64排CT低管電壓低劑量對(duì)比劑聯(lián)合0.9%氯化鈉溶液在CT肺動(dòng)脈造影中的應(yīng)用

胡巧玲，陳興燦

（溫州醫(yī)科大學(xué) 第一臨床醫(yī)學(xué)院，浙江 溫州 325035）

隨著CT技術(shù)的發(fā)展，CT肺動(dòng)脈造影（CT pulmonary angiography，CTPA）不但可以清晰顯示肺動(dòng)脈本身病變，對(duì)支氣管和肺內(nèi)的其他病變?nèi)缰夤軘U(kuò)張、腫瘤、炎癥、結(jié)核、血管畸形等也顯示較好，臨床應(yīng)用日趨廣泛[1-2]。但同時(shí)該技術(shù)也加大了輻射劑量和對(duì)比劑不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)[2-4]。本研究以64排CT在低管電壓下以低劑量對(duì)比劑聯(lián)合0.9%氯化鈉溶液行CTPA檢查，并與常規(guī)檢查方法的圖像質(zhì)量和輻射劑量進(jìn)行對(duì)比，探討其在CTPA檢查中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料和方法

1.1 一般資料 收集2016年7月至2017年6月慈溪市第六人民醫(yī)院60例臨床疑似肺動(dòng)脈病變的患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：無(wú)碘過敏史；無(wú)明顯心、肝、腎功能不全、甲狀腺功能異常等檢查禁忌證；心率60～100次/min；年齡30～80歲；BMI 18.0～30.0 kg/m2。本研究通過醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者均簽訂知情同意書。

1.2 病例分組及檢查方法 使用GE公司Light Speed 64排CT機(jī)，AW-4.2后處理工作站。采用非離子型對(duì)比劑（碘海醇，300 mgI/mL），經(jīng)肘靜脈穿刺置放留置針注射，流率5.0 mL/s。60例隨機(jī)分為2組，每組各30例：①實(shí)驗(yàn)組：管電壓80 kVp，對(duì)比劑劑量40 mL，沖管0.9%氯化鈉溶液20 mL，采用雙筒高壓管注射器；②對(duì)照組：采用常規(guī)管電壓120 kVp，對(duì)比劑劑量60 mL，采用單注筒高壓注射器。其余掃描參數(shù)及圖像重建參數(shù)均相同，即管電流采用自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)，機(jī)架轉(zhuǎn)速0.5 r/s，準(zhǔn)直64×0.6 mm，螺距1.0，層厚5.0 mm，矩陣512×512，重建間隔50%。30%基于模型的迭代重建算法（model-based iterative reconstruction，MBIR）法圖像重建。掃描前去除患者體表異物，向其詳細(xì)講明檢查注意事項(xiàng)，訓(xùn)練呼吸使其配合。掃描取仰臥位，足先進(jìn)，雙手上舉于頭后。掃描過程中屏氣并保持身體不動(dòng)，先平掃后增強(qiáng)掃描。2組均采用團(tuán)注追蹤觸發(fā)技術(shù)，感興趣區(qū)（region of interest，ROI）設(shè)定在平主動(dòng)脈弓層面上腔靜脈水平，大小約50 mm2，設(shè)定CT值達(dá)到60 Hu時(shí)觸發(fā)，延遲5 s掃描。掃描范圍自肺尖至肺底。掃描結(jié)束后將2組圖像原始數(shù)據(jù)拆薄為1.0 mm，行最大密度投影（maximum density projection，MIP）、多平面重建（multiplane reconstruction，MPR）、容積再現(xiàn)（volume reproduction，VR）等圖像后處理。

1.3 圖像分析 將2組薄層的肺動(dòng)脈橫斷面圖像及重組的MIP、MPR、VR圖像由2名CT診斷醫(yī)師采用盲法共同進(jìn)行分析并達(dá)成一致意見。分別比較2組的主、客觀圖像質(zhì)量，并分別統(tǒng)計(jì)2組的輻射劑量并進(jìn)行比較。

1.3.1 圖像主觀質(zhì)量評(píng)價(jià)：根據(jù)肺動(dòng)脈主干和分支顯示、圖像清晰度、圖像血管邊緣等情況判斷圖像質(zhì)量。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[5]：①圖像質(zhì)量?jī)?yōu)，可清晰顯示肺動(dòng)脈5級(jí)以上，完全滿足診斷，計(jì)5分；②圖像質(zhì)量良，可較清晰顯示4～5級(jí)，能滿足診斷，計(jì)4分；③圖像質(zhì)量一般，可較清晰顯示4級(jí)血管，遠(yuǎn)端細(xì)小分支顯示不佳但不影響診斷，計(jì)3分；④圖像質(zhì)量較差，肺動(dòng)脈主干及4級(jí)血管顯示較差，邊緣毛糙，4級(jí)遠(yuǎn)端分支顯示不清，影響診斷，計(jì)2分；⑤圖像質(zhì)量差，肺動(dòng)脈主干及分支模糊不清，無(wú)法診斷，計(jì)1分。4分及以上為優(yōu)良，3分及以上為合格，分別統(tǒng)計(jì)2組圖像的優(yōu)良率及合格率。

1.3.2 圖像客觀質(zhì)量評(píng)價(jià)：①肺動(dòng)脈CT值：將橫斷面薄層圖像適當(dāng)放大，分別測(cè)量、記錄2組圖像肺動(dòng)脈干，左、右主肺動(dòng)脈及肺葉動(dòng)脈的CT值，ROI盡量放置在相同部位的血管中央，避開邊緣偽影及血管內(nèi)栓子；②肺靜脈CT值：測(cè)量方法同肺動(dòng)脈，分別測(cè)量并記錄左上、右上、左下及右下肺靜脈的CT值；③信噪比（signal to noise ratio，SNR）、噪聲、對(duì)比信噪比（contrastive signal to noise ratio，CNR）噪聲取肺動(dòng)脈干中間層面的氣管內(nèi)空氣CT值的標(biāo)準(zhǔn)差。每個(gè)部位每例患者均測(cè)量3次，取平均值并記錄。取肺動(dòng)脈干中間層面的CT值與噪聲的比值為SNR；測(cè)量同層面左側(cè)胸大肌的CT值，計(jì)算CNR，計(jì)算方式：CNR=（肺動(dòng)脈干CT值-胸大肌CT值）/噪聲。

1.3.3 輻射劑量：分別記錄2組所有檢查者掃描產(chǎn)生的平均容積CT輻射量指數(shù)[CTDIvol（mGy）]和輻射量長(zhǎng)度乘積[DLP（mGy?cm）]，根據(jù)公式ED=DLP×C，換算成有效輻射量[ED（mSv）]，其中C為換算因子，采用歐洲質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)胸部平均值為0.014。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法 采用SPSS16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，各組之間的變化值先進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，計(jì)量資料均符合正態(tài)分布，以±s表示，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。圖像主觀質(zhì)量對(duì)比及病例的男女性別比例均采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 2組60例中順利完成檢查54例，其中實(shí)驗(yàn)組26例，對(duì)照組28例。6例未能按照要求完成檢查者均排除。2組患者一般情況比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

2.2 圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià) 實(shí)驗(yàn)組優(yōu)良率80.77%，合格率92.31%；對(duì)照組優(yōu)良率71.43%，合格率92.86%，2組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見圖1-2和表2。

表1 2組一般情況比較（±s）

表1 2組一般情況比較（±s）

分組 n 年齡（歲） 男/女 心率（次/min） 身高（cm） 體質(zhì)量（kg） BMI（kg/m2）對(duì)照組 2857.71±11.1813/1571.57±10.28165.75±10.3267.00±10.1524.42±3.29實(shí)驗(yàn)組 2660.42±11.5814/1274.54± 8.23167.15± 9.1667.46±10.5424.12±3.09 t/χ2 0.8740.2971.1650.5270.164 -0.346 P 0.3860.5860.2490.6000.8700.730

圖1 實(shí)驗(yàn)組圖像

圖2 對(duì)照組圖像

表2 2組圖像質(zhì)量主觀比較

2.3 圖像質(zhì)量客觀比較 實(shí)驗(yàn)組肺動(dòng)脈CT值、噪聲、SNR及CNR均高于對(duì)照組（P＜0.05）；實(shí)驗(yàn)組肺靜脈CT值低于對(duì)照組（P＜0.05），實(shí)驗(yàn)組圖像噪聲較對(duì)照組稍高（P＜0.05），但整體圖像質(zhì)量高于對(duì)照組。見表3-4。

表3 2組肺動(dòng)脈及肺靜脈CT值比較（±s，Hu）

表3 2組肺動(dòng)脈及肺靜脈CT值比較（±s，Hu）

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2.4 輻射劑量 實(shí)驗(yàn)組CTDIvol、DLP及ED均顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。見表5。

表4 2組圖像噪聲、SNR及CNR的比較（±s）

表4 2組圖像噪聲、SNR及CNR的比較（±s）

項(xiàng)目 n 噪聲 SNR CNR對(duì)照組 2823.05±3.2220.36±3.8317.99±3.66實(shí)驗(yàn)組 2626.25±4.0124.28±4.1422.09±3.89 t 3.2403.620 3.98 P 0.0020.001 ＜0.001

表5 2組輻射劑量比較（±s）

表5 2組輻射劑量比較（±s）

項(xiàng)目 n CTDIvol（mGy） DLP（mGy?cm） ED（mSv）對(duì)照組 2817.74±1.31511.09±39.537.16±0.55實(shí)驗(yàn)組 26 6.01±0.52175.06± 7.382.45±0.10 t-42.50 -42.64 -42.64 P＜ 0.001 ＜ 0.001 ＜ 0.001

3 討論

國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)提出的輻射防護(hù)與安全最優(yōu)化（as low as reasonably achievable，ALARA）理論，即得到足夠診斷信息及合適圖像的同時(shí)，必須用盡可能低的輻射劑量[6]。肺動(dòng)脈的解剖學(xué)特點(diǎn)要求其CTPA技術(shù)要求掃描范圍大且掃描層厚較薄，帶來掃描輻射劑量也增大[3，5，7]。此外隨著對(duì)比劑的使用越來越廣泛，高劑量碘對(duì)比劑所帶來的不良反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)越來越高，其中對(duì)比劑腎病尤為突出，僅次于腎灌注不足和腎毒性藥物，是引起醫(yī)院獲得性腎衰竭的第三大主要原因[4]。因此，如何在保證圖像質(zhì)量、滿足診斷要求的前提下，盡量降低CTA的輻射劑量并降低對(duì)比劑導(dǎo)致的不良反應(yīng)，成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問題[4，7]。

降低CT輻射劑量的方法主要包括嚴(yán)格掌握CT檢查適應(yīng)證、盡量避免多期掃描、根據(jù)臨床需要進(jìn)行局部掃描、適當(dāng)調(diào)整CT掃描的技術(shù)參數(shù)等。目前降低管電壓是CTPA最直接有效減少輻射劑量的方法[3-4，7]。HEYER等[8]研究發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行CTPA檢查時(shí)將管電壓從120 kVp降低到100 kVp時(shí)有效輻射劑量可以下降44%。葛全序等[9]報(bào)道進(jìn)行80 kVp 64排多層螺旋CTPA檢查能夠清晰顯示肺動(dòng)脈主干及分支，80 kVp ED較常規(guī)120 kVp有效輻射劑量降低約52.8%，而本研究中80 kVp較常規(guī)120 kVp降低約65.8%。根據(jù)國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)要求，胸部CT檢查合理的ED值為5～7 mSv，歐盟委員會(huì)的參考胸部DLP不超過650 mGy? cm，本研究實(shí)驗(yàn)組采用80 kVp掃描結(jié)果顯示兩項(xiàng)均明顯低于該要求，可顯著降低輻射風(fēng)險(xiǎn)。

CT管電壓降低時(shí)，由于X線的光電效應(yīng)，使入射管電壓光子能量與碘的結(jié)合更接近，可使血管內(nèi)的CT值升高。此時(shí)含碘對(duì)比劑的CT值增加，而軟組織CT值變化不明顯，相應(yīng)血管對(duì)比度增強(qiáng)[3，9]。本研究中，實(shí)驗(yàn)組采用80 kVp，對(duì)照組采用120 kVp，實(shí)驗(yàn)組所測(cè)肺動(dòng)脈干及其分支CT值均顯著高于常規(guī)的對(duì)照組，完全滿足診斷要求。

管電壓降低之后導(dǎo)致圖像的噪聲增加[8-10]。而本研究采用近年來新開發(fā)的MBIR技術(shù)，能夠有效降低噪聲，可獲得與常規(guī)劑量組相當(dāng)?shù)膱D像質(zhì)量，同時(shí)使輻射劑量降低52%[11]。本研究中2組均采用30%MBIR法圖像重建，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組噪聲較常規(guī)對(duì)照組稍增高，但因?yàn)榉蝿?dòng)脈CT值升高更顯著，因而SNR、CNR也明顯高于對(duì)照組。

理想的CTPA圖像要求各級(jí)肺動(dòng)脈腔內(nèi)對(duì)比劑濃度較高，強(qiáng)化明顯（CT值一般大于250 Hu），肺靜脈強(qiáng)化程度明顯弱于肺動(dòng)脈，同時(shí)右心及上腔靜脈內(nèi)對(duì)比劑濃度較低，避免產(chǎn)生明顯的硬化偽影，影響圖像質(zhì)量[12]。這也要求一定程度上減少對(duì)比劑用量。CTPA多采用右肘靜脈注射對(duì)比劑，循環(huán)途徑為右肘靜脈-上腔靜脈-右心房-右心室-肺動(dòng)脈，因不經(jīng)過體循環(huán)，體質(zhì)量對(duì)對(duì)比劑用量的影響很小。既往在4排、16排CT的CTPA中，使用對(duì)比劑為70～90 mL[12]，64排CT性能的大幅度提升，使低劑量對(duì)比劑掃描成為可能。

由于肺循環(huán)時(shí)間短，要求精準(zhǔn)地掌握對(duì)比劑延遲掃描的時(shí)間。本研究中，采用40 mL對(duì)比劑按照注射速度5 mL/s，完全注入需8 s，而對(duì)比劑從前臂肘靜脈到達(dá)平主動(dòng)脈弓層面上腔靜脈感興趣區(qū)并達(dá)到掃描觸發(fā)閾值及呼吸準(zhǔn)備、檢查床移動(dòng)時(shí)間，共延遲約6 s，使得數(shù)據(jù)采集恰好位于肺動(dòng)脈峰值期間內(nèi)，此時(shí)肺動(dòng)脈強(qiáng)化良好，肺靜脈、上腔靜脈強(qiáng)化較弱，使得肺動(dòng)脈、靜脈分辨清晰。

本研究以20 mL的0.9%氯化鈉溶液按照5 mL/s的注射速度沖管，目的在于既減少對(duì)比劑用量，又能保持足夠的注射壓力，使得對(duì)比劑保持團(tuán)注時(shí)較高的速率和濃度，從而保證掃描期處于肺動(dòng)脈的峰值時(shí)間，同時(shí)明顯降低了上腔靜脈、右心的硬化偽影，一定程度上可改善圖像質(zhì)量[7]，此外0.9%氯化鈉溶液尚可起到適當(dāng)水化的作用[12]，進(jìn)一步降低了對(duì)比劑的毒性，從而有效降低對(duì)比劑不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述，在64排CT肺動(dòng)脈造影中，應(yīng)用低管電壓低劑量對(duì)比劑聯(lián)合0.9%氯化鈉溶液可獲得質(zhì)量滿意的圖像，在滿足診斷要求的同時(shí)，可以顯著降低輻射劑量和對(duì)比劑用量，明顯降低了檢查的風(fēng)險(xiǎn)。

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