320排CT頭頸部血管成像應(yīng)用CARE Dose 4D技術(shù)聯(lián)合低劑量對(duì)比劑優(yōu)化掃描方案的價(jià)值

沈文超 喬剛 趙磊

320排CT行頭頸動(dòng)脈成像是診斷動(dòng)脈瘤、動(dòng)脈粥樣硬化等頭頸部血管病變的主要影像學(xué)工具，具有無(wú)創(chuàng)便捷、辨別率高的特點(diǎn)，在疾病診斷及預(yù)后隨訪方面都具有重要作用[1]。在CT掃描過(guò)程中對(duì)比劑是必不可少的材料，但是隨著研究的不斷深入，大劑量對(duì)比劑所造成的腎毒性風(fēng)險(xiǎn)已經(jīng)引起廣泛關(guān)注[2]。近年來(lái)，學(xué)術(shù)界積極探索在保證圖像質(zhì)量前提下降低對(duì)比劑劑量的新技術(shù)，最大限度的降低輻射劑量和各種風(fēng)險(xiǎn)[3]。自動(dòng)管電流(CARE Dose 4D)技術(shù)是自動(dòng)降低輻射劑量的主要方式，本研究在其基礎(chǔ)上通過(guò)選擇合理參數(shù)和對(duì)比劑劑量，進(jìn)一步探索320排CT采用CARE Dose 4D技術(shù)聯(lián)合低劑量對(duì)比劑在頭頸部血管成像中應(yīng)用的可行性，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 前瞻性選擇2018年1月至2019年6月因疑似頭頸部血管疾病需行CT頭頸部血管成像患者40例，隨機(jī)分為對(duì)照組和觀察組，每組20例。2組患者的性別比、年齡、BMI等一般資料無(wú)明顯差異(P>0.05)。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者及家屬知情并簽署同意書(shū)。見(jiàn)表1。

表1 2組患者一般資料比較 n=20

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn)：①需行頭頸血管成像檢查患者；②BMI<25 kg/m2。

1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn)：①有血管支架置入患者；②年齡<18歲；③合并心肝腎等重要臟器功能不全；④碘對(duì)比劑過(guò)敏；⑤無(wú)X 線檢查禁忌證者；⑥哺乳期女性；⑦依從性差或者合并其他嚴(yán)重疾病的患者。

1.3 檢查方法及參數(shù) 采用東芝Aquilion one動(dòng)態(tài)容積320排CT掃描儀進(jìn)行頭頸部血管掃描。對(duì)照組患者設(shè)置參數(shù)管電壓120 kV，管電流120 mA，對(duì)比劑(碘普羅胺 370 mgI/L)用量為0.7 ml/kg；觀察組患者采用CARE Dose 4D 技術(shù)設(shè)置參考管電流120 mA，管電壓80 kV，對(duì)比劑用量為0.5ml/kg。其他掃描參數(shù)2組患者均一致，球管旋轉(zhuǎn)速度0.38 s/360°，螺距1.2，準(zhǔn)直128×0.625 mm，F(xiàn)OV 512×512；使用雙針筒高壓注射器以4 ml/s速度注射對(duì)比劑，后續(xù)注射30 ml 0.9%氯化鈉溶液。將原始數(shù)據(jù)發(fā)送至Vitrea fX(Version 3.10)工作站，采用容積再現(xiàn)(VR)、最大密度投影(MIP)、多平面重建(MPR)重建。

1.4 圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)

1.4.1 圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)：① CT值：選擇右頸總動(dòng)脈、左頸總動(dòng)脈、右頸內(nèi)動(dòng)脈、左頸內(nèi)動(dòng)脈、右大腦中動(dòng)脈M1 段、左大腦中動(dòng)脈M1 段，測(cè)量各段血管CT值；②背景噪聲：將ROI放置在增強(qiáng)圖像的鼻咽腔空氣內(nèi)，測(cè)量CT 值的標(biāo)準(zhǔn)差(SD)作為圖像噪聲，ROI 面積為0.5 cm2；③信噪比(SNR)：血管衰減值與背景噪聲的比值，即SNR=平均血管SI/背景噪聲。

1.4.2 圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)：由2位高年資擅長(zhǎng)血管影像診斷的醫(yī)師采用雙盲法對(duì)所重建的VR、MIP、MPR 圖像及圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分；參考其他文獻(xiàn)資料圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)采用5分制評(píng)分法[4,5]：①圖像質(zhì)量非常好，血管無(wú)錯(cuò)層偽影或血管中斷為5分；②圖像質(zhì)量良好，有輕微的噪聲或偽影為4分；③圖像質(zhì)量一般，輕度偽影，不影響臨床診斷為3分；④圖像質(zhì)量欠佳，偽影較多或血管中斷，血管情況尚能評(píng)價(jià)為2分；⑤圖像質(zhì)量差，偽影多不能滿足診斷需求為1分。

1.5 輻射劑量評(píng)價(jià) 記錄患者的容積CT劑量指數(shù)(CTDIvol)及劑量長(zhǎng)度乘積(DLP)，并就計(jì)算有效劑量(ED)，ED=DLP×k，參考國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)關(guān)于CT 的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指南，頭頸部CTA 掃描時(shí)k=0.0023 mSv·mGy-1·cm-1[6]。

2 結(jié)果

2.1 2組患者圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)比較 觀察組患者雙側(cè)總動(dòng)脈、雙側(cè)內(nèi)動(dòng)脈及雙側(cè)大腦中動(dòng)脈M1段的CT值均明顯小于對(duì)照組(P<0.05)；但2組患者各血管的SNR值之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。

表2 2組患者血管CT值及SNR值比較

2.2 2組患者圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)比較 兩位醫(yī)師對(duì)動(dòng)脈圖像質(zhì)量評(píng)分的一致性較高(Kappa=0.773，P<0.05)；2組患者圖像后處理及圖像整體質(zhì)量評(píng)分差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表3。

2.3 2組患者輻射劑量比較 觀察組患者的CTDIvol、DLP 及ED 均明顯低于對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)表4。

表3 2組患者圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)比較 n=20,分,

表4 2組患者輻射劑量比較

3 討論

CT檢查過(guò)程中所造成的潛在輻射損傷是不可避免的重要風(fēng)險(xiǎn)，因此在滿足疾病診治圖像質(zhì)量的前提下，合理控制輻射劑量，降低輻射風(fēng)險(xiǎn)，成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)[7]。臨床上降低頭頸部血管疾病CT檢查的方法有很多，其中最為簡(jiǎn)單有效的方法的就是降低管電壓。這主要是由于管電壓代表X射線穿透力，而輻射劑量與管電壓的平分呈正比[8,9]。適當(dāng)?shù)慕档凸茈妷嚎稍鰪?qiáng)血管CT值，增加血管與周?chē)艿拿芏葘?duì)比度。侯凱等[10]在研究中指出與120 kVp比較，80 kVp時(shí)X線束中的平均光子能量更接近碘的吸收閾值(33.2 keY)，提高了對(duì)比劑和組織的CT值和二者間的對(duì)比度。本研究中對(duì)照組患者采用的是管電壓120 kV，觀察組患者將管電壓降至80 kV，以提高血管CT值，降低患者的輻射劑量。但是在臨床掃描過(guò)程中CT值過(guò)高，會(huì)產(chǎn)生硬化效應(yīng)，影響圖像質(zhì)量不利于對(duì)斑塊性質(zhì)的分析。

CARE Dose 4D 技術(shù)是通過(guò)對(duì)四維空間實(shí)時(shí)分析受檢者的解剖部位及時(shí)調(diào)節(jié)曝光度，獲得最佳管電流，從而起到降低輻射劑量的效果[11]。但是該技術(shù)如果設(shè)置管電流過(guò)低，在降低輻射劑量的同時(shí)會(huì)增加噪聲，降低組織信噪比，主要對(duì)低對(duì)比組織的圖像質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此還需在檢查過(guò)程中注入對(duì)比劑，使得低對(duì)比靶血管達(dá)到強(qiáng)化向，與周?chē)墙M織間的對(duì)比增強(qiáng)[12]。而對(duì)比劑本身的毒性及對(duì)腎臟的危害使其在應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)更加謹(jǐn)慎，在保證圖像質(zhì)量的情況下盡可能的減少對(duì)比劑的劑量。目前，在臨床應(yīng)用中有幾種減少對(duì)比劑劑量的方法，一是選擇低濃度的對(duì)比劑，目前常用的是370 mgI/ml和300 mgI/ml濃度的對(duì)比劑，采用低濃度的對(duì)比劑換算碘攝人總量減少，毒性降低；但其與低管電壓聯(lián)合會(huì)大幅增加噪聲，影響對(duì)圖像細(xì)節(jié)的判斷；一是從總體上減少對(duì)比劑的使用劑量，但對(duì)于體重較大的患者，對(duì)比劑劑量較小難以起到效果，影響圖片質(zhì)量。而本研究根據(jù)患者的體質(zhì)量來(lái)確定患者的對(duì)比劑劑量，保證了劑量的最優(yōu)化，且選擇370 mgI/ml濃度的對(duì)比劑，與低管電壓聯(lián)合使用不會(huì)大幅增加噪音。

在應(yīng)用CARE Dose 4D 技術(shù)下采用320排CT進(jìn)行頭頸部血管掃描，管電壓由120 kV 降低至80 kV 后，觀察組患者的雙側(cè)頸總動(dòng)脈、雙側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈及雙側(cè)大腦中動(dòng)脈M1段圖像質(zhì)量的CT 值均明顯高于對(duì)照組，2組患者的SNR值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，且觀察組患者CT值均在460～500 Hu，圖像質(zhì)量能夠滿足診斷要求。經(jīng)兩位高年資醫(yī)師對(duì)圖像質(zhì)量主觀指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明2組患者的圖像質(zhì)量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，進(jìn)一步表明了在低管電壓及低對(duì)比劑劑量的情況下，CT掃描的圖像質(zhì)量較常規(guī)掃描無(wú)明顯差異。同時(shí)，由于管電壓、管電流及低對(duì)比劑的共同作用下，觀察組患者的輻射劑量明顯低于對(duì)照組，降低了患者的輻射損傷及對(duì)比劑毒性。

綜上所述，320排CT頭頸部血管成像中應(yīng)用CARE Dose 4D 技術(shù)聯(lián)合低劑量對(duì)比劑掃描方案能夠在保證圖像質(zhì)量的同時(shí)，降低患者輻射劑量和對(duì)比劑危害。