雙源CT Flash模式相關低參數肺動脈CTA研究

楊元芬

(新泰市人民醫院醫學影像科，山東 泰安 271200)

肺動脈栓塞(PE)是急診常見病，死亡率高[1]。肺動脈血管造影CT(CTA)是診斷PE的主要檢查方式。CT主要的缺點存在電離輻射和碘化造影劑的使用。第二代雙源Flash CT的應用，其更寬的探測器與更快的掃描速度，明顯縮短肺動脈成像時間，這為降低輻射劑量、減少對比劑用量提供了技術支持[2-3]。本研究擬探討第二代雙源 CT Flash 模式低管電壓(80 KVp)、低對比劑量(30 mL)、低濃度對比劑(320 mgI/mL)行CTA掃描的可行性。

1 資料與方法

1.1一般資料 連續選取2019年6 月至2020年11月于本院行肺動脈CTA檢查的患者70例為研究對象，BMI為20.4～26.5 kg/m2。將患者隨機分為A、B兩組。A組35例中男18例，女17例；平均年齡(59.09±7.69)歲。B組35例中男19例，女16例；平均年齡(58.16± 8.17)歲。兩組患者性別、年齡比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。排除標準：排除肝、腎、心等功能障礙、碘過敏的受檢者。所有患者均對研究知情并自愿簽署調研意愿書。

1.2方法

1.2.1掃描技術 采用德國西門子雙源炫速CT，設置大螺距 Flash-embolism模式?；颊呷⊙雠P位，雙手置于頭上，掃描范圍為肺尖至膈頂，掃描方向從頭到腳。兩組注射生理鹽水30 mL，流速均為5.0 mL/s。A組患者給予管電壓100 kVp、對比劑劑量45 mL、對比劑碘佛醇350 mgI/mL；B組患者給予管電壓80 kVp、對比劑劑量30 mL、對比劑碘佛醇320 mgI/mL。準直0.6 mm，螺距3.0，層厚1 mm，重建間隔0.4 mm，矩陣512×512。兩組均采用對比劑跟蹤法，在肺動脈主干選擇感興趣區并監測CT值，當感興趣區內CT值達到100 HU時，自動觸發掃描。

1.2.2圖像后處理 所有原始掃描數據均傳至工作站應用血管后處理軟件對圖像進行多平面重組、最大密度投影、曲面重建、容積再現等后處理。

1.2.3圖像評價方法

1.2.3.1主觀圖像質量評價 采用4分主觀評分[4]:4分為優秀，即無偽影、分支和節段分支邊界清晰；3分為良好，即分支和節段分支邊界尚清晰，大葉分支無偽影，小分段分支偽影??；2分為一般，即分支及節段分支充分顯示，邊緣模糊，較小的偽影，但在可接受的范圍內；1分為差，即主干偽影大、高噪音、邊界不清或分支和節段分支顯示不清晰，不能用于診斷。上腔靜脈硬化偽影[5]分為2級：0級，未見明顯偽影；1級，可見周圍存在偽影。由2位有10年以上工作經驗影像科主治醫師采用雙盲法對圖像質量進行評價。

1.2.3.2客觀圖像質量評價方法 將感興趣區(ROI)分別置于肺動脈干(MPA)、S1段肺動脈(A1)、S10段肺動脈(A10)，測得其CT值及標準差(SD)，A1、A10 測量左、右兩側取平均值。肺動脈及其分支CT值大于250 HU才可滿足診斷要求[6]。同時測量同層肌肉的CT值，將各段同層肌肉的CT值的SD作為背景噪聲。然后計算圖像的信噪比(SNR)和對比信噪比(CNR)，SNR=肺動脈平均CT值/SD動脈，CNR=(肺動脈平均CT值-同層平均肌肉CT值)/SD肌肉。

1.2.3.3輻射劑量評估 記錄機器自動測量平均容積CT劑量指數(CTDIvol)和劑量長度乘積(DLP)。并計算有效輻射劑量(ED)，ED = DLP×C，其中轉換系數C為換算因子，用0.014 mSv/(mGy·cm)計算所得的DLP轉換系數計算ED[7]。

2 結 果

2.1圖像質量主觀、客觀評價 兩組MPA、A1 、A10CT值均大于400 HU，差異均無統計學意義(P>0.05)，見表1。兩組MPA、A1、A10段肺動脈管腔SNR、CNR比較，差異均無統計學意義(P>0.05)，見表2 。采用 Kappa 一致性檢驗，2名醫生評分較好的一致性(Kappa=0.861,P<0.05)。主觀圖像質量評分：A組為(3.8±0.41)分，B組為(3.77±0.43)分，兩組比較，差異無統計學意義(P>0.05)，見圖1。兩組上腔靜脈周圍硬化偽影比較，差異有統計學意義(χ2=14.81,P<0.001)，A組偽影多，B組偽影少，見表3、圖2。

表1 兩組所測血管平均 CT 值

表2 兩組血管各段SNR、CNR比較

表3 兩組患者上腔靜脈硬化偽影分級[ n(%)]

2.2兩組患者輻射劑量比較 B組患者在CTDI、DLP、ED方面均明顯低于A組，差異均有統計學意義(P<0.05)，B組CTDI、DLP、ED比A組分別降低約52.95%、50.00%、50.00%。見表4。

表4 兩組患者輻射劑量比較

A.A組患者肺動脈及其分支顯示清晰；B.B組患者肺動脈及其分支顯示清晰，并可見PE。

A.A組患者上腔靜脈硬化偽影較重；B.B組患者無上腔靜脈硬化偽影。

3 討 論

CTA檢查時間較短,其空間分辨率高，隨著CT設備更新，其快速成像結合多種重建技術，對PE的診斷敏感度和特異性越來越高，現已成為診斷 PE 的主要影像學檢查方式[8]。但是CT 檢查會帶來醫源性輻射，造影劑注射可引起對比劑腎病(CIN)[9]。在肺動脈CTA掃描時，如何確保圖像質量的同時降低輻射劑量和對比劑劑量，從而減少患者輻射及造影劑毒性反應，是醫學影像醫師的責任之一。

第二代雙源CT掃描器中使用高間距螺旋(閃光)模式，可實現高達3.4的螺距，整個胸部可以在1 s內掃描，無須呼吸配合，沒有運動偽影。造影增強時只需抓住造影劑在肺循環內的首過時間，造影劑只需要維持很短的達峰時間，可使用很少低劑量的造影劑就達到預期效果[10]。低管電壓比高管電壓對碘的敏感性高，低管電壓可以增加對比劑的對比度，圖像的對比噪聲比會得到提高，低濃度對比劑聯合低管電壓圖像對比效果可以達到高濃度對比劑聯合高管電壓掃描的效果[11]。但低管電壓會使圖像噪聲增加，有研究認為低管電壓聯合迭代重建減少噪聲和條紋偽影[12-14]，改善整體圖像質量。李立強等[15]研究表明，降低管電壓聯合使用低濃度造影劑可以適當減少造影劑硬化偽影，同時聯合應用迭代重建算法可以減少由于管電流降低而引起的量子噪聲，這樣能夠獲得滿意圖像質量并能夠降低輻射劑量與造影劑用量。這為本研究采用低管電壓、低對比劑劑量、低濃度對比劑提供了理論基礎。

CT增強掃描引起的CIN是使用碘化造影劑的一個重要缺點[16]。CIN引起腎功能不全、一些化療藥物的腎毒性和老年脫水的發病率較高，特別是腫瘤患者容易受到CIN的影響。最近的文獻也表明，碘化造影劑在CT上放大DNA輻射損傷[17]。研究認為，CTA在70、80 KVp下采用低對比度劑量可顯示良好的圖像質量，并可以明顯降低低輻射劑量[12，18]。RAJIAH等[10]針對腫瘤患者CTA掃描方案研究認為低對比劑劑量30 mL可滿足CTA檢查造影劑需要量，且管電壓100 KVp圖像質量與120 KVp圖像質量差異無顯著性。本研究發現，A組管電壓100 KVp，45 mL濃度的350 gI/mL碘佛醇與B組管電壓80 KVp、30 mL濃度的320 gI/mL碘佛醇對照圖像質量評價差異無顯著性，而B組造影劑中碘攝入量僅為9.60 g，而A組碘的攝入量為15.75 g，B組的碘攝入量明顯減少。研究同時發現A組上腔靜脈內殘留造影劑較多，引起上腔靜脈硬化偽影較重，為62.85%，而B組引起上腔靜脈硬化偽影占20.00%，不僅減少了不必要造影劑攝入，同時明顯改善了圖像質量，與相關報道結果一致[5]。本研究發現，采用雙源CT的Flash模式掃描大大降低了造影劑用量，減少了CIN發生，同時減少了上腔靜脈硬化偽影，極少劑量造影劑用量完成整個肺動脈CTA掃描。李立強等[15]采用小劑量低輻射手動觸發技術在CT肺動脈血管成像，發現常規組管電壓120 KVp時CTDIvol、DLP、ED值均明顯高于管電壓100 KVp小劑量組，小劑量組的ED值相比常規組降低約76%。本研究對兩組MPA、A1、A10管腔內 SNR、CNR進行對比分析，發現其SNR、CNR差異無顯著性，圖像主觀質量評分差異無顯著性，輻射劑量明顯降低，B組CTDI、DLP、ED比A組分別降低約52.95%、50.00%、50.00%。說明在肺動脈CTA在雙源CT Flash模式下采用低管電壓明顯降低了輻射劑量，聯合迭代重建，減少噪聲和條紋偽影，改善整體圖像質量，完全可滿足診斷需求。

綜上所述，PE患者采用雙源炫速Flash大螺距掃描低管電壓(80 KVp)、聯合低對比劑劑量(30 mL)、低濃度對比劑(320 mgI/mL)條件下行肺動脈CTA可獲得滿足診斷需求的圖像，值得臨床推廣應用。