多排（層）螺旋CT腦動脈CTA優化掃描及受檢者劑量的研究

張 慶* 魏兆龍 李 琨 程 雪

（山東大學附屬濟南市中心醫院放射科,山東 濟南 250013）

多排（層）螺旋CT腦動脈CTA優化掃描及受檢者劑量的研究

張 慶* 魏兆龍 李 琨 程 雪

（山東大學附屬濟南市中心醫院放射科,山東 濟南 250013）

腦動脈CTA可以篩查診斷腦動脈瘤、腦動靜脈畸形、腦動脈狹窄等血管疾病和術后治療復查，通過優化掃描可保證掃描成功率圖像質量滿意度，并可降低輻射劑量，一次腦動脈CTA受檢者劑量4.324 mSv。

CTA；篩查；復查；優化掃描；有效劑量

腦出血、腦梗死是中老年常見的腦動脈血管疾病,近年來,隨著人口老齡化比例的上升,腦出血、腦梗死發病率不斷增加,并成為造成人類致殘致死的一個重要原因[1]。腦動脈瘤、腦動靜脈畸形破裂所致腦出血,腦動脈粥樣硬化所致腦動脈狹窄閉塞使腦組織缺血缺氧引起腦局部組織壞死是主要病因[2]。找出腦動脈瘤、腦動靜脈畸形,找出狹窄和可能閉塞的腦動脈血管并采取積極有效預防治療措施,對于降低腦動脈血管疾病的危害具有重要意義。多排（層）螺旋CT腦動脈CTA容積掃描經濟簡便快速無創,圖像清晰分辨率高,能極好地顯示腦動脈血管充盈情況,是腦動脈瘤、腦動靜脈畸形、腦動脈狹窄等血管疾病篩查診斷和術后復查的首選醫學影像學檢查方法,并被廣大臨床工作者、患者及其家屬所接受和青睞。由于多排（層）螺旋CT掃描具有一定輻射劑量,且當今人們對多排（層）螺旋CT掃描檢查的安全性關注度越來越高,如何保證掃描檢查的成功率,保證圖像質量的滿意度,降低輻射劑量,減少受檢者有效劑量顯得格外重要。我院分別在2007年1月和2011年8月引進安裝了東芝64排（層）螺旋CT、飛利浦16層（24排）螺旋CT,做了大量的腦動脈CTA,以下詳細論述腦動脈CTA優化掃描及受檢者有效劑量大小。

1 資料與方法

1.1 設備儀器:①掃描設備:東芝Aquilion64排（層）螺旋CT,其數據通道64個,探測器64排,探測器等寬型其寬度0.5mm,最大掃描范圍長度1800 mm,管電壓80～135 kV,管電流50～400 mA,轉架每圈旋轉時間0.4～1.5 s,準直器0.5×4,0.5×16,0.5×32,0.5×64,1.0× 16,1.0×32,2.0×16,螺距3.5～96；②圖像后處理工作站:飛利浦Brilliance16層（24排）螺旋CT標配工作站；③快速雙筒高壓注射器。

1.2 藥品:①非離子型碘對比劑:優維顯（濃度370 mgI/mL）或歐乃派克（濃度350 mgI/mL）100 mL；②生理鹽水100 mL（濃度0.9 g NaCI/100mL）。

1.3 適應證病例:患者空腹,收縮壓＜150 mm Hg,空腹血糖＜10 mmol/L,無碘過敏史或碘過敏試驗陰性,無甲狀腺疾病,無急性心力衰竭,無嚴重肝腎功能不全,并患者及家屬在同意強化協議書上簽字。

1.4 掃描方法:①掃描前準備:跟患者以和藹友善的態度談話交流,消除其緊張情緒,取得最佳配合。告知患者掃描檢查時平靜淺慢呼吸,不說話不咳嗽不咽唾液,當高壓注射器開始注射對比劑時會出現口苦、全身發熱等不良反應屬于正常情況,避免因緊張而產生抖動偽影,導致容積數據無法自動去骨處理。除掉假牙、耳環、發夾等頭部金屬異物。②擺體位:患者取仰臥位頭先進,頭部置于頭托內,枕墊呈30°角的楔形專用墊,使聽眉線垂直床面,雙手臂下垂置于身體兩側,身體正中矢狀面與床面正中線重合,將整個顱腦置于機架掃描孔正中心,使患者盡量處于最佳舒服體位,保持顱腦部靜止不動,掃描線位于下巴頦以下。③聯接輸液器:將高壓注射器放在患者手背或肘前靜脈植入20G靜脈留置針的一側,A筒對比劑,B筒生理鹽水,聯接輸液器和留置針,用4.5 mL/s的流速注射生理鹽水20 mL,觀測靜脈通道通暢情況,正常壓力一般50psi左右。④小劑量腦灌注掃描尋找確定延遲時間:點擊Scan鍵進入掃描登記菜單,輸入患者數據、體位、顱腦部位、出床掃描方向等,選擇Cerebral Blood Perfusion（腦血管灌注）掃描程序序列,按下Scan鍵掃Scanno側位定位像,具體掃描參數:120 kV、50 mA、240 cm掃描長度,將靶層線置定位像Willis環水平處,相當顱底線內緣,動態軸位掃描參數:120 kV、80 mA、1.0 s、8.0 mm層厚、覆蓋范圍Range32 mm（4個斷層面）、CTDIvol16.2 mGy、DLP51.9 mGy·cm,按下Scan鍵平掃S&V靶層面, 4個靶層面其中一個位于顱底Willis環上,延遲時間5 s,高壓注射器A筒對比劑20 mL,B筒生理鹽水30 mL,流速均是4.0 mL/s,按下Scan鍵并同時按下注射鍵,掃S&S灌注強化。S?S掃描27次,共108個層面,觀察Willis環層面上動脈血管充盈情況,找出對比劑濃度達到次峰值的層面時間,減去第一次S?S層面時間,差值t＋5 s＋2 s即為腦動脈CTA容積掃描強化延遲時間T,其中,5 s是小劑量腦灌注掃描延遲時間,2 s是灌注掃描和圖像重建損失時間。⑤腦動脈CTA容積強化掃描:退出腦灌注掃描,選擇Brain CTA容積掃描序列,具體掃描參數120 kV、300 mA、D-FOV250、旋轉時間0.5 s、掃描層厚0.5 mm、準直器0.5×64、螺距41.0、掃描范圍長度150 cm、總掃描時間4.732 s、CTDIvol22.0mGy、DLP427.0 mGy·cm,延遲時間T,對比劑75 mL,生理鹽水30 mL,流速均是4.0 mL/s,在側位定位像上確定掃描范圍,下屆于顱底下緣第二頸椎水平,上界于頂骨內緣,前后兩面顱骨外緣1.0～2.0 mm處,D-FOV約250,掃描長度約150 cm,囑咐患者平靜淺慢呼吸并停止吞咽等一切動作,保持靜止,按下Scan鍵并同時按下注射鍵,開始腦動脈CTA容積強化掃描,容積數據層厚0.5 mm,重建步進0.3 mm,重疊率40%。

2 結 果

2.1 觀察容積數據:在東芝副臺或工作站上觀察容積數據VR圖像、MPR圖像,圖像清晰,對比度良好,腦動脈充盈優良,小血管顯示清楚,CT值范圍260～600 Hu,掃描成功,圖像質量優良。

2.2 圖像后處理:將容積數據傳至飛利浦16層螺旋CT工作站,做VR、MPR圖像處理。選擇容積數據→AVA→Remove Skull（自動去骨）,少許顱骨完全去除,腦動脈內腔對比劑VR影像清晰顯示。旋轉角度,配合MPR圖像,照相,打印片子。

2.3 圖像質量評估:由2名副主任醫師和一名主管技師組成評判小組,進行主觀質量評價,評估圖像質量的診斷滿意度。采用5分法[3,4]:1分,不能接受；2分,較差；3分,可以接受；4分,較好；5分,很好。主要觀察軟組織對比、邊界銳利度、小解剖結構如小血管的顯示清晰度、病灶的呈現度以及噪聲偽影或射線束硬化偽影等方面,評分大于或等于3分視為滿足診斷要求,結果4分以上,診斷滿意度100%。

2.4 受檢者有效劑量ED:CTDIvol和DLP是描述多排（層）螺旋CT輻射劑量的兩個物理量。CTDIvol是容積CT劑量指數,描述的是多排（層）螺旋CT在整個容積掃描內的平均輻射劑量；DLP是劑量長度乘積,表示多排（層）螺旋CT給定掃描方案中受照部位所接受的總劑量,DLP=CTDIvol·L,L為掃描范圍長度[4]。東芝Aquilion64CT機具有輻射劑量預示功能,當確定了掃描方案中的掃描參數時,就會自動顯示CTDIvol、DLP計量學數值。受檢者有效劑量ED由受檢者當量劑量用組織權重因子加權而得到,受檢者當量劑量是由受檢者吸收劑量用輻射權重因數加權而得到,而吸收劑量是單位物質中吸收的X線能量[5,6]。受檢者吸收劑量在多排（層）螺旋CT輻射實踐中很難直接檢測。用由實驗研究所得的劑量轉換系數K值乘以DLP值就可以計算出受檢者有效劑量。ED=K·DLP,K單位mSv/（mGy·cm）,與受檢者身體部位有關,不同部位的劑量轉換系數K值的大小可參見歐盟委員會（CEC）關于CT質量標準指南[7],顱腦K值是0.0023。小劑量腦灌注掃描28次軸位掃描,一次軸位掃描DLP值51.9 mGy·cm,28次軸位掃描DLP和值51.9×28=1453.2 mGy·cm；一次強化容積掃描DLP值427.0 mGy·cm,總DLP值1453.2+427.0=1880.2 mGy·cm,一次腦動脈CTA受檢者有效劑量ED=K·總DLP值=0.0023×1880.2=4.324 mSv,即ED=4.324 mSv。此值不包括側位定位像有效劑量值。

3 討 論

我們東芝64排（層）螺旋CT掛接了東芝標配工作站和飛利浦16層螺旋CT標配工作站兩個工作站。東芝64排（層）螺旋CT掃描速度快,圖像清晰分辨率高；飛利浦16層螺旋CT標配工作站圖像后處理快速簡便,自動去除顱骨影像徹底干凈,VR圖像質量高,是一很好的機站搭配。東芝64排（層）螺旋CT具有減影CTA軟件,減影CTA需兩次容積掃描,強化的減去平掃的所得減影數據傳至工作站再做后處理,耗時麻煩,且掃描時間輻射劑量都增加一倍,減影成功率亦較低。在小劑量腦灌注掃描27次軸位掃描108個層面圖像中,可以清楚地看到腦動脈血管對比劑從開始充盈到次高峰到最高峰再逐漸消退的全影像強化過程。由于病患者年齡大小、心血管功能狀況差別,腦動脈強化延遲時間差別很大,范圍在18～35 s。腦灌注掃描只是用于尋找延遲時間,可以在腦動脈剛開始充盈時就中斷掃描,不影響確定計算延遲時間,以減少掃描時間,降低輻射劑量,降低受檢者有效劑量,節省資源。

CTA、DSA、MRI、MRA在腦血管成像造影方面各有優勢和不足。具體表現在經濟價格、檢查時間、損傷創傷、成像造影效果等方面,臨床醫師、病患者及家屬可根據情況加以選擇。

高端CT是CT發展趨勢是必然,新材料新方法新技術的使用,高端CT掃描速度更快、圖像更清晰、輻射量更低、受檢者劑量更低,豪稱綠色CT,微輻射CT。

CT的使用可以造成X射線輻射污染,受檢者產生輻射損傷,有產生有害生物效應的概率,因此,選擇腦動脈CTA應謹慎合理,使受檢者真正受益。

[1] 劉立海,艾明華.腦動脈狹窄的CTA、MRA臨床應用比較[J].中風與神經病雜志,2012,20(7):1.

[2] Zhong ZZ,Feng YP.Effects of dl-butylphthalide on arachidonic acid release and phospholipase A2 mRNA expression in cerebral cortex after middle cerebral artery occlusion inrats[J].Acta Pharma Sim,2000,35(8):561-565.

[3] Kalra MK,Maher MM,Toth TL,et al.Techniques and applications of automatic tube current Modulation for CT[J].Radiology,2004, 233(3):649-657.

[4] 白玫,鄭鈞正.多排(層)螺旋CT的輻射劑量表達及其影響因素探討[J].輻射防護[J],2008,28(1):1-12.

[5] 劉長安,蘇旭,孫全福.放射工作人員職業健康監護[M].2版.北京:原子能出版社,2007:8-12.

[6] 李連波,王金鵬.放射衛生防護[M].濟南:黃河出版社,1998:17-23.

[7] CEC.Quality criteria for computed tomography,European guidelines,EUR 16262[M].Luxembourg:Commission of the European Communities,1999.

R445.1

B

1671-8194（2014）25-0172-02

*通訊作者：E-mail： zqwpzn_1689@sina.com