低輻射劑量、低對比劑用量和低注射流速在心血管CTA的可行性研究

鄧 婕 林智勝 王娜琴

南京明基醫(yī)院放射科(江蘇 南京 210000)

CT造影(cardiovascular CT angiography，CTA)是CT血管造影的簡稱，靜脈注射對比劑后行螺旋CT掃描，而三維重建時去掉皮膚、肌肉、骨骼等不需要顯示的結(jié)構(gòu)，僅顯示三維的血管結(jié)構(gòu)與內(nèi)臟結(jié)構(gòu)[1]。目前，CTA檢查已經(jīng)廣泛用于腦血管、心血管、冠狀動脈、肺動脈等檢查中，具有圖像清晰、診斷結(jié)果準(zhǔn)確的優(yōu)點，成為診斷臨床疾病快速、準(zhǔn)確的無創(chuàng)性檢查方法[2]。但是，常規(guī)方法檢查時輻射劑量、對比劑使用量較大，容易增加檢查并發(fā)癥發(fā)生率[3]。數(shù)據(jù)調(diào)查結(jié)果表明，患者每增加10mSv的輻射劑量，臨床死亡率將會增加0.04%[4]。同時，對比劑劑量亦是增加對比劑腎病(contrast agent nephropathy，CIN)的重要危險因素。國內(nèi)學(xué)者研究表明，CIN發(fā)生率與患者所接受的碘量有關(guān)，減少對比劑劑量能降低CIN發(fā)生率[5]。因此，臨床上如何在保證圖像質(zhì)量情況下，降低輻射劑量、減少對比劑使用劑量成為當(dāng)前研究的熱點[6]。本研究以血管CTA檢查患者作為對象，探討低輻射劑量、低對比劑用量和低注射流速在心血管CTA中的可行性，具體報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料選擇2018年10月至2019年5月血管CTA檢查患者80例作為對象，男54例，女26例，年齡41~85歲，平均年齡(56.62±6.81)歲；體質(zhì)量指數(shù)20~28kg/m2，平均體質(zhì)量指數(shù)(24.59±2.41)kg/m2；心率46~90次/min，平均心率(56.51±4.63)次/min。

納入標(biāo)準(zhǔn)：所有患者均符合血管CTA檢查適應(yīng)證，且患者均可耐受[7]；所有患者檢查、復(fù)查時采用不同的掃描模式、對比劑用量及注射流速，其余條件均相同；意識清楚，能與醫(yī)生進行溝通、交流。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并精神異常、認(rèn)知功能障礙或入院資料不全者；合并凝血異常、伴有自身免疫系統(tǒng)疾病者；合并碘對比劑過敏、嚴(yán)重心律不齊者。本研究均得到醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，患者及家屬簽署同意書。

1.2 方法所有患者均行兩次64排CT機動態(tài)容積CTA檢查(初次檢查、復(fù)查)，初次檢查給予常規(guī)檢查方法，復(fù)查給予低輻射劑量、低對比劑用量和低注射流速方式。(1)儀器與設(shè)備：GE64排CT機，型號：LightSpeed Vct XT序列號082421120270。常規(guī)檢查方法：檢查前向患者講解心血管CTA相關(guān)知識，告知患者即將進行的檢查、檢查的目的，盡可能提高患者檢查時的注意事項，提高患者檢查配合度、依從性。檢查前5min舌下含服硝酸甘油0.25mg，幫助患者擴張管動脈相關(guān)。利用GE心電門控掃描方案，結(jié)合患者情況設(shè)置相關(guān)參數(shù)：350碘佛醇1~1.5mL/kg，劑量50mL，注射速度5.0mL/s，緊跟著同樣速率的鹽水30mL；管電壓120kV，管電流320mA，利用回顧性心電門控完成整個心動周期時相測定[8]；低輻射劑量、低對比劑用量和低注射流速掃描方法。患者復(fù)查時給予低輻射劑量、低對比劑用量和低注射流速方法進行掃描，采用每周旋轉(zhuǎn)時間為350ms，利用個性化前瞻性心電門控掃描方案，設(shè)置管電壓為100kV，管電流智能自動調(diào)制，根據(jù)患者情況設(shè)置相關(guān)掃描范圍及探測器的拍數(shù)，掃描時間為心動周期時相的70.0%~80.0%。對比劑劑量40mL[(350mg(Ⅰ)/mL)]，注射速度3.5m/s，緊跟著同樣速率的鹽水30mL。根據(jù)檢查、復(fù)查方法對患者進行檢查，設(shè)置相關(guān)參數(shù)：機架旋轉(zhuǎn)時間0.5s、探測范圍40.0mm、掃描層厚0.625mm、旋轉(zhuǎn)速度為0.4s/r、螺距1.5、矩陣512×512、準(zhǔn)直器寬度0.6mm×128，掃描時間3.17s，對比劑注射時均給予雙筒高血壓注射器注射非離子型對比劑350碘佛醇、生理鹽水，采用Smart-Prep Rx對比劑示蹤技術(shù)對患者進行基礎(chǔ)，將兩次檢查最終獲得的數(shù)據(jù)運用濾過反投影算法完成數(shù)據(jù)的處理[9-10]。當(dāng)?shù)竭_閾值180HU時自動觸發(fā)掃描，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)饺S后處理工作站，完成主動脈多平面重組、容積再現(xiàn)(volume rendering，VRT)、最大密度(maximum density，MIP)等三維重建。

1.3 觀察指標(biāo)(1)圖像質(zhì)量比較。參考有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對兩種方法下圖像質(zhì)量進行評估，將獲得的圖像分為5個等級。5分：圖像質(zhì)量良好，血管邊緣光滑，未見血管中斷；4分：血管質(zhì)量良好，邊緣清晰，但是伴有少許偽影；3分：圖像質(zhì)量一般，伴有明顯偽影，但是未對檢查結(jié)果產(chǎn)生影響；2分：圖像質(zhì)量不佳，偽影較差，影響疾病診斷；1分：圖像質(zhì)量較差，無法完成診斷。質(zhì)量評價由醫(yī)院兩名副主任以上職稱醫(yī)生完成；(2)兩種檢查方法結(jié)果客觀。記錄不同檢查方法下主動脈根部、左側(cè)冠狀動脈主干及右側(cè)冠狀動脈近端圖像的CT值、噪聲、信噪比。(3)有效輻射劑量(effective radiation dose，ED)。計算兩種不同檢查方法下機器產(chǎn)生的劑量程度乘積(dose level product，DLP)、ED水平，根據(jù)公式完成換算。ED=DLP×C，其中，C為轉(zhuǎn)化因子(一般為0.17)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析采用SPSS 18.0軟件進行數(shù)據(jù)分析，計數(shù)資料行χ2檢驗，采用n(%)表示，計量資料行t檢驗，采用(±s)表示，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組圖像質(zhì)量比較復(fù)查時給予低輻射劑量、低對比劑用量和低注射流速檢查，患者圖像質(zhì)量為5分、4分、3分、2分、1分概率與初次檢查患者比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，見表1。

表1 兩組圖像質(zhì)量比較[n(%)]

2.2 兩種檢查方法客觀結(jié)果比較復(fù)查患者主動脈根部、左側(cè)冠狀動脈主干及右側(cè)冠狀動脈近端圖像的CT值、噪聲、信噪比，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，見表2。

表2 兩種檢查方法客觀結(jié)果比較

2.3 兩種檢查方法輻射劑量比較復(fù)查時低輻射劑量、低對比劑用量和低注射流速下CTDlvol、DLP及ED輻射劑量，均低于初次檢查時常規(guī)劑量(P＜0.05)，見表3。

表3 兩種檢查方法輻射劑量比較

3 討 論

心腦血管疾病是心臟血管與腦血管疾病的統(tǒng)稱，是由于高脂血癥、血液黏稠、高血壓及動脈粥樣硬化或全身組織發(fā)生缺血性、出血性疾病。心血管CTA檢查是心血管疾病常用的檢查、診斷方法，并將其視為“金標(biāo)準(zhǔn)”，能為臨床診療提供依據(jù)、參考。但是，心血管CTA檢查時會產(chǎn)生輻射傷，再加上大劑量對比劑的使用，容易增加CIN發(fā)生率[11]。

近年來，低輻射劑量、低對比劑用量和低注射流速在心血管CTA檢查中得到應(yīng)用，與常規(guī)檢查相比，三低密譜后檢查效果更理想，如圖1、圖2所示。本研究中，復(fù)查時給予低輻射劑量、低對比劑用量和低注射流速檢查，患者圖像質(zhì)量5分、4分、3分、2分、1分概率與初次檢查患者比較無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，說明低輻射劑量、低對比劑用量和低注射流速用于血管CTA檢查中并不會對圖像質(zhì)量產(chǎn)生影響，能為臨床診療提供影像學(xué)依據(jù)。心血管CTA檢查時管電壓能反映X線的穿透能力，且管電壓越大，輻射劑量越高。在CT增強掃描過程中，由于碘在原子序列排列中的特性，適當(dāng)?shù)慕档凸茈妷耗芴岣邚娀笱艿腃T值，從而能提高血管與周圍血管密度對比度，能較好地補償因管電壓降低引起的高噪聲[12]。既往研究表明，心血管CT檢查過程中適當(dāng)?shù)亟档凸茈妷?，不僅能降低患者檢查時的有效輻射劑量，亦可增加單位含碘組織的CT值，能提高增強強度[13]。國內(nèi)學(xué)者研究表明，低管電壓能提高含碘組織的CT值，可降低碘對比劑使用量，能引起碘對比劑周圍組織發(fā)生明顯衰竭，能進一步強化血管與周圍骨組織的對比量，發(fā)揮良好的效果[14]。因此，在圖像強度不變的情況下，減少對比劑使用能量減少碘的攝入量，有助于降低患者檢查過程中不良反應(yīng)發(fā)生率。為了提高心血管CTA檢查質(zhì)量，檢查時應(yīng)結(jié)合患者體重指數(shù)確定對比劑劑量，日常工作中結(jié)合患者體重存在的差異，選擇合適的對比劑劑量，并不斷進行優(yōu)化。本研究中，復(fù)查患者主動脈根部、左側(cè)冠狀動脈主干及右側(cè)冠狀動脈近端圖像的CT值、噪聲、信噪比比較無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，說明低輻射劑量、低對比劑用量與低注射速度不會對心血管CTA檢查結(jié)果產(chǎn)生影響，能實現(xiàn)疾病臨床診療。低注射流速則能較好地反映對比劑彌散情況，對于注射速度相對較低時，對比劑更易彌散，而注射速度較快者，則可能影響對比劑的彌散，對檢查結(jié)果產(chǎn)生影響。本研究中，復(fù)查時低輻射劑量、低對比劑用量和低注射流速下CTDlvol、DLP及ED輻射劑量，均低于初次檢查時常規(guī)劑量(P＜0.05)，說明低輻射劑量、低對比劑用量和低注射流速用于心血管CTA檢查中，能降低輻射劑量，能為臨床診療提供依據(jù)、參考。臨床研究表明，低注射流速能提高對比劑分布的均勻性，有助于提高檢出率。因此，低輻射劑量、低對比劑用量和低注射流速用于心血管檢查時應(yīng)加強患者心率控制，合理優(yōu)化各掃描參數(shù)，并對獲得的數(shù)據(jù)進行ASIR重建，結(jié)合相關(guān)要求設(shè)置合適的輻射劑量[15]。但是，本研究中亦存在諸多不足，一方面納入病例數(shù)較少，尚需要大樣本量進一步驗證；另一方面試驗中對患者數(shù)據(jù)處理時存在較大的人為誤差，均需要進一步研究與探討。

圖1 常規(guī)與三低密譜后處理對照圖。

圖2 常規(guī)與三低密譜后處理對照圖。

綜上所述，將低輻射劑量、低對比劑用量和低注射流速用于心血管CTA檢查中是可行的，能降低輻射劑量與對比劑用量，且不會影響圖像質(zhì)量，值得推廣應(yīng)用。