CT不同成像方式在肺動脈血管成像中對輻射劑量及圖像質量的影響

王永剛，劉洪濤，于巍偉，徐賀松

1.北京市豐臺區南苑醫院 放射科，北京 100055；2.中國人民公安大學醫院 放射科，北京 100055

引言

肺動脈栓塞是指栓子將肺動脈及其分支所導致的一系列循環系統供應障礙的綜合征。目前世界范圍人口老齡化日趨嚴重，因其臨床指證較為復雜，所以僅依靠臨床表現對其診斷極為困難。由于CT技術的快速發展，使得肺動脈栓塞的診斷變得更準確、更安全。但是CT檢查所帶來的輻射成為目前影像領域所關注的重點，影像檢查帶來的輻射也越來越受到人們的重視，因此本實驗采用第二代雙源CT對肺栓塞患者進行不同方式的掃描，根據掃描結果探尋一種既保證圖像質量又盡可能降低輻射劑量的最佳檢查方法。現報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年9月至2017年8月間于我院檢查的初步懷疑為肺動脈栓塞的患者共計100例，將患者根據隨機數字表法分為4組，每組各25例。組1：男患者13例，女患者12例，平均年齡（42.32±13.18）歲；組2：男患者14例，女患者11例，平均年齡（40.79±11.65）歲；組3：男患者11例，女患者14例，平均年齡（41.78±12.96）歲；組4：男患者12例，女患者13例，平均年齡（44.67±12.78）歲。具體情況，見表1。

1.2 入組及排除標準

入組標準：經我院檢查的初步懷疑為肺動脈栓塞的患者；無其它腎、肝等臟器功能損傷者[1]；無精神疾病伴發，依從性良好者；患者家屬及本人知情且同意進行DSA造影；患者家屬及本人知情且同意入組觀察者。

排除標準：肝、腎功能不全者；心功能不全者；合并感染、惡性腫瘤或血液系統疾病者；既往存在藥物過敏史者；伴發精神疾病，依從性較差者；患者本人或家屬不知情或知情后反對入組觀察者。

1.3 方法

本次試驗CT選用德國西門子公司生產的第二代炫速雙源CT[2]。掃描方式采用先平掃再增強。掃描區域上起胸廓入口下至膈頂平面[3]。掃描時組1、組2令患者于自然放松呼吸下進行掃描，組3、組4囑患者先深吸氣后屏氣進行掃描[4]。增強掃描對比劑選用成都嘉葉生物科技有限公司生產的碘普羅胺，濃度為370 mgI/mL，用雙筒高壓注射器以3.5 mL/s的速度于肘前靜脈注入，注射完成后立即注入0.9%氯化鈉溶液50 mL。將掃描感興趣區設定在肺動脈干處，閾值設置為70 HU時觸發，延時設置為5 s。圖像層厚設置為1 mm，重建間隔0.7 mm。各組掃描時的具體掃描參數，見表2。

1.4 評價標準

選擇兩位副高職以上的影像診斷醫師對所有掃描圖像運用雙盲法進行評分，具體細則如下：

（1）以右下肺動脈4級分支評判。0分：不能顯示肺動脈；1分：僅顯示肺動脈主干；2分：可顯示左右肺動脈分支；3分：顯示肺動脈3級分支；4分：顯示肺動脈4級分支及更細亞段。

（2）以動脈邊緣偽影評判。0分：不能顯示肺動脈；1分：肺動脈邊緣有顯著偽影或變形；2分：肺動脈出現輕度偽影或變形，但結構尚可；3分：肺動脈結構顯示清晰。

兩名診斷醫生的診斷結果采用Kappa分析，K=0.78，具有較好得診斷一致性。將掃描所得數據錄入CT數據后處理工作站。測量肺動脈干CT值、SNR及CNR，并通過計算得出CTDIvol、DLP。ED值的計算方法為DLP和轉換系數K的乘積，依據歐盟CT質量標準指南[5]，K=0.014 mSv ·mGy-1·cm-1。

1.5 統計學分析

2 結果

2.1 各組患者CT值、SNR及CNR值比較

4種掃描方案均能清晰顯示肺動脈4級以下亞段血管，均順利完成檢查。各組患者在肺動脈主干CT值、SNR及CNR間的差異均無統計學意義（P＞0.05）。具體情況，見表3。

2.2 各組患者圖像主觀評分比較

四組患者掃描后分別檢測出陽性患者8例、9例、8例、11例。根據醫師對掃描圖像的主觀評分進行統計，可以得出四組患者的圖像主觀評分間不存在統計學差異（P＞0.05）。具體情況，見表4；另每組選取一張掃描圖片，見圖1。

表1 各組患者一般資料比較

表2 各組患者掃描參數情況

表3 各組患者CT值、SNR及CNR值比較

表4 各組患者圖像主觀評分比較（分）

圖1 各組CT掃描結果

2.3 各組患者輻射劑量比較

對患者掃描時的各項指標進行統計，得出4組患者的輻射劑量各不相同，其中組1輻射劑量最小，組4輻射劑量最大，差異具有統計學差異（t=6.796；P=0.002）。具體情況，見表5。

3 討論

近年來，隨著我國醫療技術的不斷發展創新，影像診斷也愈發的受到重視，逐漸成為了臨床診斷疾病的首選檢查方法[6]。以往常規64排或256排CT雖然可對待診疾病進行成像診斷，但由于其掃描時間長，輻射劑量大等劣勢，已愈發無法滿足臨床及患者所需[7]。隨著雙源CT的開發與利用，應用大螺距、雙能量等先進技術進行掃描成像逐漸成為了影像診斷的新方向。雙能量掃描[8-9]提高了空間分辨力，一定程度上彌補了傳統CT的不足，僅需一次掃描即可得到薄層的肺部組織信息，有效減少了小血栓的遺漏率，提高了精準度。隨著近年來CT的創新升級，臨床已經將肺動脈CTA作為PE的首選診斷方法，但其掃描過程中給患者帶來的輻射損害也愈發的受到各界的重視。故在保證成像質量的同時，盡可能的降低輻射劑量是眾多學者近年來重點關注的問題[10]。雙源CT引入了雙能量、雙管球的概念，使得其具有傳統128層螺旋CT、大螺距Flash及DECT等模式，其中Flash掃描模式使用高螺距對患者進行掃描，減少數據采集時的容積重疊，同時減少了患者在CT下暴露的時間，可大幅度降低患者所受輻射劑量[11]。與此同時，縮短掃描時間也意味著可降低因血管、心臟等搏動所產生的偽影，使得圖像質量更為清晰。目前Flash已經廣泛應用于CTA的掃描使用中。本次研究主要對100/120 kVp Flash及（80/100）/sn140 kV雙能量掃描這4種方式在肺動脈成像中的應用價值進行討論，旨在找出更為合適的掃描方式，為臨床提供參考。

本次研究結果中，經診斷醫師認真審查分析，四組圖詳質量均滿足臨床診斷所需。其中組1、組2患者使用無間隔、大螺距的掃描方式，無需患者配合，短時間能即可結束掃描，極大程度上減少了由于心臟、血管搏動及呼吸等所產生的偽影，提高了圖像質量。本次研究組1、組2均無此類偽影產生，而組3、4患者由于呼吸、心臟及血管波動所產生偽影明顯多于前兩組，差異顯著。此外，由于掃描時間的縮短，組1、組2患者所使用的對比劑劑量明顯低于組3、組4患者，在節省成本的同時，極大程度降低了患者的腎毒素及因對比劑過敏而產生不良反應情況的發生。與此同時，與其它三組相比，1組患者有效劑量明顯降低，該結果表明，使用Flash模式低管電壓對患者進行掃描可有效降低患者所受輻射劑量。與以往MSCT對比，雙源CT不斷可提高時間及空間分辨率，還可經由兩種能量掃描得到灌注成像，在顯示肺部解剖信息的同時，反應了患者全肺的功能狀態。以往有學者[12]對此方面研究發現，雙源CT雙能量掃描可在極小輻射劑量下獲得肺功能圖像，與本次研究結果基本一致。同時本次研究結果進一步證明了Flash掃描的圖像質量。

表5 各組患者輻射劑量比較

迭代重建是CT重建的基本方式[13]，而FAFIRE重建是目前將圖像空間及原始數據結合最好的算法，該算法可在原始數據區進行迭代，除去偽影及噪聲，提高圖像質量。目前，此算法已經獲得FDA認證[14-15]，并廣泛應用于臨床當中。該算法可于保障圖像質量的同時，降低60%左右的輻射劑量[16]，極大程度降低了輻射對患者造成的損傷。本次研究當中，四組患者均采用SAFIRE算法[17]進行圖像重建，結果表明均可在較低管電壓掃描條件下得到高質量的圖像。

本次研究的局限主要在于在研究對象的選擇，雖然保證了入組患者BMI、年齡等的一致性，方便于結果的統計，但由于選擇人群范圍固定，其使用的普遍性存在一定限制，需進一步進行討論。綜上所述，雙源CT在肺動脈CTA中成像質量高、速度快，對于診斷提供了有力的依據，其中低管電壓Flash輻射劑量最低，值得臨床進一步推廣使用。