩組間的穿支動脈吻合率比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，進一步說明試驗組的圖像質(zhì)量可以滿足ALTPF移植術(shù)前評估要求。

對比劑碘攝入量越大，對比劑腎病的發(fā)生率越高；輻射劑量越大，輻射所致癌癥的危險越高[8-10]。本研究結(jié)果顯示，隨著對比劑含碘濃度從370 mg/mL降至300 mg/mL，試驗組的碘攝入量較對照組明顯下降了18.86%，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，對比劑碘攝入量下降有助于減少對比劑引起的不良反應。同時，隨著管電壓從120 kV降至100 kV，試驗組的E較對照組下降了42.01%，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，符合輻射防護最優(yōu)化原則，有助于降低隨機效應的發(fā)生。

綜上所述，采用低管電壓聯(lián)合低濃度對比劑行下肢動脈CTA檢查可保證圖像質(zhì)量滿足ALTPF移植術(shù)前評估要求，且能明顯降低輻射劑量和碘攝入量。

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