雙源128層CT自動(dòng)毫安低管電壓技術(shù)在冠狀動(dòng)脈成像中的應(yīng)用

曹玉林　王　瑩　賈玉柱　楊光釗　張玲芳

·檢測(cè)診斷·

雙源128層CT自動(dòng)毫安低管電壓技術(shù)在冠狀動(dòng)脈成像中的應(yīng)用

曹玉林王瑩賈玉柱楊光釗張玲芳

目的 探討雙源128層CT自動(dòng)毫安低管電壓技術(shù)在降低大體重患者冠狀動(dòng)脈CT成像輻射劑量的可行性。方法 隨機(jī)將身體質(zhì)量指數(shù)（BMⅠ）25.03～31.91kg/m2的105例冠狀動(dòng)脈CTA患者分成A、B兩組。A組47 例，兩管電壓均采用常規(guī)掃描120kV；B組58 例，兩管電壓均為100kV。對(duì)比兩組圖像的圖像噪聲比（CNR）、平均CT值、圖像質(zhì)量評(píng)分、有效輻射劑量（ED）。結(jié)果 兩組圖像的CNR、圖像質(zhì)量評(píng)分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），平均CT值和ED差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論 自動(dòng)毫安低管電壓技術(shù)在超重患者冠狀動(dòng)脈CT成像中，在保證圖像質(zhì)量的前提下可顯著降低輻射劑量。

冠狀動(dòng)脈成像 低劑量 X 線計(jì)算機(jī) 體層攝影術(shù) 自動(dòng)毫安技術(shù)

隨著螺旋CT技術(shù)的飛速發(fā)展，雙源CT（DSCT）的時(shí)間和空間分辨率不斷提高，可進(jìn)行不依賴心率的冠狀動(dòng)脈數(shù)據(jù)采集，后處理影像的質(zhì)量和診斷準(zhǔn)確性很高，加上其無創(chuàng)性的優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于臨床。雖然DSCT冠狀動(dòng)脈成像的劑量已明顯降低，但隨著人們對(duì)輻射危害認(rèn)識(shí)的不斷加深，如何減少冠脈CT輻射劑量一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)。作者通過對(duì)身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）（25.03～31.91 kg/m2）的患者應(yīng)用自動(dòng)毫安低管電壓檢查方法，探討其對(duì)降低輻射的應(yīng)用價(jià)值。

1　臨床資料

1.1一般資料 收集本院2013年6月至10月臨床疑為冠心病患者105例，其中男67例，女38例；年齡28～82歲，平均（58.93±12.88）歲。BMI 25.03～31.91kg/m2。隨機(jī)分為A、B 兩組，A組47 例，B組58例。本觀察獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)和患者的知情同意。

1.2檢查方法 （1）設(shè)備和掃描參數(shù)：105例均采用德國Siemens Somatom Definition Flash雙源128層CT掃描儀，回顧性心電門控螺旋掃描，兩組掃描的mAs采用自動(dòng)調(diào)整毫安秒技術(shù)，使用pitch自動(dòng)匹配技術(shù)，pitch 隨心率自動(dòng)調(diào)整（0.17～0.29）。探測(cè)器準(zhǔn)直128mm×0.6mm，重建層厚0.75mm，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.28s，均采用自動(dòng)最佳時(shí)相重建，卷積值B26f。掃描方向?yàn)轭^足方向，自氣管分叉至膈肌水平。掃描時(shí)間3.6～9s。A組2個(gè)球管的管電壓均為120kV； B組2個(gè)球管的管電壓均為100kV。對(duì)比劑采用優(yōu)維顯（370 mgI/ml）。（2）掃描方法：掃描前放置好心電導(dǎo)聯(lián)線，心率正常顯示后對(duì)患者進(jìn)行屏氣訓(xùn)練。先掃定位像，之后行冠狀動(dòng)脈鈣化積分掃描，而后行冠狀動(dòng)脈CT造影掃描。冠狀動(dòng)脈CT造影掃描先行TestBolus掃描，監(jiān)測(cè)層面設(shè)在升主動(dòng)脈根部，經(jīng)雙筒高壓注射器A管以5ml/s的流率注入15ml對(duì)比劑，后經(jīng)B管以相同流率注入15ml生理鹽水，對(duì)比劑注射開始后延時(shí)9s后對(duì)監(jiān)測(cè)層面開始低劑量監(jiān)測(cè)掃描（120kV，20ms），獲得主動(dòng)脈根部時(shí)間-密度曲線（DynEva方法），將峰值時(shí)間T+4s作為延遲掃描時(shí)間。然后通過雙筒高壓注射器A管以5ml/s流率注入60ml對(duì)比劑，然后B管以相同流率注入生理鹽水35ml，在開始注射對(duì)比劑后延遲T+4s開始掃描，其中包括9s為指示患者準(zhǔn)備和開始屏氣的時(shí)間。

1.3圖象質(zhì)量評(píng)估 由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的影像診斷醫(yī)師采用雙盲法對(duì)A、B兩組圖像進(jìn)行評(píng)分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：冠狀動(dòng)脈≥Ⅲ級(jí)分支可顯示、血管邊緣光滑銳利、無偽影4分；以上3項(xiàng)中1項(xiàng)不符3分；以上3項(xiàng)中2項(xiàng)不符2分；以上3項(xiàng)均不符1分。記錄各組分值，評(píng)分有分歧時(shí)由兩人共同商討后達(dá)成一致。對(duì)比噪聲比（CNR）的測(cè)量，測(cè)量感興趣區(qū)（ROI）位于0.75mm的薄層圖像上測(cè)量左右冠狀動(dòng)脈開口處、1cm處和2cm處CT值取其平均值作為左右冠狀動(dòng)脈主干的平均CT值，同樣測(cè)量其鄰近血管周圍組織的平均CT值（HU），計(jì)算二者之間的差值。ROI應(yīng)盡可能大且不包括冠狀動(dòng)脈血管壁，并注意避開鈣化、斑塊和狹窄部位；測(cè)量肺動(dòng)脈干橫斷面升主動(dòng)脈根部層面（AA）內(nèi)ROI強(qiáng)化后的平均CT值（HU），以其SD作為圖像噪聲，根據(jù)以下公式計(jì)算CNR［1］。CNR=（RCA或LM強(qiáng)化平均CT值-血管鄰近組織平均CT值）/噪聲。

1.4輻射劑量計(jì)算 本文統(tǒng)計(jì)的輻射劑量僅為冠狀動(dòng)脈CT檢查（CTCA）的輻射劑量，不包括定位像和檢測(cè)峰值時(shí)間的輻射劑量。通過CT自動(dòng)計(jì)算得到劑量長度乘積（DLP），計(jì)算有效輻射劑量（ED），ED=0.014×DLP［2］。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件。對(duì)A、B兩組圖像的質(zhì)量評(píng)分、CNR以及ED均值的組間差異分別行兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1圖像質(zhì)量 105例患者均檢查成功，圖像符合診斷要求。A、B 兩組年齡，身體質(zhì)量指數(shù)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。兩組圖像質(zhì)量評(píng)分均值、CNR均值及左右冠狀動(dòng)脈的平均CT值見表1。兩組圖像均能清晰顯示冠狀動(dòng)脈滿足診斷要求；對(duì)兩組間行兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，結(jié)果差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用不同掃描方案獲得的心臟容積重組（VR）圖像、血管曲面重組（CPR）圖像肉眼觀察無差異（P＞0.05）。與A組相比，B組圖像CNR總體上有增高趨勢(shì)，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；與A組相比，冠狀動(dòng)脈平均CT值有明顯增高，兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

2.2輻射劑量 見表1。

表1　兩組相關(guān)資料（±s）

表1　兩組相關(guān)資料（±s）

A組120KVB組100KVt值P值左主干CT值382±109478±132-2.920.004右主干CT值414±106507±120-3.050.003 BMI（kg/m2）27.71±1.9127.17±1.81-1.190.237年齡（歲）60.02±11.7958.05±13.730.7780.439圖形質(zhì)量評(píng)分3.43 ±0.533.29±0.820.7540.205 CNR20.33±5.1421.56±5.16-0.880.382 ED（mSv）11.84±3.795.38±2.2210.760.000

3　討論

128層雙源CT由2個(gè)X射線球管和2個(gè)探測(cè)器系統(tǒng)構(gòu)成，冠狀動(dòng)脈掃描時(shí)機(jī)架每圈旋轉(zhuǎn)時(shí)間可達(dá)0.28s，因此180°采集單扇區(qū)重建時(shí)，具有70ms（0.28s/4）的時(shí)間分辨率。掃描由心電脈沖控制，該技術(shù)通過在心動(dòng)周期中用于圖像重建的時(shí)相使用全劑量X射線輸出，而心電周期的其余部分使用低管電流輸出，從而減少輻射劑量［3］。本資料采用自動(dòng)心電門控技術(shù)，根據(jù)患者的心率自動(dòng)調(diào)整螺距和全劑量采集實(shí)相的寬度，最大限度地降低X線的劑量。

管電壓和管電流決定了X線的質(zhì)和量，輻射劑量E=K*Vn*mAs（K為常數(shù)，V代表管電壓，mAs代表管電流）。降低管電壓和管電流可降低輻射劑量［4～6］。與此同時(shí)，也影響不同物質(zhì)間的對(duì)比度及被測(cè)物質(zhì)的CT值［6］。CT值為人體被測(cè)組織的吸收系數(shù)與水的吸收系數(shù)的相對(duì)值。吸收系數(shù)大小主要是由于X線與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)發(fā)生光電效應(yīng)，當(dāng)X線能量減低時(shí)，光電效應(yīng)增加，吸收系數(shù)增加，CT值升高；X線能量增加時(shí)，則相反。因此對(duì)于一定濃度的含碘對(duì)比劑，100KV 組冠脈CT值較120KV組升高差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），這樣就為進(jìn)一步降低對(duì)比劑的使用劑量提供了依據(jù)。

本資料通過將管電壓從120KV降至100KV，同時(shí)使用CARE Dose 4D技術(shù)讓不同BMI的患者都有動(dòng)態(tài)的適合自己的最優(yōu)掃描方案。通過測(cè)量冠狀動(dòng)脈平均CT值、CNR結(jié)合圖像質(zhì)量評(píng)分，評(píng)價(jià)降低管電壓后對(duì)圖像質(zhì)量的影像，顯示兩組CNR及圖像質(zhì)量評(píng)分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明圖像質(zhì)量無明顯變化，而輻射劑量從120KV時(shí)ED（11.84±3.79）降低至100KV管電壓時(shí)ED（5.38±2.22），減少約54%，患者的輻射劑量明顯下降。

本資料不足之處在于沒有對(duì)身體質(zhì)量指數(shù)＞31.9患者的研究數(shù)據(jù)，并且身體質(zhì)量指數(shù)并非選擇低管電壓唯一的指標(biāo)，在臨床工作中還應(yīng)該注意女性乳腺、心胸比例以及心臟大小等影響因素［7］。管電壓決定X線光子能量，如果線束能量過低，線束硬化偽影就會(huì)增加，導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈管壁模糊［8］，難于評(píng)估冠脈斑塊，因此對(duì)于存在嚴(yán)重鈣化斑塊的冠心病患者應(yīng)謹(jǐn)慎選擇低電壓技術(shù)。本資料尚未將對(duì)比劑注射速度和總量納入研究，如何降低對(duì)比劑注射速度、減少對(duì)比劑總量尚需進(jìn)一步研究。

總之，對(duì)于大體重患者使用自動(dòng)毫安低管電壓技術(shù)能提供滿足臨床診斷需要的圖像質(zhì)量，并且能明顯降低患者輻射劑量，減少人為因素對(duì)受檢查者造成的輻射損傷，該技術(shù)在臨床中適宜推廣。

1 曹建新，王鵬，王一民.低體質(zhì)量指數(shù)患者雙源CT低管電壓冠狀動(dòng)脈成像的應(yīng)用研究.中華放射學(xué)雜志，2013，47（5）：452～457.

2 茅國群，楊光釗，魏福全，等.新雙源CT虛擬平掃技術(shù)在評(píng)估孤立性肺結(jié)節(jié)中的臨床價(jià)值.中華放射學(xué)雜志，2013，47（8）：717～721.

3 胡永勝，何新華，王自勇，等.雙源CT低管電壓冠狀動(dòng)脈成像的應(yīng)用及心率對(duì)圖像質(zhì)量和輻射劑量的影響.中華放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)雜志，2012，32（5）：530～534.

4 臧晨宏，張敬，張?jiān)仆?自動(dòng)毫安低管電壓技術(shù)在頭頸部血管造影中應(yīng)用的可行性研究.天津醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，16（2）：322～325.

5 王敏，郭美玲，李劍.CT低管電壓對(duì)胸痛三聯(lián)征排查圖像質(zhì)量及輻射劑量的影響.中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志， 2013，21（9）： 715～717， 719.

6 Jean-Franc， Ois Paul. Individually adapted coronary 64-slice CT angiography based on precontrast attenuation values， using different kVp and tube current settings： evaluation of image quality.Int J Cardiovasc Imaging， 2011，27（1）：53～59.

7 朱凱，郭玉林，王卉.低管電壓技術(shù)在雙源64層CT冠狀動(dòng)脈成像檢查中的應(yīng)用.寧夏醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，34（2）：128～130.

8 K. A. Ovrehus，H. E. Botker，M. Marwan。Reproducibility of coronary plaque detection and characterization using low radiation dose coronary computed tomographic angiography in patients with intermediate likelihood of coronary artery disease. Int J Cardiovasc Imaging，2012，28：889～899.

浙江省中醫(yī)藥科學(xué)研究基金計(jì)劃支持項(xiàng)目（2012ZB001）

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