大螺距，低電壓雙源CT 下肢動脈成像與DSA的對照研究

許 權 周文珍 王 薇 趙曉靜 鄭少青 劉 浩

南京醫(yī)科大學附屬南京醫(yī)院(南京市第一醫(yī)院)醫(yī)學影像科 (江蘇 南京 210006)

隨著社會進步，我國老齡人口的增多，發(fā)生于下肢動脈的外周動脈硬化閉塞癥(PAOD)的發(fā)病率也逐年上升。目前下肢動脈狹窄的診斷“金標準”是數(shù)字血管造影(DSA)，但是該方法為有創(chuàng)性技術[1]。下肢動脈CT血管成像(CTA)是臨床評價PAOD常見的技術之一，因其無創(chuàng)且易實現(xiàn)而被廣泛應用，CTA主要限制是電離輻射。既往研究較多的可以降低輻射劑量的技術主要有低管電壓[2-3]及管電流自動控制技術(ATCM)[4-5]，而大螺距掃描模式[6-7]，迭代重建(IR)[8]則是較新的低輻射劑量技術。

本研究使用大螺距，低電壓，ATCM，IR重建多項降低輻射劑量的技術行下肢動脈CTA檢查，并與DSA對照，評價多種低劑量技術行下肢動脈CTA的診斷準確性。

1 材料與方法

1.1 研究對象本研究共包含60例懷疑PAOD的患者(其中男性47例，女性13例，平均年齡67±13歲，年齡范圍：39-88歲)，分為兩組，A組30例患者，其中男性24例，平均年齡68±12歲，年齡范圍：39-86歲，2022年1月至2022年10月期間于我院就診懷疑PAOD患者，患者癥狀按Fontaine方法分型，10例為Ⅱ期，11例為Ⅲ期，9例為Ⅳ期。B組患者為既往2021年2月至12月期間于我院就診的30例患者，男性23例，平均年齡66±14歲，范圍：45-88歲，臨床癥狀為9例為Ⅱ期，12例為Ⅲ期，9例為Ⅳ期。

1.2 CT掃描技術所有患者使用128層雙源CT(DSCT)(definition flash，siemens medical solutions，forchheim，germany) 行下肢動脈CTA檢查。掃描范圍自腹主動脈腎動脈開口至踝關節(jié)水平。

A組掃描方案：大螺距(3.0)；80kVp；參考管電流210mA s，應用ATCM(CareDose4D，siemens healthcare)；層厚 5mm。對比劑3mL/s，80mL非離子對比劑碘普羅胺(370mgI/mL)及50mL生理鹽水。CTA掃描前先行膝關節(jié)水平小劑量測試(test bolus)掃描，CTA掃描觸發(fā)時間為腘動脈達峰時間為t+10。采用IR重建進行圖像后處理。

B組掃描方案：120kV；參考管電流210mAs，ATCM；標準螺距(1.0)；準直，2×64×0.6mm；層厚，5mm。CTA觸發(fā)采用對比劑示蹤法(bolus-tracking)法，感興趣區(qū)(ROI)置于主動脈分叉上方層面，CT值＞150HU時，延遲7s自動觸發(fā)掃描。注射100mL非離子對比劑碘普羅胺(370mgI/mL)，50mL生理鹽水沖洗，流速3ml/s。濾過反投影法(FBP)后處理圖像。

1.3 CT圖像分析綜合運用最大密度投影(MIP)、曲面重建(CPR)及軸位圖像觀察血管。由兩位有經驗的醫(yī)師獨立評估圖像。如分析結果不一致，則通過協(xié)商達成一致。

血管強化CT值測量位于以下4個平面：主動脈分叉上方(AA)，雙側股動脈(CFA)，雙側股淺動脈中段(SFA)及雙側小腿中部水平(CA)。ROI盡量包全血管腔。圖像質量評分基于三個分區(qū)，分別為腹髂，股腘及小腿分區(qū)。使用3分評價體系：1分為差，無法做出診斷，圖像動脈強化不足，出現(xiàn)明顯靜脈顯影。2分為一般，可以診斷，圖像動脈中等強化，輕度靜脈顯影。3分為優(yōu)，可準確做出診斷，動脈顯著清晰強化，無或幾乎無靜脈顯影。

1.4 DSA檢查方法部分重度狹窄及閉塞患者于CTA檢查后兩周內進一步行DSA檢查，采用德國Siemens數(shù)字減影血管造影機(Artis Zee)，將4F導管頭端置于腹主動脈下端，對比劑(威視派克，320mgI/mL)，行腹主動脈下段及兩側髂總動脈造影后將導管超選至兩側髂外動脈，注入對比劑分段行雙側下肢動脈造影。

為平價診斷準確性，將動脈系統(tǒng)分為23個節(jié)段：腎下主動脈、左右髂總動脈、髂外動脈、髂內動脈、股總動脈、股深動脈、股淺動脈、腘動脈、脛腓干、脛前動脈、腓動脈和脛后動脈。在每個節(jié)段中，狹窄程度采用5級量表進行評估，1級=正常，2級=輕度狹窄(≤50%狹窄)，3級=中度狹窄(50-74%狹窄)，4級=重度狹窄(75-99%狹窄)，5級=閉塞。

1.5 輻射劑量記錄劑量長度乘積(DLP)，CT容積劑量指數(shù)(CTDIvol)及掃描時間。

1.6 統(tǒng)計學方法所有統(tǒng)計學分析使用SPSS 16.0軟件，統(tǒng)計量以(±s)描述，采用獨立t檢驗比較組間連續(xù)性變量，兩組間圖像質量評分比較采用非參數(shù)Mann-Whitney檢驗?；诠?jié)段模型，計算CTA對照DSA的診斷敏感性、特異性、準確性、陰性預測值(NPV)和陽性預測值(PPV)，兩者間采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。兩位閱片者評估圖像間的差異采用Kappa檢驗，計算k值。

2 結果

2.1 圖像分析定量分析：A組平均CT值較B組高，且具有統(tǒng)計學差，具體比較結果見表1。

表1 兩組CTA血管強化程度

圖像定性比較結果：兩組CTA掃描均獲得足夠診斷用圖像(圖1-圖2)，兩組間圖像質量不存在統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。其中A組：腹髂區(qū)域3例評為2分，27例評為3分；小腿區(qū)域4例患者為2分，26例患者為3分。B組：腹髂區(qū)域3例評為2分，27例評為3分；小腿區(qū)域3例評為2分，27例評為3分。60例患者股腘區(qū)域的圖像均為3分。兩位閱片者對圖像質量評分的結果一致性良好(k=0.69)。

圖1A-圖1D 低千伏，大螺距CTA與DSA檢查對比，圖1A-1B分別為MIP及MPR圖像，三個解剖區(qū)域圖像質量均為3分，左側股淺動脈支架管腔通暢(箭頭)，支架遠端股淺動脈局部閉塞(三角)；圖2C-2D為DSA圖像，證實左側股淺動脈支架通暢(箭頭)，支架遠端股淺動脈局部閉塞(三角)。

圖2A-圖2C 低千伏，大螺距CTA與DSA檢查對比,圖2A為MIP圖像，腹髂區(qū)域圖像質量評分為2分，股腘區(qū)域及小腿區(qū)域圖像質量均為3分，左側股淺動脈(箭頭)及左側脛前動脈(三角)閉塞；圖2B-2C為DSA圖像，證實CTA左側股淺動脈(箭頭)及左側脛前動脈(三角)閉塞。

2.2 與DSA對照分析A組中有14例患者(男性11名，女性3名；平均年齡：69±12歲；范圍：58-80歲)同時接受了CTA和DSA檢查，共有294個動脈段通過CTA和DSA兩種檢查進行評估,具體結果見表2，低輻射劑量掃描組CTA對于狹窄度大于等于50%病變顯示結果見表3，以DSA檢查為金標準，低輻射劑量CTA檢查的診斷敏感性、特異性、準確性、PPV和NPV分別為98.0%，97.4%，97.6%，95.0%，99.0%，與DSA對照無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。

表2 A組患者血管狹窄度CTA與DSA對照研究結果

表3 A組患者CTA與DSA對下肢動脈狹窄度≥50%病變的顯示結果對照

2.3 輻射劑量A，B兩組平均掃描時間分別為2.77±0.20秒，15.55±1.04秒，兩組間差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.001)。A，B兩組下肢動脈CTA平均DLP分別為152.36±14.31 mGy x cm，804.64±87.21 mGy x cm，兩組間差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.001)。A，B兩組CTDIvol分別為0.94±0.17mGy，7.95±1.81mGy，兩組間有統(tǒng)計學差異(P＜0.001)。

3 討論

本研究證實采用大螺距，80kVp，ATCM，IR重建多項技術聯(lián)合行下肢動脈CTA成像可顯著降低輻射劑量且具有較高的診斷準確性。

DSA檢查作為評估PAOD的金標準，其優(yōu)勢在于一方面準確顯示下肢動脈狹窄的程度，另一方面可以開展介入治療。其局限性在于技術的有創(chuàng)性及較大的輻射劑量。目前CTA技術不斷發(fā)展，被臨床廣泛采用，CT掃描在獲得滿足診斷圖像的同時應盡量降低患者輻射劑量。

既往有較多降低CT檢查輻射劑量的研究，其中降低管電壓是比較常見的一種掃描方案，既往研究采用80kVp管電壓，患者輻射劑量可降低66%[2]。本研究采用80kVp，有效降低了輻射劑量，這與以往的結果類似[2,9]。大螺距掃描是較新的降低輻射劑量的掃描技術，大螺距模式掃描速度快，初期主要是用于心臟及冠狀動脈CTA成像[7,10]，基于該技術可快速成像并降低輻射劑量，之后有研究也將該技術應用于未成年患者及其他部位的成像[6,11-12]。本研究則是將大螺距掃描模式應用于下肢動脈CTA成像，同時聯(lián)合其它低劑量技術，相對于標準模式，DLP降低了81%(152.36±14.31比804.64±87.21mGy×cm)。另一方面低劑量掃描模式會導致圖像噪聲增加，通過IR重建技術可以提高圖像質量[8,13-14]，本研究圖像后處理采用IR技術重建圖像，結果提示低輻射劑量組的圖像質量與標準掃描組不存在統(tǒng)計學差異。

本研究除了聯(lián)合多種低輻射劑量技術外，另外A組還采用膝關節(jié)水平的test bolus測試技術確定大螺距下肢動脈CTA成像延遲時間。下肢動脈大螺距掃描模式的掃描時間非常短，平均掃描時間只有2.77s，因此準確把握大螺距模式下肢動脈CTA掃描觸發(fā)時間尤為關鍵，本研究利用腘動脈峰值時間個體化確定CTA觸發(fā)時間，結果顯示下肢動脈血管強化充分。既往研究[15]也證實影劑自主動脈至腘動脈的傳遞速度與腘動脈達峰時間相關性最大。另外尚有研究報道分別于腹部和膝關節(jié)水平行兩次測試技術個體化計算造影劑流速及時間[16]，該技術局限性在于操作較費時間，且增加了造影劑的使用量。

最后，在本研究中，我們還評估了多種低輻射劑量CTA掃描模式在PAOD疾病中的診斷準確性，以DSA為金標準進行了對照研究，結果提示，本研究中多種降低輻射劑量技術聯(lián)合使用的下肢動脈CTA具有較高的診斷準確性(97.6%)，與DSA相比無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。

本研究不足在于因屬于回顧性研究，對照組的身高及體重沒有記錄，關于患者身高與體重對于對于CTA圖像質量的影像還有待進一步研究。

本研究表明，大螺距，80kVp，ATCM，IR重建多種低劑量技術聯(lián)合使用行下肢動脈CTA成像可以顯著降低患者輻射劑量并局部較高的診斷準確性。