CARE－kV技術在下肢動脈CTA中的應用

張衛國，馬怡塵，劉敏，蔣濤

外周動脈阻塞性疾病（peripheral arterial occlusive disease，PAOD）是我國的常見病與多發病。近年來多層螺旋CT技術的進步及功能強大的后處理軟件能為下肢動脈血管成像提供了必要的基礎。陳松寬等［1］研究表明，雙源CT在診斷PAOD方面與DSA具有良好的一致性，可以作為PAOD診斷的可靠方法。隨著人們健康意識的提高及對電離輻射致癌風險認識的深入，放射防護與安全問題以及低劑量掃描開始成為關注的焦點［2］。筆者在下肢動脈CT血管成像（CTA）掃描中應用CARE－kV技術，分析其對下肢動脈CTA檢查的圖像質量及患者輻射劑量的影響。

材料與方法

1.臨床資料

選取2014年9月－2015年1月接受下肢動脈CTA檢查的患者78例。男56例，女22例，年齡28～88歲，平均（68.9±12.3）歲。體重指數（body mass index，BMI）16～31kg／m2。臨床主要表現為不同程度下肢腫脹、皮膚溫度降低、趾端變黑、足背動脈搏動減弱、間隙性跛行、靜息痛和肢體壞疽等。78例患者隨機分為A、B兩組，每組39例。A組掃描中開啟CARE－kV技術和CARE Dose 4D技術；B組掃描前測量患者的身高、體重，計算患者BMI，根據BMI設定管電壓，同時開啟CARE Dose 4D技術。患者排除標準：碘對比劑過敏史，嚴重肝腎功能不全者，有下肢金屬植入物者。

2.檢查方法

采用Siemens Somatom Definition雙源CT，掃描前對患者進行呼吸訓練。患者取仰臥位，足先進，足固定為內翻位，雙手上舉過頭頂，于深吸氣后屏氣掃描。掃描范圍：從腹主動脈腎門水平到踝關節水平，采用自動觸發掃描，觸發點定于腹主動脈腎動脈水平，觸發閾值100HU，注射對比劑后10s啟動閾值觸發系統。于患者肘正中靜脈留置22G耐高壓套管針，應用雙筒高壓注射器（OptiVantage DH，Liebel－Flarsheim Company llC）肘靜脈團注非離子型對比劑（碘佛醇350mg I／mL），對比劑用量按照1mL／kg，對比劑注入后再注入生理鹽水30mL，注射流率4mL／s。一般掃描參數：層厚5mm，層間距5mm，重建層厚0.6mm，螺距1.0，準直器寬度64×0.6，旋轉速度0.5s。A組應用CARE－kV技術和CARE Dose 4D技術自動選取管電壓和管電流，（Dose saving optimized for 11）參考管電流210mAs。B組根據患者BMI設置管電壓：BMI＜20kg／m2，管電壓為80kV；20kg／m2≤BMI＜25kg／m2，管電壓為100kV；25kg／m2≤BMI＜30kg／m2，管電壓為120kV；BMI≥30kg／m2，管電壓為140kV；應用CARE Dose 4D技術自動選取管電流（Dose saving optimized for 11），參考管電流210mAs。

3.圖像后處理

將原始橫軸面圖像傳輸至GE AW 4.2工作站進行最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）、多平面重組（multiple planar reformation，MPR）、容積再現（volume rendering，VR），重組時手工去除骨骼影。

4.圖像質量評估

主觀評價：由兩名有經驗的副主任醫師對下肢動脈VR和MIP重組圖像進行盲法評價，采用4分評價法對下肢動脈VR和MIP重組圖像及血管壁進行評價［3］：4分，動脈顯示好，連續性好，管壁光整，無偽影；3分，動脈大部分顯示好，管壁模糊，偽影小，不影響診斷；2分，局部動脈顯示尚可，管壁毛糙，偽影多，連續性差；1分，動脈未顯影（血管病變閉塞除外）。

客觀評價：由一名工作20年的主管技師在GE AW4.2工作站測量橫軸面圖像下肢各段動脈CT強化值和CT值標準差（SD值），測量點包括左側髂外動脈起始部、右側髂外動脈起始部、左側股淺動脈起始部、右側股淺動脈起始部、左側腘動脈、右側腘動脈、左側脛前動脈遠端、右側脛前動脈遠端。SD值視為圖像噪聲值。

5.輻射劑量評估

采用CT劑量指數（CT dose index，CTDIvol）及劑量長度乘積（dose length product，DLP）評估患者的受檢劑量；有效輻射劑量［ED（mSv）］＝DLP×胸部劑量轉換系數（采用歐洲CT質量標準指南提出的腹部平均值0.015mSv／mGy·cm）。本組統計的輻射劑量僅為下肢動脈CTA的輻射劑量，不包括定位像及自動跟蹤技術的輻射劑量。

6.統計學分析

采用SPSS 17.0統計軟件對所有數據進行統計分析。采用非參數秩和檢驗比較A、B兩組患者年齡、BMI、CTDIvol、DLP、ED、下肢各段動脈CT強化值和CT值標準差（SD值）、CNR、及圖像的主觀評分。2名觀察者間的觀察一致性采用Kappa檢驗進行評價，Kappa≥0.75兩者一致性較好；0.75＞Kappa≥0.4兩者一致性一般；Kappa＜0.4兩者一致性較差，以P＜0.05為差異具有統計學意義。

結 果

1.臨床資料

A、B兩組78例患者均成功的進行了下肢動脈CTA檢查，兩組患者的年齡及BMI的差異均無統計學意義（P＞0.05，表1）。A、B兩組CTDIvol、DLP、ED的差異有統計學意義（P＜0.05，表2）。A、B兩組患者各測量點的CT值及CNR的差異沒有統計學意義（P＞0.05）。

表1 A、B兩組患者年齡及BMI比較

表2 A、B兩組患者CTDIvol、DLP、ED比較

表3 A、B兩組患者各測量點CT值及CNR的比較

A、B兩組患者的VR、MIP圖像評分結果的差異沒有統計學意義（P＞0.05，表4，圖1～2）。2名醫師對78例患者頸動脈圖像觀察一致性較好（k＝0.78，P＜0.05）。

圖1 a～c）為CARE－kV組重組圖像，各級動脈血管顯示良好。

圖2 a～c）根據體重指數確定kV值組的圖像沒有明顯差別。

表4 A、B兩組患者VR、MIP圖像評分的比較

討 論

PAOD是動脈系統疾病中的常見病、多發病，具有多節段、病變范圍廣、常累及末梢血管等特點［4］。目前，DSA是血管疾病診斷的“金標準”，但由于其為有創性，穿刺部位血腫，班塊脫落以及穿刺血管形成夾層等易加重下肢缺血癥狀，因此相當一部分患者難以接受［5］。隨著螺旋CT的快速發展，下肢CTA逐漸成為臨床診斷PAOD的最常用、有效且無創的檢查技術。但由于下肢CTA的掃描范圍大，一般都是從腹主動脈腎門水平到踝關節水平，采用固定管電壓和管電流成像，輻射劑量高。掃描范圍包括性腺，無法采取防護措施，性腺對X射線敏感度高，過量照射可能引起的遠期不良后果中包括男性精子和女性的卵子畸變異常。據統計，世界范圍內，CT檢查量約占放射性檢查總量的7%，但其積累的輻射劑量卻占總劑量的40%以上［6］。如何能在保證圖像質量的情況下盡可能減少輻射劑量成為臨床急需解決的問題。

目前臨床常用的降低輻射劑量的方法有低電壓，低電流，自動管電流調節技術。CARE kV技術作為一種新的減少輻射劑量的方法，為輻射劑量的控制開辟了新領域。CARE kV技術是可以根據定位像的衰減信息將管電壓和管電流優化組合的掃描技術，能計算出不同管電壓下所需的管電流的基準值和變化曲線。同時計算CTDIvol并進行比較，然后從低到高依次選擇管電壓。如果CT的球管系統硬件允許（主要是對管電流大小的要求），則選擇最低的管電壓或次低的管電壓的進行曝光掃描。當管電壓自動調節時，管電流的基準值也隨著管電壓的變化而變化［7］。CARE Dose 4D是操作者定義參考管電流后，系統根據受檢者部位和臟器的解剖厚度，密度，估算出各層的管電流，使得各層的噪聲維持在相同或相近的水平；通過角度管電流，對被掃描物體在軸位圖像上不同角度的衰減的差異實時調整管電流，進而減少輻射劑量［8］。由于下肢動脈解剖部位特點是上厚下薄，上寬下窄，體型變化較大，比較適合采用CARE Dose 4D技術來降低下肢CTA成像的輻射劑量，尤其能降低足部的毫安量。

本組研究顯示，使用CARE－kV技術聯合CARE Dose 4D技術掃描（A組）ED值9.03±3.76；根據患者BMI設置管電壓，使用CARE Dose 4D技術（B組）ED值10.66±5.82，A組比B組下降1.63，下降幅度15.3%，各測量點CT值和CNR值的差異沒有統計學意義（P＞0.05），兩組間的VR、（MPR）血管圖像評分結果的差異沒有統計學意義P＞0.05，且圖像評分都在3分以上，能滿足診斷要求。同時使用CARE－kV技術聯合CARE Dose 4D技術掃描方法，可以省去BMI的計算過程，減少技師的工作量，實現最優的管電壓和管電流的自動選取。

綜上所述，智能CARE－kV掃描技術比依據患者BNI設置管電壓的掃描方法，操作簡單方便，可以進一步降低輻射劑量，同時保證圖像質量，滿足輻射防護的最優化，值得臨床推廣應用。

［1］ 陳松寬，楊光釗，茅國群，等.雙源CT診斷下肢動脈阻賽性疾病的臨床價值［J］.醫學影像學雜志，2014，24（11）：2051－2053.

［2］ 張琰琰，楊文潔，張歡，等.CARE－kV技術對雙源CT冠狀動脈成像圖像質量和輻射劑量的影響［J］.臨床放射學雜志，2013，32（11）：1645－1649.

［3］ 葉國偉，鄒建勛，陳旭高，等.16層螺旋CT下肢動脈造影四種成像方案的比較分析［J］.醫學影像學雜志，2014，24（3）：434－437.

［4］ 夏巍，宋旭升，尹肖睿，等.寶石CT能譜最佳單能量圖像在下肢動脈造影中的應用［J］.中國醫學影像學雜志，2014，22（11）：842－845.

［5］ 鄧小飛，舒政.多層螺旋CT下肢動脈成像技術及臨床應用新進展［J］.國際醫學放射學雜志，2009，32（4）：331－334.

［6］ 李瑞，林潔，唐坤，等.低管電壓掃描對頸動脈CT血管成像圖像質量及輻射劑量的影響［J］.實用放射學雜志，2013，29（5）：819－823.

［7］ Winklehner A，Goetti R，Baumueller S，et al.Automated attenuation－based tube potential selection for thoracoabdominal computed tomography angiography：improved dose effectiveness［J］.Invest Radiol，2011，46（12）：767－773.

［8］ 曾憲春，付雋，韓丹，等.智能最佳kV聯合自動管電流調節技術在眼眶CT掃描中的應用價值［J］.放射學實踐，2014，29（9）：1035－1038.