多層螺旋CT 雙低劑量掃描在肺動脈CTA 中的應用研究

王祺 馬榮希 李曉輝

肺動脈血栓是指內(nèi)源性或外源性的血栓栓子堵塞肺動脈或其分支，引起肺循環(huán)障礙綜合征。其發(fā)病率在逐年升高，臨床癥狀不明顯，容易發(fā)生誤診、漏診［1，2］。近年來肺動脈CT 血管成像(CT pulmonary angiography，CTPA)檢查以其方便及診斷準確成為臨床首選檢查方法。但是掃描時受檢者吸收的輻射劑量和高濃度對比劑的應用，使身體健康面臨潛在危險，輻射劑量的使用可增加患癌風險，而高濃度對比劑的應用可引起對比劑腎病，給患者身心造成痛苦，這些可能性使受檢者在檢查面前停步不前。如何在保證圖像質(zhì)量的前提下，降低輻射劑量和對比劑用量及濃度，是越來越多醫(yī)務工作者思考的問題。本研究采用低管電壓結(jié)合低濃度對比劑，對肺動脈CTA 的圖像質(zhì)量和輻射劑量進行評估，探討肺CTA 診斷劑掃描的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集40 例2014 年4 月至2015 年2月在我院行CTPA 檢查的患者，其中男18 例，女22例;年齡30 歲～72 歲，平均年齡(49 ±13)歲。將其隨機分為試驗組和對照組，每組20 例。入選標準為體重指數(shù)(BMI)≤25 kg/m2，無藥物過敏史，無心肝腎等重要臟器衰竭。

1.2 方法 采用Philips 公司ICT256 層螺旋CT 掃描。掃描范圍自主動脈弓頂部至橫膈部，試驗組管電壓100 kV，自動調(diào)制管電流100 ～300 mas，0.5 s/rot，pitch 0.99，層厚為1 mm，層間距均為－0.5 mm。對比劑使用290 mgI/ml，用量35 ml。注射速率5 ml/s，注射后追加40 ml 09%氯酸鉀溶液。掃描增強延遲時間通過智能追蹤的方法獲得。感興趣設定在主動脈弓上上腔靜脈水平，當CT 值達到150 Hu 時進行觸發(fā)掃描。對照組管電壓120 kV，造影劑使用370 mgI/ml，其余掃描條件同A 組。

1.3 圖像后處理 掃描結(jié)束后，將原始數(shù)據(jù)傳送至后處理工作站，對2 組圖像數(shù)據(jù)進行分析。由2 名影像科醫(yī)師采用盲法對圖像進行評價。測量主肺動脈干及其左右分支CT 值，取其平均值，再測量相同層面脊柱背側(cè)肌肉及胸前空氣的CT 值，計算平均值，記錄圖像信噪比(SNR)和對比噪聲比(CNR)。SNR=患者肺動脈的平均CT 值/背景噪聲(胸前空氣平均CT 值)，CNR=(患者肺動脈平均CT 值－脊柱背側(cè)肌肉平均CT 值)/背景噪聲。

1.4 圖像評價 將掃描得到的肺動脈圖像進行多平面重組(MPR)、曲面重建(CPR)、容積再現(xiàn)(VR)等后處理，并進行5 分制圖像評價［3］:標準是肺動脈全程強化均勻，無偽影，圖像清晰，邊緣銳利，與周圍組織分界清楚，顯示肺動脈分支4 級以上，CT 值350 Hu 以上，有1 個要點未達到減1 分。

1.5 圖像質(zhì)量 分成3 個等級。優(yōu):圖像質(zhì)量好，噪聲小，血管顯示清晰銳利，與周圍組織對比好;良:圖像質(zhì)量好、噪聲稍大，血管顯示較清晰、3 級以下分支動脈顯示欠佳，基本能滿足診斷要求;差:圖像質(zhì)量差、噪聲大、邊界模糊、診斷困難。

1.6 輻射劑量 CT 機自動測定掃描的容積CT 劑量指數(shù)(CTDIv01)和掃描長度［Scan Length(cm)］，有效輻射劑量ED (mSv)= CTDIvol (mGy)×Scan Length(cm)×K，K=0.014［4］。

1.7 統(tǒng)計學分析 應用SPSS 15.0 統(tǒng)計軟件，計量資料以±s 表示，采用t 檢驗，計數(shù)資料采用Fisher 確切概率檢驗，P ＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 2組圖像的參數(shù)對比 試驗組(即低電壓、低濃度組)的CNR 和SNR 低于對照組(P ＜0.05)，試驗組的輻射劑量低于對照組(P ＜0.05)。見表1。

表1 2 組圖像的參數(shù)對比 n =20， ± s

表1 2 組圖像的參數(shù)對比 n =20， ± s

組別 掃描條件 SNR CNR 輻射劑量(mSv)290 mgI/ml 22.9 ±2.8 22.9 ±3.9 4.7 ±1.3對照組 120 kV，試驗組 100 kV，370 mgI/ml 24.0 ±3.3 24.6 ±4.1 5.7 ±1.7

2.2 2組圖像質(zhì)量評分 兩名影像醫(yī)師對不同掃描條件所產(chǎn)生肺動脈圖像質(zhì)量評價，2 組圖像的質(zhì)量評分值比較差異無統(tǒng)計學意義(P ＞0.05)。見表2。

表2 2 組圖像質(zhì)量評分 n =20，例

2.3 典型病例

2.3.1 試驗組患者，男，52 歲。臨床癥狀表現(xiàn)為胸悶、胸痛。MIP 圖像和VR 圖像可以顯示4 級分支，右肺動脈干及下葉分支、左肺動脈干見充盈缺損。見圖1 ～3。

2.3.2 對照組患者，男，72 歲。臨床癥狀為呼吸困難，氣喘。可見右肺動脈主干及分支內(nèi)低密度栓子。見圖4 ～6。

圖1 橫斷面MIP 圖像顯示雙側(cè)肺動脈下葉支充盈缺損

圖2 VR 圖像可以顯示左肺動脈下葉支及上葉支4 級分支充盈缺損

圖3 左肺動脈下葉分支低密度栓塞充盈缺損

圖4 冠狀位MIP 像右肺動脈干、肺動脈上下葉支充盈缺損，肺動脈栓塞形成

圖5 VR 像可見右肺動脈主干及分支充盈缺損

圖6 CRP 像示右肺動脈干及上下葉支內(nèi)低密度栓子

3 討論

肺動脈栓塞疾病在臨床上比較常見，屬于心肺血管急癥。引起患者發(fā)生肺動脈栓塞疾病的因素較多，常見的栓子是血栓，其余為少見的瘤栓、脂肪滴、氣泡等。多層螺旋CT 因具有較高的時間分辨率和空間分辨率，且后處理功能強大，能夠非常直觀的顯示肺動脈栓子的數(shù)量、大小、位置、形態(tài)和管腔的狹窄程度，已逐漸成為臨床上診斷肺動脈栓塞病的最主要影像學檢查手段。目前，很多影像科醫(yī)師使用高電壓及高濃度對比劑以獲得“好看”的圖像，但高輻射劑量及高濃度對比劑風險隨之而來。如何在保證圖像質(zhì)量的基礎上，降低輻射劑量及對比劑濃度，成為影像人面臨的問題。本研究通過降低管電壓和使用低濃度對比劑來降低輻射劑量，減少對比劑不良反應的發(fā)生，進一步探討256層螺旋CT 肺動脈“雙低”掃描的臨床應用前景。

為了降低輻射劑量，常通過調(diào)整掃描參數(shù)來達到目的，包括降低管電壓及管電流、增大螺距、加大層厚，縮短掃描時間等。其中，降低管電流是過去最常用的方法，但是通過實踐證明，其降低輻射劑量幅度有限，且圖像噪聲增加明顯，影響診斷的準確率。相對于降低管電流，降低管電壓更能降低輻射劑量，因為X 射線強度與管電壓的平方成正比，因此，在保持其他條件不變的情況下，降低管電壓，輻射劑量可大幅降低。本研究表明，管電壓由120 kV 減少至100 kV 時，輻射劑量降低了20%。因此降低管電壓能明顯降低X 線輻射劑量。但是伴隨管電壓的降低，圖像噪聲就會增加，尤其對于肥胖的患者更加明顯，這是因為降低管電壓，穿透身體達到靶級的X 射線量將減少，可能會影響診斷準確性。對于肺動脈CTA 成像來說，本研究的結(jié)果顯示，肺動脈及其分支血管在圖像質(zhì)量主觀評價及客觀參數(shù)的差異無統(tǒng)計學意義。我們發(fā)現(xiàn)雖然圖像噪聲增加，血管邊緣的銳利度下降，但主要是影響軟組織之間的對比度，而強化的血管與周圍軟組織仍具有較高的對比度，受其影響較小，整體圖像質(zhì)量并無明顯下降。這一結(jié)論在相關文獻中［5，6］也得以證實。另外低管電壓可以提高含碘對比劑的CT 值，亦能增強肺血管與外周的對比效果。

臨床上現(xiàn)在使用的CT 對比劑多為非離子型對比劑，短時間大量注射有引起對比劑腎病和血管內(nèi)皮損傷發(fā)生的可能性。而這些反應與對比劑滲透壓及黏稠度有關。對比劑濃度越高，滲透壓及黏稠度越大，對比劑的潛在不良反應發(fā)生率就越高。使用低濃度對比劑對減少機體潛在損傷有著重要意義。對于肺動脈CTA 來說，低濃度對比劑容易與血管內(nèi)的血液混合，減少上腔靜脈對比劑硬化偽影，提高肺動脈，尤其右上肺動脈栓塞及右肺動脈干附壁血栓的顯示，提高診斷準確率。本研究使用低濃度對比劑290 mgI/ml 所得肺動脈圖像質(zhì)量與高濃度對比劑370 mgI/ml 差異無統(tǒng)計學意義，而且低濃度對比劑價格偏低，可以減輕患者的經(jīng)濟負擔。

本研究的局限性:本研究是探討低管電壓肺CTA掃描的臨床應用價值，理論上講管電壓越低，人體吸收的輻射劑量就越少。但使用80 kV 進行掃描時，肺血管邊緣模糊，影響臨床診斷的準確性，所以僅采用的是100 kV 低管電壓，而未將80 kV 列入研究范疇。本研究未納入BMI ≥25 kg/m2的病例。

綜上所述，進行肺CTA 檢查時使用“雙低”掃描，不影響圖像質(zhì)量，可以滿足臨床的診斷需要。低管電壓技術可以減少輻射劑量，合理降低對比劑用量可以減少對比劑腎病的發(fā)生，減輕患者的經(jīng)濟負擔。值得推廣。

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6 胡瑩瑩，孫宏亮，王玉麗，等.采用低管電壓技術和低劑量對比劑行256 層螺旋CT 頭頸部動脈成像的可行性.中國醫(yī)學影像技術，2012，28:1396-1400.