低管電壓、低濃度及個體化劑量對比劑頭頸部CTA圖像質(zhì)量及輻射劑量的評價

[摘要]目的 評價低管電壓、低濃度對比劑（常規(guī)雙低）及個體化雙低頭頸部CT血管造影（CTA）的圖像質(zhì)量及輻射劑量。方法 將90例病人隨機分為對照組（A組：管電壓120 kV，對比劑碘濃度370 g/L，對比劑用量為60 mL）、常規(guī)雙低組（B組：管電壓100 kV，對比劑碘濃度300 g/L，對比劑用量為60 mL）及個體化雙低組（C組：管電壓100 kV，對比劑碘濃度300 g/L，個體化對比劑用量），測量各組輻射劑量，計算各主要層面圖像對比噪聲比（CNR）及信噪比（SNR），對圖像主觀質(zhì)量及靜脈污染情況進行評價。結(jié)果 3組頸總動脈起始部、頸總動脈環(huán)狀軟骨水平SNR、CNR值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05）;B組、C組頸內(nèi)動脈起始部、大腦中動脈M1段水平SNR、CNR值均顯著低于A組（F=8.259～17.638，Plt;0.05）。3組間比較，除右側(cè)鎖骨下動脈（SA）外（H=10.568，Plt;0.05），其余各動脈圖像質(zhì)量評分差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05）。注射側(cè)鎖骨下靜脈偽影評分C組最高、A組最低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（H=6.639，Plt;0.05）;3組頸靜脈污染評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05）。B組、C組輻射劑量明顯低于A組（F=1 190.187，Plt;0.05），B組、C組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05）。

結(jié)論 采用256層螺旋CT行常規(guī)雙低及個體化雙低頭頸部CTA，在圖像質(zhì)量滿足診斷的前提下，可降低輻射劑量及注射側(cè)鎖骨下靜脈偽影的影響。

[關(guān)鍵詞]計算機體層攝影血管造影術(shù);輻射劑量;管電壓;造影劑

[中圖分類號]R814.42

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號] 2096-5532（2019）05-0603-04

doi：10.11712/jms201905024

[開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）]

隨著CT技術(shù)的發(fā)展，CT血管造影（CTA）作為一種方便、高效的頭頸部血管疾病診斷方法已廣泛應(yīng)用于臨床[1]。但頭頸部CTA掃描管電壓較高，大幅增加了病人的輻射劑量[2]，而大劑量、高濃度對比劑的使用更是增加了受檢者患對比劑腎病的概率[3]。因此，迫切需要在檢查時降低輻射劑量，降低對比劑濃度及用量。目前國內(nèi)外大部分相關(guān)研究均局限于常規(guī)雙低（低管電壓、低濃度對比劑），而在常規(guī)雙低基礎(chǔ)上進一步采用個體化劑量對比劑國內(nèi)尚不多見。本研究旨在探討采用常規(guī)雙低及個體化雙低的CTA檢查方法，是否可以在保障圖像質(zhì)量的前提下降低病人的輻射劑量、減少對比劑的用量。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集由于相關(guān)疾病在我院就診并擬行頭頸部CTA檢查的病人共90例，其中男47例，女43例，年齡29～77歲，平均年齡（60.62±10.28）歲。將90例病人隨機分為對照組（A組）、常規(guī)雙低組（B組）和個體化雙低組（C組），每組30例。3組病人的性別、年齡差異無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05）。所有病人均簽署知情同意書。

1.2 CTA檢查方法

使用Philips iCT 256層螺旋CT機，3組掃描管電流均固定為250 mA，掃描層厚0.625 mm，層間距0.625 mm，球管旋轉(zhuǎn)速度0.27 r/s，螺距0.625。于病人右側(cè)肘正中靜脈留置20 G套管針，使用高壓雙筒注射器以5 mL/s流量注射對比劑，對比劑注射前后分別團注20、40 mL的生理鹽水。掃描取仰臥位，頭先進，采用對比劑跟蹤技術(shù)，于主動脈弓降部勾畫ROI，觸發(fā)閾值設(shè)定為150 Hu，觸發(fā)后延遲4.3 s掃描，掃描范圍自主動脈弓至顱頂。3組病人管電壓、對比劑碘濃度和對比劑用量如下。A組：管電壓120 kV，對比劑碘濃度370 g/L，對比劑用量60 mL;B組：管電壓100 kV，對比劑碘濃度300 g/L，對比劑用量60 mL;C組：管電壓100 kV，對比劑碘濃度300 g/L，個體化對比劑用量（對比劑用量（mL）=體質(zhì)量（kg）×λ。當(dāng)病人體質(zhì)量為45～60 kg時，λ=0.7;體質(zhì)量為61～75 kg時，λ=0.8;體質(zhì)量gt;75 kg時，λ=0.9）。3組病人其他掃描條件均相同。

1.3 圖像分析

將掃描所得數(shù)據(jù)上傳至Philips EBW 4.02工作站進行后處理，由兩名長期從事血管診斷工作的放射科醫(yī)師通過GE Centricity PACS系統(tǒng)以雙盲法對圖像進行評價分析。各指標(biāo)最終評分取兩名醫(yī)師評分的平均值。

1.3.1 客觀評價 ①信噪比（SNR）、對比噪聲比（CNR）：測量頸總動脈（CCA）起始部、CCA環(huán)狀軟骨水平、頸內(nèi)動脈（ICA）起始部、大腦中動脈M1段CT值;測量上述層面身體左右兩側(cè)的空氣CT值，取CT值標(biāo)準(zhǔn)差的平均值為圖像噪聲;測量上述層面左右椎旁肌或顳肌的CT值，取平均值為背景信號。計算SNR、CNR，計算公式為：SNR=動脈CT值/圖像噪聲，CNR=（動脈CT值-背景信號）/圖像噪聲。②頸靜脈污染評分：于環(huán)狀軟骨水平測量雙側(cè)頸靜脈的CT值，采用3分評價法評價頸靜脈污染情況。1分：頸靜脈CT值gt;200 Hu，接近或超過鄰近動脈，鄰近動脈觀察和重建受到影響;2分：頸靜脈的CT值較高，100 Hult;CT值≤200 Hu，但是不影響動脈的重建和觀察;3分：頸靜脈CT值≤100 Hu，不影響動脈的重建和觀察。

1.3.2 主觀評價 ①采用4級評分法[4]對頭頸部動脈22個主要層面進行圖像質(zhì)量評價，包括主動脈弓、基底動脈、鎖骨下動脈（SA）、CCA起始部及環(huán)狀軟骨水平、ICA起始部及虹吸部、頸外動脈（ECA）、大腦前動脈A2段、大腦中動脈M1段、椎動脈V2段及大腦后動脈P1段。②采用3分評價法評價注射側(cè)鎖骨下靜脈硬束偽影情況。1分：偽影嚴(yán)重，影響動脈重建、評價;2分：存在較明顯偽影，但不影響鄰近動脈重建、評價;3分：不存在明顯偽影，靜脈顯示清晰。

1.4 輻射劑量

掃描后儀器自動生成劑量長度乘積（DLP）。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 19.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。兩名醫(yī)師各項指標(biāo)測量及評價的一致性采用Kappa檢驗進行分析。計量資料以[AKx-D]±s表示，3組病人一般資料、SNR、CNR及輻射劑量比較采用方差分析，圖像質(zhì)量主觀評分、靜脈偽影和頸靜脈污染評分比較采用Kruskal Wallis H秩和檢驗。以Plt;0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

兩名醫(yī)師各項指標(biāo)測量Kappa值均gt;0.6，具有較高的一致性。

2.1 SNR和CNR

本文3組病人CCA起始部、CCA環(huán)狀軟骨水平SNR、CNR值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05）;B、C組病人ICA起始部、大腦中動脈M1段水平SNR、CNR值均顯著低于A組（F=8.259～17.638，Plt;0.05），而兩雙低組（B組、C組）間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05）。見表1。

2.2 圖像質(zhì)量評分

本文3組間比較，除右側(cè)鎖骨下動脈（SA）外（H=10.568，Plt;0.05），其余各動脈圖像質(zhì)量評分差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05）。見表2。

2.3 靜脈偽影和頸靜脈污染評分

注射側(cè)鎖骨下靜脈偽影評分C組最高、A組最低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（H=6.639，Plt;0.05）;3組病人頸靜脈污染評分比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05）。見表3。

2.4 輻射劑量

A、B、C組組DLP分別為（752.47±40.93）、（449.58±19.45）、（450.21±18.30）mGy·cm，B、C組DLP分別較A組降低40.25%、40.16%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=1 190.187，Plt;0.05），而A、B組DLP差異無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05）。

3 討論

頭頸部CTA作為一種方便有效的血管成像技術(shù)，有著數(shù)字減影血管造影（DSA）、磁共振血管成像（MRA）、多普勒超聲等其他血管檢查成像技術(shù)難以替代的優(yōu)勢，尤其對于動脈粥樣硬化等疾病的檢出具有很高的準(zhǔn)確性和靈敏度[5]。但高管電壓以及大劑量、高濃度對比劑的使用增加了病人潛在的風(fēng)險，目前已引起廣泛關(guān)注[6]。因此，在圖像質(zhì)量得以保障的前提下應(yīng)降低管電壓、對比劑的濃度及用量。

頭頸部CTA掃描層厚薄、范圍大，所掃及層面包含眼晶狀體、甲狀腺等對X線敏感的器官[7]，因此，在保證所獲得圖像能夠滿足診斷的同時，應(yīng)盡量降低掃描輻射劑量。管電壓、管電流、層厚、螺距、曝光時間、掃描范圍等因素均可以影響輻射劑量，其中管電壓因與輻射劑量呈正相關(guān)而最為關(guān)鍵，降低管電壓可明顯降低輻射劑量[8-9]。降低管電壓時高密度物質(zhì)的X線衰減系數(shù)會增加，利用這一特性，可以在降低對比劑濃度的條件下增加血管對比度，得到滿足診斷所需的CT值，這也是雙低CTA可行的理論依據(jù)[10-12]。本研究中各組病人的血管CT值均在理想?yún)^(qū)間內(nèi)，同時常規(guī)雙低組和個體化雙低組病人的輻射劑量均明顯降低，DLP較對照組分別降低了40.25%和40.16%。

相關(guān)研究表明，病人體質(zhì)量對動脈血管的強化程度有明顯影響[13]，故本研究中個體化雙低組對比劑用量采用體質(zhì)量作為變量進行計算，在45～60、61～75 kg體質(zhì)量的人群中對比劑用量分別減少了33.88%和7.25%，常規(guī)雙低組對比劑用量組則較對照組降低了18.9%。在本研究所測量的4個層面中，兩個雙低組ICA起始部、大腦中動脈M1段水平的SNR、CNR值均顯著低于對照組，而兩個雙低組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。兩個雙低組SNR、CNR值降低是由于管電壓降低、圖像噪聲增大導(dǎo)致的。雖然兩個雙低組2個層面SNR、CNR值略低，但3組病人各動脈節(jié)段圖像質(zhì)量主觀評分均接近或達(dá)到4分，圖像質(zhì)量優(yōu)秀，且除右側(cè)SA外，各組間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。對照組右側(cè)SA評分較低的原因可能是由于注射后對照組右側(cè)鎖骨下靜脈內(nèi)對比劑濃度高、靜脈偽影較大造成的，在靜脈偽影評價中個體化雙低組評分最高、對照組評分最低的結(jié)果也恰恰印證了這一點。我們在注射對比劑前后分別團注20、40 mL的生理鹽水，這樣可以最大限度地降低對比劑用量，通過合理控制掃描時間，讓靶血管得到充分顯影，同時降低周圍靜脈尤其是頭臂靜脈造影劑殘留造成的偽影。本研究結(jié)果顯示，3組病人頸靜脈污染評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義，均在合理范圍內(nèi)，這也說明本研究中掃描時相的選擇較為精準(zhǔn)。

本研究將低管電壓掃描技術(shù)與低濃度對比劑的應(yīng)用結(jié)合起來，利用降低管電壓和對比劑濃度而CT值上升的特點獲得了良好的對比度，完全可以滿足診斷需求。在降低管電壓、降低對比劑濃度的同時，本研究根據(jù)病人的體質(zhì)量個體化對比劑用量，不但在部分人群中進一步降低了對比劑用量，而且降低了注射側(cè)鎖骨下靜脈硬束偽影的影響，在獲得良好圖像的同時使雙低頭頸部CTA的應(yīng)用更加合理化。但本研究也存在值得完善的地方，如在降低管電壓的同時可以適當(dāng)升高管電流進行補償，以降低圖像噪聲、提高圖像質(zhì)量。

綜上所述，本文結(jié)果顯示，常規(guī)雙低以及個體化雙低頭頸部CTA，在圖像質(zhì)量滿足診斷的前提下，可以降低輻射劑量及注射側(cè)鎖骨下靜脈偽影的影響，值得臨床推廣應(yīng)用。

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（本文編輯 馬偉平）