雙源128層CT自動毫安低管電壓技術在冠狀動脈成像中的應用

曹玉林　王　瑩　賈玉柱　楊光釗　張玲芳

·檢測診斷·

雙源128層CT自動毫安低管電壓技術在冠狀動脈成像中的應用

曹玉林王瑩賈玉柱楊光釗張玲芳

目的 探討雙源128層CT自動毫安低管電壓技術在降低大體重患者冠狀動脈CT成像輻射劑量的可行性。方法 隨機將身體質量指數（BMⅠ）25.03～31.91kg/m2的105例冠狀動脈CTA患者分成A、B兩組。A組47 例，兩管電壓均采用常規掃描120kV；B組58 例，兩管電壓均為100kV。對比兩組圖像的圖像噪聲比（CNR）、平均CT值、圖像質量評分、有效輻射劑量（ED）。結果 兩組圖像的CNR、圖像質量評分差異無統計學意義（P＞0.05），平均CT值和ED差異均有統計學意義（P＜0.05）。結論 自動毫安低管電壓技術在超重患者冠狀動脈CT成像中，在保證圖像質量的前提下可顯著降低輻射劑量。

冠狀動脈成像 低劑量 X 線計算機 體層攝影術 自動毫安技術

隨著螺旋CT技術的飛速發展，雙源CT（DSCT）的時間和空間分辨率不斷提高，可進行不依賴心率的冠狀動脈數據采集，后處理影像的質量和診斷準確性很高，加上其無創性的優點，目前已廣泛應用于臨床。雖然DSCT冠狀動脈成像的劑量已明顯降低，但隨著人們對輻射危害認識的不斷加深，如何減少冠脈CT輻射劑量一直是人們關注的焦點和熱點。作者通過對身體質量指數（BMI）（25.03～31.91 kg/m2）的患者應用自動毫安低管電壓檢查方法，探討其對降低輻射的應用價值。

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。隨機分為A、B 兩組，A組47 例，B組58例。本觀察獲得醫院倫理委員會的批準和患者的知情同意。

1.2檢查方法 （1）設備和掃描參數：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采用自動調整毫安秒技術，使用pitch自動匹配技術，pitch 隨心率自動調整（0.17～0.29）。探測器準直128mm×0.6mm，重建層厚0.75mm，旋轉時間0.28s，均采用自動最佳時相重建，卷積值B26f。掃描方向為頭足方向，自氣管分叉至膈肌水平。掃描時間3.6～9s。A組2個球管的管電壓均為120kV； B組2個球管的管電壓均為100kV。對比劑采用優維顯（370 mgI/ml）。（2）掃描方法：掃描前放置好心電導聯線，心率正常顯示后對患者進行屏氣訓練。先掃定位像，之后行冠狀動脈鈣化積分掃描，而后行冠狀動脈CT造影掃描。冠狀動脈CT造影掃描先行TestBolus掃描，監測層面設在升主動脈根部，經雙筒高壓注射器A管以5ml/s的流率注入15ml對比劑，后經B管以相同流率注入15ml生理鹽水，對比劑注射開始后延時9s后對監測層面開始低劑量監測掃描（120kV，20ms），獲得主動脈根部時間-密度曲線（DynEva方法），將峰值時間T+4s作為延遲掃描時間。然后通過雙筒高壓注射器A管以5ml/s流率注入60ml對比劑，然后B管以相同流率注入生理鹽水35ml，在開始注射對比劑后延遲T+4s開始掃描，其中包括9s為指示患者準備和開始屏氣的時間。

1.3圖象質量評估 由兩名經驗豐富的影像診斷醫師采用雙盲法對A、B兩組圖像進行評分。評分標準：冠狀動脈≥Ⅲ級分支可顯示、血管邊緣光滑銳利、無偽影4分；以上3項中1項不符3分；以上3項中2項不符2分；以上3項均不符1分。記錄各組分值，評分有分歧時由兩人共同商討后達成一致。對比噪聲比（CNR）的測量，測量感興趣區（ROI）位于0.75mm的薄層圖像上測量左右冠狀動脈開口處、1cm處和2cm處CT值取其平均值作為左右冠狀動脈主干的平均CT值，同樣測量其鄰近血管周圍組織的平均CT值（HU），計算二者之間的差值。ROI應盡可能大且不包括冠狀動脈血管壁，并注意避開鈣化、斑塊和狹窄部位；測量肺動脈干橫斷面升主動脈根部層面（AA）內ROI強化后的平均CT值（HU），以其SD作為圖像噪聲，根據以下公式計算CNR［1］。CNR=（RCA或LM強化平均CT值-血管鄰近組織平均CT值）/噪聲。

1.4輻射劑量計算 本文統計的輻射劑量僅為冠狀動脈CT檢查（CTCA）的輻射劑量，不包括定位像和檢測峰值時間的輻射劑量。通過CT自動計算得到劑量長度乘積（DLP），計算有效輻射劑量（ED），ED=0.014×DLP［2］。

1.5統計學方法 采用SPSS17.0統計軟件。對A、B兩組圖像的質量評分、CNR以及ED均值的組間差異分別行兩獨立樣本t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2　結果

2.1圖像質量 105例患者均檢查成功，圖像符合診斷要求。A、B 兩組年齡，身體質量指數差異無統計學意義（P＞0.05）。兩組圖像質量評分均值、CNR均值及左右冠狀動脈的平均CT值見表1。兩組圖像均能清晰顯示冠狀動脈滿足診斷要求；對兩組間行兩獨立樣本t檢驗，結果差異無統計學意義。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，但差異無統計學意義（P＞0.05）；與A組相比，冠狀動脈平均CT值有明顯增高，兩者差異有統計學意義（P＜0.05）。

2.2輻射劑量 見表1。

表1　兩組相關資料（±s）

表1　兩組相關資料（±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圖形質量評分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X射線球管和2個探測器系統構成，冠狀動脈掃描時機架每圈旋轉時間可達0.28s，因此180°采集單扇區重建時，具有70ms（0.28s/4）的時間分辨率。掃描由心電脈沖控制，該技術通過在心動周期中用于圖像重建的時相使用全劑量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］。本資料采用自動心電門控技術，根據患者的心率自動調整螺距和全劑量采集實相的寬度，最大限度地降低X線的劑量。

管電壓和管電流決定了X線的質和量，輻射劑量E=K*Vn*mAs（K為常數，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，也影響不同物質間的對比度及被測物質的CT值［6］。CT值為人體被測組織的吸收系數與水的吸收系數的相對值。吸收系數大小主要是由于X線與物質發生作用時發生光電效應，當X線能量減低時，光電效應增加，吸收系數增加，CT值升高；X線能量增加時，則相反。因此對于一定濃度的含碘對比劑，100KV 組冠脈CT值較120KV組升高差異有統計學意義（P＜0.05），這樣就為進一步降低對比劑的使用劑量提供了依據。

本資料通過將管電壓從120KV降至100KV，同時使用CARE Dose 4D技術讓不同BMI的患者都有動態的適合自己的最優掃描方案。通過測量冠狀動脈平均CT值、CNR結合圖像質量評分，評價降低管電壓后對圖像質量的影像，顯示兩組CNR及圖像質量評分差異無統計學意義，表明圖像質量無明顯變化，而輻射劑量從120KV時ED（11.84±3.79）降低至100KV管電壓時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身體質量指數＞31.9患者的研究數據，并且身體質量指數并非選擇低管電壓唯一的指標，在臨床工作中還應該注意女性乳腺、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，線束硬化偽影就會增加，導致冠狀動脈管壁模糊［8］，難于評估冠脈斑塊，因此對于存在嚴重鈣化斑塊的冠心病患者應謹慎選擇低電壓技術。本資料尚未將對比劑注射速度和總量納入研究，如何降低對比劑注射速度、減少對比劑總量尚需進一步研究。

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

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

2 茅國群，楊光釗，魏福全，等.新雙源CT虛擬平掃技術在評估孤立性肺結節中的臨床價值.中華放射學雜志，2013，47（8）：717～721.

3 胡永勝，何新華，王自勇，等.雙源CT低管電壓冠狀動脈成像的應用及心率對圖像質量和輻射劑量的影響.中華放射醫學與防護雜志，2012，32（5）：530～534.

4 臧晨宏，張敬，張云亭.自動毫安低管電壓技術在頭頸部血管造影中應用的可行性研究.天津醫科大學學報，2010，16（2）：322～325.

5 王敏，郭美玲，李劍.CT低管電壓對胸痛三聯征排查圖像質量及輻射劑量的影響.中國醫學影像學雜志， 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.低管電壓技術在雙源64層CT冠狀動脈成像檢查中的應用.寧夏醫科大學學報，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.

浙江省中醫藥科學研究基金計劃支持項目（2012ZB001）

310012浙江省立同德醫院放射科