CT不同成像方式在肺動(dòng)脈血管成像中對(duì)輻射劑量及圖像質(zhì)量的影響

王永剛，劉洪濤，于巍偉，徐賀松

1.北京市豐臺(tái)區(qū)南苑醫(yī)院 放射科，北京 100055；2.中國(guó)人民公安大學(xué)醫(yī)院 放射科，北京 100055

引言

肺動(dòng)脈栓塞是指栓子將肺動(dòng)脈及其分支所導(dǎo)致的一系列循環(huán)系統(tǒng)供應(yīng)障礙的綜合征。目前世界范圍人口老齡化日趨嚴(yán)重，因其臨床指證較為復(fù)雜，所以?xún)H依靠臨床表現(xiàn)對(duì)其診斷極為困難。由于CT技術(shù)的快速發(fā)展，使得肺動(dòng)脈栓塞的診斷變得更準(zhǔn)確、更安全。但是CT檢查所帶來(lái)的輻射成為目前影像領(lǐng)域所關(guān)注的重點(diǎn)，影像檢查帶來(lái)的輻射也越來(lái)越受到人們的重視，因此本實(shí)驗(yàn)采用第二代雙源CT對(duì)肺栓塞患者進(jìn)行不同方式的掃描，根據(jù)掃描結(jié)果探尋一種既保證圖像質(zhì)量又盡可能降低輻射劑量的最佳檢查方法?，F(xiàn)報(bào)道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年9月至2017年8月間于我院檢查的初步懷疑為肺動(dòng)脈栓塞的患者共計(jì)100例，將患者根據(jù)隨機(jī)數(shù)字表法分為4組，每組各25例。組1：男患者13例，女患者12例，平均年齡（42.32±13.18）歲；組2：男患者14例，女患者11例，平均年齡（40.79±11.65）歲；組3：男患者11例，女患者14例，平均年齡（41.78±12.96）歲；組4：男患者12例，女患者13例，平均年齡（44.67±12.78）歲。具體情況，見(jiàn)表1。

1.2 入組及排除標(biāo)準(zhǔn)

入組標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)我院檢查的初步懷疑為肺動(dòng)脈栓塞的患者；無(wú)其它腎、肝等臟器功能損傷者[1]；無(wú)精神疾病伴發(fā)，依從性良好者；患者家屬及本人知情且同意進(jìn)行DSA造影；患者家屬及本人知情且同意入組觀察者。

排除標(biāo)準(zhǔn)：肝、腎功能不全者；心功能不全者；合并感染、惡性腫瘤或血液系統(tǒng)疾病者；既往存在藥物過(guò)敏史者；伴發(fā)精神疾病，依從性較差者；患者本人或家屬不知情或知情后反對(duì)入組觀察者。

1.3 方法

本次試驗(yàn)CT選用德國(guó)西門(mén)子公司生產(chǎn)的第二代炫速雙源CT[2]。掃描方式采用先平掃再增強(qiáng)。掃描區(qū)域上起胸廓入口下至膈頂平面[3]。掃描時(shí)組1、組2令患者于自然放松呼吸下進(jìn)行掃描，組3、組4囑患者先深吸氣后屏氣進(jìn)行掃描[4]。增強(qiáng)掃描對(duì)比劑選用成都嘉葉生物科技有限公司生產(chǎn)的碘普羅胺，濃度為370 mgI/mL，用雙筒高壓注射器以3.5 mL/s的速度于肘前靜脈注入，注射完成后立即注入0.9%氯化鈉溶液50 mL。將掃描感興趣區(qū)設(shè)定在肺動(dòng)脈干處，閾值設(shè)置為70 HU時(shí)觸發(fā)，延時(shí)設(shè)置為5 s。圖像層厚設(shè)置為1 mm，重建間隔0.7 mm。各組掃描時(shí)的具體掃描參數(shù)，見(jiàn)表2。

1.4 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

選擇兩位副高職以上的影像診斷醫(yī)師對(duì)所有掃描圖像運(yùn)用雙盲法進(jìn)行評(píng)分，具體細(xì)則如下：

（1）以右下肺動(dòng)脈4級(jí)分支評(píng)判。0分：不能顯示肺動(dòng)脈；1分：僅顯示肺動(dòng)脈主干；2分：可顯示左右肺動(dòng)脈分支；3分：顯示肺動(dòng)脈3級(jí)分支；4分：顯示肺動(dòng)脈4級(jí)分支及更細(xì)亞段。

（2）以動(dòng)脈邊緣偽影評(píng)判。0分：不能顯示肺動(dòng)脈；1分：肺動(dòng)脈邊緣有顯著偽影或變形；2分：肺動(dòng)脈出現(xiàn)輕度偽影或變形，但結(jié)構(gòu)尚可；3分：肺動(dòng)脈結(jié)構(gòu)顯示清晰。

兩名診斷醫(yī)生的診斷結(jié)果采用Kappa分析，K=0.78，具有較好得診斷一致性。將掃描所得數(shù)據(jù)錄入CT數(shù)據(jù)后處理工作站。測(cè)量肺動(dòng)脈干CT值、SNR及CNR，并通過(guò)計(jì)算得出CTDIvol、DLP。ED值的計(jì)算方法為DLP和轉(zhuǎn)換系數(shù)K的乘積，依據(jù)歐盟CT質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指南[5]，K=0.014 mSv ·mGy-1·cm-1。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 各組患者CT值、SNR及CNR值比較

4種掃描方案均能清晰顯示肺動(dòng)脈4級(jí)以下亞段血管，均順利完成檢查。各組患者在肺動(dòng)脈主干CT值、SNR及CNR間的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。具體情況，見(jiàn)表3。

2.2 各組患者圖像主觀評(píng)分比較

四組患者掃描后分別檢測(cè)出陽(yáng)性患者8例、9例、8例、11例。根據(jù)醫(yī)師對(duì)掃描圖像的主觀評(píng)分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以得出四組患者的圖像主觀評(píng)分間不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。具體情況，見(jiàn)表4；另每組選取一張掃描圖片，見(jiàn)圖1。

表1 各組患者一般資料比較

表2 各組患者掃描參數(shù)情況

表3 各組患者CT值、SNR及CNR值比較

表4 各組患者圖像主觀評(píng)分比較（分）

圖1 各組CT掃描結(jié)果

2.3 各組患者輻射劑量比較

對(duì)患者掃描時(shí)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出4組患者的輻射劑量各不相同，其中組1輻射劑量最小，組4輻射劑量最大，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（t=6.796；P=0.002）。具體情況，見(jiàn)表5。

3 討論

近年來(lái)，隨著我國(guó)醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展創(chuàng)新，影像診斷也愈發(fā)的受到重視，逐漸成為了臨床診斷疾病的首選檢查方法[6]。以往常規(guī)64排或256排CT雖然可對(duì)待診疾病進(jìn)行成像診斷，但由于其掃描時(shí)間長(zhǎng)，輻射劑量大等劣勢(shì)，已愈發(fā)無(wú)法滿(mǎn)足臨床及患者所需[7]。隨著雙源CT的開(kāi)發(fā)與利用，應(yīng)用大螺距、雙能量等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行掃描成像逐漸成為了影像診斷的新方向。雙能量掃描[8-9]提高了空間分辨力，一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)CT的不足，僅需一次掃描即可得到薄層的肺部組織信息，有效減少了小血栓的遺漏率，提高了精準(zhǔn)度。隨著近年來(lái)CT的創(chuàng)新升級(jí)，臨床已經(jīng)將肺動(dòng)脈CTA作為PE的首選診斷方法，但其掃描過(guò)程中給患者帶來(lái)的輻射損害也愈發(fā)的受到各界的重視。故在保證成像質(zhì)量的同時(shí)，盡可能的降低輻射劑量是眾多學(xué)者近年來(lái)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題[10]。雙源CT引入了雙能量、雙管球的概念，使得其具有傳統(tǒng)128層螺旋CT、大螺距Flash及DECT等模式，其中Flash掃描模式使用高螺距對(duì)患者進(jìn)行掃描，減少數(shù)據(jù)采集時(shí)的容積重疊，同時(shí)減少了患者在CT下暴露的時(shí)間，可大幅度降低患者所受輻射劑量[11]。與此同時(shí)，縮短掃描時(shí)間也意味著可降低因血管、心臟等搏動(dòng)所產(chǎn)生的偽影，使得圖像質(zhì)量更為清晰。目前Flash已經(jīng)廣泛應(yīng)用于CTA的掃描使用中。本次研究主要對(duì)100/120 kVp Flash及（80/100）/sn140 kV雙能量掃描這4種方式在肺動(dòng)脈成像中的應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行討論，旨在找出更為合適的掃描方式，為臨床提供參考。

本次研究結(jié)果中，經(jīng)診斷醫(yī)師認(rèn)真審查分析，四組圖詳質(zhì)量均滿(mǎn)足臨床診斷所需。其中組1、組2患者使用無(wú)間隔、大螺距的掃描方式，無(wú)需患者配合，短時(shí)間能即可結(jié)束掃描，極大程度上減少了由于心臟、血管搏動(dòng)及呼吸等所產(chǎn)生的偽影，提高了圖像質(zhì)量。本次研究組1、組2均無(wú)此類(lèi)偽影產(chǎn)生，而組3、4患者由于呼吸、心臟及血管波動(dòng)所產(chǎn)生偽影明顯多于前兩組，差異顯著。此外，由于掃描時(shí)間的縮短，組1、組2患者所使用的對(duì)比劑劑量明顯低于組3、組4患者，在節(jié)省成本的同時(shí)，極大程度降低了患者的腎毒素及因?qū)Ρ葎┻^(guò)敏而產(chǎn)生不良反應(yīng)情況的發(fā)生。與此同時(shí)，與其它三組相比，1組患者有效劑量明顯降低，該結(jié)果表明，使用Flash模式低管電壓對(duì)患者進(jìn)行掃描可有效降低患者所受輻射劑量。與以往MSCT對(duì)比，雙源CT不斷可提高時(shí)間及空間分辨率，還可經(jīng)由兩種能量掃描得到灌注成像，在顯示肺部解剖信息的同時(shí)，反應(yīng)了患者全肺的功能狀態(tài)。以往有學(xué)者[12]對(duì)此方面研究發(fā)現(xiàn)，雙源CT雙能量掃描可在極小輻射劑量下獲得肺功能圖像，與本次研究結(jié)果基本一致。同時(shí)本次研究結(jié)果進(jìn)一步證明了Flash掃描的圖像質(zhì)量。

表5 各組患者輻射劑量比較

迭代重建是CT重建的基本方式[13]，而FAFIRE重建是目前將圖像空間及原始數(shù)據(jù)結(jié)合最好的算法，該算法可在原始數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行迭代，除去偽影及噪聲，提高圖像質(zhì)量。目前，此算法已經(jīng)獲得FDA認(rèn)證[14-15]，并廣泛應(yīng)用于臨床當(dāng)中。該算法可于保障圖像質(zhì)量的同時(shí)，降低60%左右的輻射劑量[16]，極大程度降低了輻射對(duì)患者造成的損傷。本次研究當(dāng)中，四組患者均采用SAFIRE算法[17]進(jìn)行圖像重建，結(jié)果表明均可在較低管電壓掃描條件下得到高質(zhì)量的圖像。

本次研究的局限主要在于在研究對(duì)象的選擇，雖然保證了入組患者BMI、年齡等的一致性，方便于結(jié)果的統(tǒng)計(jì)，但由于選擇人群范圍固定，其使用的普遍性存在一定限制，需進(jìn)一步進(jìn)行討論。綜上所述，雙源CT在肺動(dòng)脈CTA中成像質(zhì)量高、速度快，對(duì)于診斷提供了有力的依據(jù)，其中低管電壓Flash輻射劑量最低，值得臨床進(jìn)一步推廣使用。