低電壓、低對比劑劑量頭頸CTA 的可行性研究

李瑋，劉建新，王霄英，朱穎

頭頸CTA 的掃描范圍較大、掃描層厚較薄，導致患者接受過多的輻射劑量［1］，同時頭頸CTA 掃描范圍較大，需要大量的對比劑來維持血管內(nèi)的碘濃度，而大劑量地使用對比劑會給患者腎臟帶來潛在的危害，還可能會增加對比劑腎病（contrast media induced nephropathy，CIN）的發(fā)生概率，對比劑的用量是CIN 發(fā)生的重要因素之一，對比劑劑量越多，CIN 發(fā)生的概率越大［2］。因此在滿足臨床診斷要求的前提下，應(yīng)盡量減少患者所接受的輻射劑量和對比劑劑量。本研究通過降低管電壓以及采用個體化對比劑劑量方案，旨在探討低電壓、低碘對比劑劑量（雙低）頭頸CTA 檢查的可行性。

材料與方法

1.病例資料

搜 集2012年1月-2012年3月來我科行頭頸CTA 檢查的30例連續(xù)病例，患者主訴為動脈硬化、蛛網(wǎng)膜下腔出血、動脈瘤等，采用雙低頭頸CTA 掃描方案（雙低組），30 例中男16 例，女14 例，年齡39～80歲，平均（62.27±11.64）歲。雙低組的體質(zhì)指數(shù)（body mass index，BMI）為15.57～31.14kg／m2，平均（23.90±3.38）kg／m2。另外選取2011 年5 月-2011年6月，按常規(guī)方法行頭頸CTA 檢查的30例患者（對照組），其中男19例，女11例，年齡47～89歲，平均（66.10±11.40）歲。兩組患者性別、年齡差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

2.掃描方法

CT掃描采用GE Discovery CT750 HD 64 排 螺旋CT 機。雙低組管電壓為100kVp，管電流為Auto mA（Min：120 mA；Max：600 mA；Noise Index：11.00）；對照組管電壓為120kVp，管電流為Auto mA（Min：120mA；Max：650mA；Noise Index：11.00）。兩組其余掃描參數(shù)相同，具體如下：探測器范圍40.0mm，掃描層厚0.625mm，旋轉(zhuǎn)速度0.4s／r，螺距0.984，矩陣512，重建算法Stnd。兩組均采用適應(yīng)統(tǒng)計迭代重建（adaptive statistical iterative reconstruction，ASIR）技術(shù)進行圖像重建（30%）。

雙低組按患者體重計算對比劑劑量（0.3mL／kg），使用Medrad雙筒高壓注射器經(jīng)肘前靜脈注入對比劑典比樂（370mg I／mL），注射流率4.5mL／s，然后追加生理鹽水30mL，注射流率4.5mL／s。雙低組在觸發(fā)掃描時預注射20mL 混合液（40%對比劑、60%生理鹽水），注射流率4.5mL／s，使用機器自帶的同層動態(tài)監(jiān)測技術(shù)，興趣區(qū)（region of interest，ROI）設(shè)定于主動脈弓，注射對比劑6s后開始監(jiān)測，當ROI內(nèi)的CT 值達到25HU 時啟動掃描，從主動脈弓層面由下而上至顱頂完成整個掃描過程［3-4］。對照組對比劑劑量為60mL，生理鹽水劑量為30mL，觸發(fā)掃描時不預注射混合液，其余參數(shù)（對比劑種類、注射部位、高壓注射器類型、注射流率及掃描方法）均與雙低組相同。

3.數(shù)據(jù)分析

檢查前對雙低組患者進行稱重，并計算患者所需對比劑劑量，同時記錄下每位患者檢查時由機器自動生成的CT 劑量加權(quán)指數(shù)（computed tomographic dose index，CTDIvol）及劑量長度乘積（dose length product，DLP），并根據(jù)CTDIvol計算出體型特異性劑量估計值（size-specific dose estimate，SSDE）［5］。

圖像評價在ADW4.4工作站上進行，采用客觀評價結(jié)合主觀評分的方法。首先，測量兩組圖像中主動脈弓、雙側(cè)頸總動脈、雙側(cè)頸內(nèi)動脈及雙側(cè)大腦中動脈等處的CT 值并進行等級評分。CT 值≥350HU 為3分，250 HU ≤CT 值＜350 HU 為2 分，CT 值＜250HU為1分。然后，由2名經(jīng)驗豐富的影像科醫(yī)師對圖像進行主觀評分，使用5分法，1分為不合格；2分為較差；3 分為可以接受；4 分為良好；5 分為優(yōu)秀［4］。1分：血管邊緣毛糙，主干、分支顯示均欠佳，無法診斷；2分：血管邊緣毛糙，分支及遠端顯示差，勉強能診斷；3分：頭頸部血管主干顯示較好，主要分支顯示較好，分支及遠端顯示欠佳；4分：頭頸部血管顯示較好，分支顯示較好，遠端顯示較好；5分：頭頸部血管邊緣平滑銳利，分支及遠端顯示較好。圖像主觀評分為4～5分的，認為符合診斷要求；圖像主觀評分為1～3分的，認為不符合診斷要求。閱片醫(yī)師已知患者的臨床信息但不知掃描條件和實驗目的，兩位閱片者達成共識后作出診斷。

4.統(tǒng)計學分析

采用SPSS 21.0軟件進行統(tǒng)計學分析。對比劑劑量、SSDE、DLP及不同部位CT 值等的比較采用獨立樣本t檢驗，圖像主觀評分和CT 值等級評分比較采用Mann-Whitney U 檢驗。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

結(jié) 果

1.對比劑劑量

雙低組的對比劑劑量均值為（28.13±2.76）mL，對照組的對比劑劑量均值為60mL，兩組差異有統(tǒng)計學意義（t＝-63.16，P＜0.01），雙低組對比劑劑量明顯低于對照組（降幅約53.12%）。

2.輻射劑量

雙低組的SSDE 均值為（24.29±0.98）mGy，明顯低于對照組的SSDE 均值［（31.77±2.27）mGy］（t＝-16.60，P＜0.01）。雙 低 組 的DLP 均 值 為（889.24±62.00）mGy·cm，明顯低于對照組的DLP均值［（1185.04±140.05）mGy·cm］（t＝-10.58，P＜0.01）。雙低組的SSDE 和DLP較對照組分別減少了23.54%和24.96%。

3.圖像質(zhì)量主觀評分

兩種掃描方法下頭頸部CTA 圖像質(zhì)量均能滿足診斷要求（圖1～3），圖像質(zhì)量主觀評分均≥4分，其中雙低組5分24例，4分6例；對照組5分26例，4分4例，兩組均無1～3 分病例。經(jīng)Mann-Whitney U 檢驗，兩組主觀評分差異無統(tǒng)計學意義（P＝0.49）。

4.圖像質(zhì)量客觀評價

在不同ROI的CT 值比較分析中，雖然雙低組的CT 值均明顯低于對照組（表1），但通過對CT 值等級評分的比較，發(fā)現(xiàn)兩組僅在雙側(cè)大腦中動脈處對照組明顯優(yōu)于雙低組（表2），其余各段血管CT 值等級評分差異均無統(tǒng)計學意義（圖2）。雙低組中CT 值≥350HU 的共149處；250HU≤CT 值＜350HU 的有51處；CT 值＜250HU 的有10處。對照組中CT 值≥350HU 的有192處；250HU≤CT 值＜350HU 有15處；CT 值＜250HU 的有3處。

經(jīng)Mann-Whitney U 檢驗，兩組主動脈弓CT 值等級評分差異無統(tǒng)計學意義（P＝0.09）；兩組左側(cè)頸總動脈CT 值等級評分差異無統(tǒng)計學意義（P＝0.19）；兩組右側(cè)頸總動脈CT 值等級評分差異無統(tǒng)計學意義（P＝0.08）；兩組左側(cè)頸內(nèi)動脈CT 值等級評分差異無統(tǒng)計學意義（P＝0.30）；兩組右側(cè)頸內(nèi)動脈CT 值等級評分差異無統(tǒng)計學意義（P＝0.16）；兩組左側(cè)大腦中動脈CT 值等級評分差異有統(tǒng)計學意義（P＝0.01）；兩組右側(cè)大腦中動脈CT值等級評分差異有統(tǒng)計學意義（P＝0.01）。

表1 雙低組與對照組不同ROI的CT值比較

表2 雙低組與對照組不同ROI的CT值等級評分比較

討 論

1.輻射劑量

頭頸部的眼晶狀體、甲狀腺等器官對射線較敏感，因此更需要合理控制被檢者所受的輻射劑量。影響輻射劑量的因素主要有管電壓、管電流、層厚、螺距、掃描范圍等。既往頭頸部減少輻射劑量的研究多集中在降低管電流上［6-8］。降低管電壓會導致X 線穿透能力降低，頭頸部軟組織厚度低，且頭頸CTA 僅關(guān)注頭頸動脈的顯示，本研究嘗試以降低管電壓為主的方式來降低輻射劑量。本研究中雙低組（100kVp）的SSDE 和DLP均值均顯著低于對照組（120kVp），且在主觀評分中兩組圖像的動脈顯示質(zhì)量差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

2.對比劑劑量

頭頸部CTA 掃描范圍為主動脈弓至顱頂，掃描范圍大，需要較大劑量的對比劑維持血管內(nèi)的濃度。然而對比劑劑量是發(fā)生CIN 的重要因素之一。2006年國際CIN 共識工作組指出，對比劑使用并不存在安全劑量之說，即使對比劑劑量低至20～30mL 也可能誘發(fā)CIN。因此減少對比劑劑量，是預防CIN 的主要措施之一［9-10］。既往減少頭頸CTA 對比劑劑量的研究主要集中在掃描方式、注射流率等方面［11］，本文通過預注射生理鹽水與對比劑混合液的方法以降低對比劑劑量：第一期注射生理鹽水與對比劑的混合液，使ROI達到閾值，啟動增強掃描程序；第二期注射對比劑，完成靶血管成像，所需對比劑總量較少，同時因為混合液進入頸部靜脈時通過血液的稀釋不會造成靜脈血管的清晰顯示，改善了曲面重組（curved planar reformations，CPR）等圖像重組時的靜脈污染問題（圖3）。

3.圖像質(zhì)量

對比劑劑量和管電壓都會影響圖像的CT 值。本研究中雖然雙低組頸部及顱內(nèi)各段動脈CT 值均低于對照 組，但200 處（95.23%，200／210）CT 值 高 于250HU，其中149處≥350HU（優(yōu)），51處≥250HU（良）；等級評分中僅雙側(cè)大腦中動脈的CT 值評分低于對照組，兩組差異有統(tǒng)計學意義（CT 值≥350HU的分別為51處和27處），頸部動脈CT 值等級評分兩組差異并無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

既往研究中發(fā)現(xiàn)管電壓降低，興趣區(qū)CT 值有增加趨勢［12-13］，同時在使用生理鹽水、對比劑混合預注射方法的低劑量對比劑方法研究中，低劑量對比劑組興趣區(qū)CT 值降低［3］。本研究興趣區(qū)CT 值減低，可能與使用低劑量對比劑有關(guān)。雖然絕大部分病例圖像質(zhì)量能夠滿足診斷需求，但3例患者共10段血管CT 值低于250HU，影響了圖像質(zhì)量。

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