雙源CT Flash模式相關(guān)低參數(shù)肺動脈CTA研究

楊元芬

(新泰市人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，山東 泰安 271200)

肺動脈栓塞(PE)是急診常見病，死亡率高[1]。肺動脈血管造影CT(CTA)是診斷PE的主要檢查方式。CT主要的缺點存在電離輻射和碘化造影劑的使用。第二代雙源Flash CT的應(yīng)用，其更寬的探測器與更快的掃描速度，明顯縮短肺動脈成像時間，這為降低輻射劑量、減少對比劑用量提供了技術(shù)支持[2-3]。本研究擬探討第二代雙源 CT Flash 模式低管電壓(80 KVp)、低對比劑量(30 mL)、低濃度對比劑(320 mgI/mL)行CTA掃描的可行性。

1 資料與方法

1.1一般資料 連續(xù)選取2019年6 月至2020年11月于本院行肺動脈CTA檢查的患者70例為研究對象，BMI為20.4～26.5 kg/m2。將患者隨機分為A、B兩組。A組35例中男18例，女17例；平均年齡(59.09±7.69)歲。B組35例中男19例，女16例；平均年齡(58.16± 8.17)歲。兩組患者性別、年齡比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。排除標(biāo)準(zhǔn)：排除肝、腎、心等功能障礙、碘過敏的受檢者。所有患者均對研究知情并自愿簽署調(diào)研意愿書。

1.2方法

1.2.1掃描技術(shù) 采用德國西門子雙源炫速CT，設(shè)置大螺距 Flash-embolism模式。患者取仰臥位，雙手置于頭上，掃描范圍為肺尖至膈頂，掃描方向從頭到腳。兩組注射生理鹽水30 mL，流速均為5.0 mL/s。A組患者給予管電壓100 kVp、對比劑劑量45 mL、對比劑碘佛醇350 mgI/mL；B組患者給予管電壓80 kVp、對比劑劑量30 mL、對比劑碘佛醇320 mgI/mL。準(zhǔn)直0.6 mm，螺距3.0，層厚1 mm，重建間隔0.4 mm，矩陣512×512。兩組均采用對比劑跟蹤法，在肺動脈主干選擇感興趣區(qū)并監(jiān)測CT值，當(dāng)感興趣區(qū)內(nèi)CT值達(dá)到100 HU時，自動觸發(fā)掃描。

1.2.2圖像后處理 所有原始掃描數(shù)據(jù)均傳至工作站應(yīng)用血管后處理軟件對圖像進行多平面重組、最大密度投影、曲面重建、容積再現(xiàn)等后處理。

1.2.3圖像評價方法

1.2.3.1主觀圖像質(zhì)量評價 采用4分主觀評分[4]:4分為優(yōu)秀，即無偽影、分支和節(jié)段分支邊界清晰；3分為良好，即分支和節(jié)段分支邊界尚清晰，大葉分支無偽影，小分段分支偽影?。?分為一般，即分支及節(jié)段分支充分顯示，邊緣模糊，較小的偽影，但在可接受的范圍內(nèi)；1分為差，即主干偽影大、高噪音、邊界不清或分支和節(jié)段分支顯示不清晰，不能用于診斷。上腔靜脈硬化偽影[5]分為2級：0級，未見明顯偽影；1級，可見周圍存在偽影。由2位有10年以上工作經(jīng)驗影像科主治醫(yī)師采用雙盲法對圖像質(zhì)量進行評價。

1.2.3.2客觀圖像質(zhì)量評價方法 將感興趣區(qū)(ROI)分別置于肺動脈干(MPA)、S1段肺動脈(A1)、S10段肺動脈(A10)，測得其CT值及標(biāo)準(zhǔn)差(SD)，A1、A10 測量左、右兩側(cè)取平均值。肺動脈及其分支CT值大于250 HU才可滿足診斷要求[6]。同時測量同層肌肉的CT值，將各段同層肌肉的CT值的SD作為背景噪聲。然后計算圖像的信噪比(SNR)和對比信噪比(CNR)，SNR=肺動脈平均CT值/SD動脈，CNR=(肺動脈平均CT值-同層平均肌肉CT值)/SD肌肉。

1.2.3.3輻射劑量評估 記錄機器自動測量平均容積CT劑量指數(shù)(CTDIvol)和劑量長度乘積(DLP)。并計算有效輻射劑量(ED)，ED = DLP×C，其中轉(zhuǎn)換系數(shù)C為換算因子，用0.014 mSv/(mGy·cm)計算所得的DLP轉(zhuǎn)換系數(shù)計算ED[7]。

2 結(jié) 果

2.1圖像質(zhì)量主觀、客觀評價 兩組MPA、A1 、A10CT值均大于400 HU，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表1。兩組MPA、A1、A10段肺動脈管腔SNR、CNR比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表2 。采用 Kappa 一致性檢驗，2名醫(yī)生評分較好的一致性(Kappa=0.861,P<0.05)。主觀圖像質(zhì)量評分：A組為(3.8±0.41)分，B組為(3.77±0.43)分，兩組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見圖1。兩組上腔靜脈周圍硬化偽影比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=14.81,P<0.001)，A組偽影多，B組偽影少，見表3、圖2。

表1 兩組所測血管平均 CT 值

表2 兩組血管各段SNR、CNR比較

表3 兩組患者上腔靜脈硬化偽影分級[ n(%)]

2.2兩組患者輻射劑量比較 B組患者在CTDI、DLP、ED方面均明顯低于A組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，B組CTDI、DLP、ED比A組分別降低約52.95%、50.00%、50.00%。見表4。

表4 兩組患者輻射劑量比較

A.A組患者肺動脈及其分支顯示清晰；B.B組患者肺動脈及其分支顯示清晰，并可見PE。

A.A組患者上腔靜脈硬化偽影較重；B.B組患者無上腔靜脈硬化偽影。

3 討 論

CTA檢查時間較短,其空間分辨率高，隨著CT設(shè)備更新，其快速成像結(jié)合多種重建技術(shù)，對PE的診斷敏感度和特異性越來越高，現(xiàn)已成為診斷 PE 的主要影像學(xué)檢查方式[8]。但是CT 檢查會帶來醫(yī)源性輻射，造影劑注射可引起對比劑腎病(CIN)[9]。在肺動脈CTA掃描時，如何確保圖像質(zhì)量的同時降低輻射劑量和對比劑劑量，從而減少患者輻射及造影劑毒性反應(yīng)，是醫(yī)學(xué)影像醫(yī)師的責(zé)任之一。

第二代雙源CT掃描器中使用高間距螺旋(閃光)模式，可實現(xiàn)高達(dá)3.4的螺距，整個胸部可以在1 s內(nèi)掃描，無須呼吸配合，沒有運動偽影。造影增強時只需抓住造影劑在肺循環(huán)內(nèi)的首過時間，造影劑只需要維持很短的達(dá)峰時間，可使用很少低劑量的造影劑就達(dá)到預(yù)期效果[10]。低管電壓比高管電壓對碘的敏感性高，低管電壓可以增加對比劑的對比度，圖像的對比噪聲比會得到提高，低濃度對比劑聯(lián)合低管電壓圖像對比效果可以達(dá)到高濃度對比劑聯(lián)合高管電壓掃描的效果[11]。但低管電壓會使圖像噪聲增加，有研究認(rèn)為低管電壓聯(lián)合迭代重建減少噪聲和條紋偽影[12-14]，改善整體圖像質(zhì)量。李立強等[15]研究表明，降低管電壓聯(lián)合使用低濃度造影劑可以適當(dāng)減少造影劑硬化偽影，同時聯(lián)合應(yīng)用迭代重建算法可以減少由于管電流降低而引起的量子噪聲，這樣能夠獲得滿意圖像質(zhì)量并能夠降低輻射劑量與造影劑用量。這為本研究采用低管電壓、低對比劑劑量、低濃度對比劑提供了理論基礎(chǔ)。

CT增強掃描引起的CIN是使用碘化造影劑的一個重要缺點[16]。CIN引起腎功能不全、一些化療藥物的腎毒性和老年脫水的發(fā)病率較高，特別是腫瘤患者容易受到CIN的影響。最近的文獻(xiàn)也表明，碘化造影劑在CT上放大DNA輻射損傷[17]。研究認(rèn)為，CTA在70、80 KVp下采用低對比度劑量可顯示良好的圖像質(zhì)量，并可以明顯降低低輻射劑量[12，18]。RAJIAH等[10]針對腫瘤患者CTA掃描方案研究認(rèn)為低對比劑劑量30 mL可滿足CTA檢查造影劑需要量，且管電壓100 KVp圖像質(zhì)量與120 KVp圖像質(zhì)量差異無顯著性。本研究發(fā)現(xiàn)，A組管電壓100 KVp，45 mL濃度的350 gI/mL碘佛醇與B組管電壓80 KVp、30 mL濃度的320 gI/mL碘佛醇對照圖像質(zhì)量評價差異無顯著性，而B組造影劑中碘攝入量僅為9.60 g，而A組碘的攝入量為15.75 g，B組的碘攝入量明顯減少。研究同時發(fā)現(xiàn)A組上腔靜脈內(nèi)殘留造影劑較多，引起上腔靜脈硬化偽影較重，為62.85%，而B組引起上腔靜脈硬化偽影占20.00%，不僅減少了不必要造影劑攝入，同時明顯改善了圖像質(zhì)量，與相關(guān)報道結(jié)果一致[5]。本研究發(fā)現(xiàn)，采用雙源CT的Flash模式掃描大大降低了造影劑用量，減少了CIN發(fā)生，同時減少了上腔靜脈硬化偽影，極少劑量造影劑用量完成整個肺動脈CTA掃描。李立強等[15]采用小劑量低輻射手動觸發(fā)技術(shù)在CT肺動脈血管成像，發(fā)現(xiàn)常規(guī)組管電壓120 KVp時CTDIvol、DLP、ED值均明顯高于管電壓100 KVp小劑量組，小劑量組的ED值相比常規(guī)組降低約76%。本研究對兩組MPA、A1、A10管腔內(nèi) SNR、CNR進行對比分析，發(fā)現(xiàn)其SNR、CNR差異無顯著性，圖像主觀質(zhì)量評分差異無顯著性，輻射劑量明顯降低，B組CTDI、DLP、ED比A組分別降低約52.95%、50.00%、50.00%。說明在肺動脈CTA在雙源CT Flash模式下采用低管電壓明顯降低了輻射劑量，聯(lián)合迭代重建，減少噪聲和條紋偽影，改善整體圖像質(zhì)量，完全可滿足診斷需求。

綜上所述，PE患者采用雙源炫速Flash大螺距掃描低管電壓(80 KVp)、聯(lián)合低對比劑劑量(30 mL)、低濃度對比劑(320 mgI/mL)條件下行肺動脈CTA可獲得滿足診斷需求的圖像，值得臨床推廣應(yīng)用。