CTCA中應用低kV和CARE Dose 4D技術對鈣化積分測量的影響

劉海峰，張東友

武漢市第一醫院 放射科，湖北 武漢 430022

冠心病是影響人類健康的主要疾病之一，隨著影像技術的發展和硬件的升級，冠狀動脈成像（Computed Tomography Coronary Angiography，CTCA）技術日臻成熟，圖像的質量和分辨率也越來越高，因此CTCA越來越多地應用于冠心病的篩查及診治。近年來，隨著低劑量CT掃描技術的發展，低劑量掃描方法開始逐漸應用于CTCA檢查，但是有關低劑量掃描對鈣化積分測量影響的報道尚未見過。本文旨在探討低kV和CARE Dose 4D管電流調節技術對鈣化積分測量的影響及其在降低輻射劑量中的價值。

1 資料和方法

1.1 一般資料

選取2013年2月～7月于我院行冠狀動脈成像的患者268例，鈣化積分均＞0。隨機分成2組，每組134例。A組男84例，女50例，平均年齡63.6歲；B組男75例，女59例，平均年齡60.4歲。

1.2 儀器與方法

使用SOMATOM Definition AS+64排128層螺旋CT，行冠狀動脈鈣化積分掃描，掃描范圍為氣管分叉下1 cm至心底，層厚3 mm，FOV 150～165 mm。A組每位患者分別使用120 kV和120 kV，CARE Dose 4D技術掃描；B組每位患者分別使用120 kV和100 kV，CARE Dose 4D技術掃描，剔除因呼吸及心跳等運動偽影干擾較重的圖像，剩下的圖像（A組113例，B組118例）傳至SiemensMMWP工作站計算鈣化積分。

1.3 射線劑量評估

記錄機器自動測量的平均容積CT劑量指數（CTDIvol）和劑量長度乘積（Dose Length Product，DLP）。根據DLP計算有效劑量（Effective Dose，ED)，ED=k×DLP（k值采用歐盟委員會推薦的軀干值0.015）。

1.4 統計學方法

數據采用均數±標準差（±s）的方式表示，A、B兩組不同掃描方法的劑量數據比較行配對t檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義；A、B兩組不同掃描方法測得的鈣化積分采用非正太秩和檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

A組患者分別使用120 kV和100 kV，CARE Dose 4D技術掃描，得到的鈣化積分值分別為（235.45±285.26）和（224.18±270.81），差異具有統計學意義（P＜0.05）；A組兩種掃描方法所得各劑量值差異均有統計學意義，見表1。A組1例冠狀動脈鈣化患者的CT掃描圖像，見圖1。

表1 A組輻射劑量

圖1 A組1例冠狀動脈鈣化患者的CT掃描圖像

B組分別使用120 kV和100 kV，CARE Dose 4D技術掃描，得到的鈣化積分值分別為（181.46±204.79）和（185.14±207.55），差異無統計學意義（P＞0.05）；B組兩種掃描方法所得各劑量值差異均有統計學意義，見表2。B組1例冠狀動脈鈣化患者的CT掃描圖像，見圖2。

表2 B組輻射劑量

圖2 B組1例冠狀動脈鈣化患者的CT掃描圖像

3 討論

3.1 測量鈣化積分的意義

鈣化是冠狀動脈粥樣硬化的特異性標志，也是粥樣斑塊負荷程度的標志，鈣化與冠狀動脈粥樣硬化具有相關性[1]。眾所周知，在現有的CTCA檢查中，第一步往往是鈣化積分的測量，鈣鹽沉著的數量及范圍與冠脈粥樣硬化斑塊的程度及范圍有著密切聯系。鈣化積分測量是目前廣泛使用的一種檢測冠狀動脈鈣鹽沉積程度的方法，由Agatston等[2]在1990年首次提出，計算方法是鈣化面積乘以CT峰值，通過對冠狀動脈鈣化進行定量分析及動態觀察，判斷粥樣硬化的發展及其轉歸[3]。

3.2 低劑量掃描技術的應用及對鈣化積分測量的影響

隨著影像技術的飛速發展，CTCA已成為冠心病篩查及診治的一項重要手段，但是輻射劑量大一直是困擾放射科醫師及病患的重要問題。文獻報道的CTCA輻射劑量最高可達30 mSv[4]。近年來，CT技術的創新發展進入了低劑量成像時代[5]，最優化合理使用劑量原則（As Low As Reasonably Achievable，ALARA）[6-7]成為了 CT檢查中輻射劑量方面的指導性原則。隨著低劑量CT技術的發展和成熟，受檢者可以在較低的輻射劑量下，獲得可滿足診斷要求的圖像。現在普遍使用的低劑量方法主要有縮小掃描范圍、降低管電壓和管電流、增加螺距等，這些方法在不同檢查（包括CTCA）中的應用也有了不少研究[8-11]。CARE Dose 4D技術是Simens[12]推出的一種全自動動態實時射線劑量調控技術，系統可根據受檢者的體型和臟器解剖厚度、密度，通過軸管電流調制，于單幅定位像上獲取各層面的信息，估算出各層的管電流，使得各層圖像噪聲維持在相同或相近水平，通過角度管電流調制以及被掃描物體在軸位圖像上不同角度的衰減差異實時調整管電流，進而減少輻射劑量。不少文獻報道，應用CARE Dose 4D技術可以在保證甚至提高圖像質量的同時降低輻射劑量[13-15]，但是CARE Dose 4D技術在CTCA中應用的報道很少，關于其對鈣化積分測量影響的報道幾乎沒有。

本研究在測量鈣化積分的過程中分別應用了低kV及CARE Dose 4D技術，發現在保持120 kV并使用CARE Dose 4D技術時所測得的鈣化積分值較不使用CARE Dose 4D技術所測得的鈣化積分值略微降低，且差異有統計學意義（P＜0.05）。本研究認為，CARE Dose 4D技術適量降低了管電流，使得鈣化斑塊的CT值略微降低。而降低kV至100 kV，同時應用CARE Dose 4D技術測得的鈣化積分值和120 kV但未使用CARE Dose 4D技術相比，差異無統計學意義（P＞0.05）。本研究認為，降低kV使得康普頓效應減低，光電吸收增加，噪聲增加，從而使得局部鈣化斑塊CT值增加，從而彌補了電流降低對鈣化斑塊CT值的影響。但使用了低kV和CARE Dose 4D技術的對照組輻射劑量明顯降低。A組保持120 kV并使用CARE Dose 4D技術，CTDIvol、DLP和ED值分別降低了24.4%、24.2%和23%；B組降低kV并使用CARE Dose 4D技術，CTDIvol、DLP和ED值分別降低了58.7%、57.9%和57.8%。本組研究沒有對圖像質量進行評價，是因為掃描范圍較小，所選定的ROI區（主動脈根部及皮下脂肪）受肺部氣體及脊柱影響較重。本組研究不足在于：① 病例數稍少；② 只采用了100 kV及CARE Dose 4D技術聯合使用，沒有更低kV（90、80、70、60 kV）與CARE Dose 4D技術聯合使用的數據。

本研究說明，在CTCA檢查過程中保持120 kV并使用Care Dose 4D技術雖然降低了輻射劑量，但是對鈣化積分測量有影響；而100 kV和Care Dose 4D技術同時使用，在不影響鈣化積分計算的同時，大幅度降低了輻射劑量，值得使用。

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