最新低劑量技術在冠狀動脈脈造影和腦血管造影中的應用價值

劉煥玲，趙宇新，袁　偉，葉　艷

陜西省西安市北方醫(yī)院(西安 710043)，E-mail：oppoliuhuan@126.com

?

最新低劑量技術在冠狀動脈脈造影和腦血管造影中的應用價值

劉煥玲，趙宇新，袁偉，葉艷

陜西省西安市北方醫(yī)院(西安 710043)，E-mail：oppoliuhuan@126.com

摘要：目的探討最新版低劑量技術(CARE技術)在常規(guī)介入手術中的應用價值。方法選取80例擬行造影術的病人，其中冠脈造影40例，隨機分成CARE組(20例)和普通組(20例)；腦血管造影40例，隨機分成CARE組(20例)和普通組(20例)。CARE組啟用CARE技術，普通組關掉CARE技術，其他操作習慣和步驟完全一致。對CARE組和普通組的圖像質量與射線劑量進行對比和分析。結果冠脈造影：普通組空氣比釋動能(AK)為(331.58±76.23)mGy，劑量面積乘積(DAP)為(2 617.13±551.24)mGycm2；CARE組AK為(191.95±49.33)mGy，DAP為(1 483.98±415.59)mGycm2。腦血管造影：普通組AK(365.27±129.90)mGy，DAP為(9 163.24±3 710.95)mGycm2； CARE組AK為(244.32±47.51)mGy，DAP為(6 526.67±1 291.84)mGycm2。無論是腦血管造影還是冠脈造影，CARE組在AK 和DAP方面都明顯低于普通組(P<0.01)。冠脈圖像質量評分，普通組為(49.79±0.71)分；CARE組為(48.94±0.59)分。腦血管圖像質量評分、普通組為(49.38±0.49)分；CARE組為(49.07±0.62)分。CARE組、普通組圖像質量評分比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。結論CARE技術應用在常見造影術，尤其是冠脈造影中，能夠在顯著降低射線劑量的同時不降低圖像質量。

關鍵詞：冠脈造影；腦血管造影；CARE技術；低劑量；圖像質量

近30年來，我國介入手術從無到有，從只有大醫(yī)院能開展極個別種類手術到現(xiàn)在縣級醫(yī)院即能完成常規(guī)造影和簡單治療[1]。自1997年平板技術出現(xiàn)以來[2]，血管機的發(fā)展提升到了一個新的層次，各廠家為解決日益被重視的射線劑量問題，相繼推出各自的低劑量技術[3]。然而，所謂的低劑量技術是否真正能夠做到降低劑量的同時不影響圖像質量，這是目前研究的熱點。我科室1年前新裝機一臺最新版本(VC21版)的Siemens Artis Zee Ceiling 血管機，標配有西門子最新版低劑量技術(CARE技術)。標準且可控制的CARE技術包含三個方面：①CARE position，即在LIH(Last Image Hold)圖像上，無透視狀態(tài)下能夠實現(xiàn)射線束中心定位。②CARE filter，即系統(tǒng)可以自動根據(jù)圖像反饋選擇合適的銅濾過。③Low Dose acquisition，即所謂的低劑量核心技術。在收集了半年的病例后，筆者將圖像和劑量信息統(tǒng)一分析，旨在探討CARE技術在實際應用中的價值。

1資料與方法

1.1研究對象我院在2013年12月15日—2014年6月15日共行冠脈造影和腦血管造影258例，選出符合條件的病例80例，其中行冠脈造影40例，隨機分成CARE組(20例)和普通組(20例)；行腦血管造影40例，隨機分成CARE組(20例)和普通組(20例)。入選標準：年齡>18歲；體重指數(shù)(BMI)18.5 kg/m2～24.0 kg/m2；整個造影過程中透視累積時間不超過4 min。

1.2研究方法固定以下影響因素：①統(tǒng)一使用Siemens Artis Zee Ceiling第三代平板DSA系統(tǒng)采集圖像(曝光條件為自動控制)；②統(tǒng)一使用相同品牌、相同濃度的造影劑。③同樣的手術醫(yī)生以保障相同的操作習慣。具體如下：40例冠脈造影都采用Seldinger技術經橈動脈進入左右冠狀動脈。左冠攝取6個體位，包括右肩位(RAO15°+CRAN15°)、右肝位(RAO30°+CAU25°)、足位(CAU25°)、蜘蛛位(LAO45°+CAU30°)、左肩位(LAO45°+CRAN30°)、正頭位(CRAN30°)。右冠攝取2個體位，分別為LAO45°和RAO45°。故冠脈造影圖像均為8個序列。40例腦血管造影都采用Seldinger技術經股動脈進入左右頸內動脈和左右椎動脈。每條血管攝取正、側兩個體位。故腦血管造影圖像均為8個序列。④冠脈造影均為手推造影劑，每個體位4 mL～6 mL。腦血管造影均為高壓注射器聯(lián)動注射造影劑，每個體位6 mL～8 mL。⑤冠脈造影視野19 cm～22 cm，平均屏相距100 cm，腦血管造影視野37 cm～42 cm，平均屏相距95 cm。⑥冠脈采集幀率15 f/s，透視15 P/s；腦血管采集幀率4 f/s，透視15 P/s；變量如下：CARE組使用默認的自動銅濾過功能和LIH定位功能，并選用帶有CARE標志的器官程序，即低劑量模式，冠脈造影透視Dose 40 nGy/Pulse，冠脈造影采集Dose 0.12 μGy/Frame；腦血管透視Dose40 nGy/Pulse，腦血管采集Dose1.82 μGy/Frame。普通組關掉默認的自動銅濾過功能和LIH定位功能，選用常規(guī)的器官程序，透視Dose45 nGy/Pulse，采集Dose0.17 nGy/Frame，腦血管透視45 nGy/Pulse，采集Dose3.6 μGy/Frame。

使用西門子Artis ZeeⅢ平板探測系統(tǒng)自身所帶的劑量檢測裝置，探測并記錄每例造影的空氣比釋動能(air kerma，AK)和劑量面積乘積(dose area product，DAP)，為防止傳輸過程中的壓縮改變圖像質量，評估工作均在系統(tǒng)主機實時顯示屏上進行。4組造影圖像質量的評估是由兩位影像科副主任醫(yī)師采用雙盲法共同進行。

1.3圖像質量評價指標共5個問題，共計50分：①是否能滿足臨床診斷要求(0分～10分。0分為完全不能，10分為完全能滿足診斷要求)；②非減影圖像中，血管與背景的對比是否明顯(0分～10分。0分為完全不能區(qū)分血管與背景，10分為能夠明顯區(qū)分血管和背景)；③3級以上的分支血管是否能清楚顯示(0分～10分。0分為完全不能看到3級以上分支血管，10分為能夠清晰地看到3級以上分支血管)；④圖像整體噪聲點是否嚴重(0分～10分。0分為噪聲非常嚴重，10分為基本沒有噪聲)；⑤圖像是否有偽影(0分～10分。0分為圖像偽影嚴重，10分為看不到任何偽影)。

2結果

2.1CARE組、普通組放射劑量比較(見表1)CARE組、普通組AK、DAP差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，CARE組的放射劑量明顯低于普通組。

表1　CARE組、普通組的放射劑量比較(±s)

2.2CARE組、普通組圖像質量評分比較(見表2)CARE組、普通組圖像質量評分比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

表2　CARE組、普通組圖像質量評分比較(±s) 　分

3討論

外照射防護的三原則是：縮短照射時間、增大與X線源的距離、設置屏蔽防護。而在介入診療操作過程中除了盡可能縮短照射時間外，病人既無法增大與X線源的距離也無法設置有效屏蔽防護。因此，輻射防護的最優(yōu)化方案，應該是在兼顧診斷與治療的前提下，盡可能將所有照射保持在最低劑量下。對于在介入診療過程中需要承受輻射照射的醫(yī)務工作者來說，低劑量也是必不可少的重要防護措施[4]。

目前生產DSA血管機的醫(yī)療器械廠家紛紛推出自己的低計量技術，如Clarity技術、Low Dose技術等。這些低劑量技術都是通過提高管電壓來降低輻射劑量的[5]。筆者所在科室新進的西門子第三代Artist Zee Ceiling血管造影系統(tǒng)為降低輻射劑量，開發(fā)了新的CARE技術。CARE技術在提高管電壓降低輻射劑量的基礎上，還整合了無透視狀態(tài)下射線束中心定位技術、自動銅濾過技術。這兩項整合技術與低劑量核心技術相輔相成，共同作用出最低化射線劑量的同時，不降低圖像質量的效果。

AK和DAP常常用于反映病人在X線診療過程中承受的輻射劑量。 DAP反映球管發(fā)出來的射線劑量總和。AK是在C臂等中心點之下15 cm處測量到一個1 cm2面積內的射線劑量，一般可以間接反映病人吸收的皮膚劑量[6]。國際放射防護委員會(International Commission on Radiological Portection，ICRP)規(guī)定：急性照射(病人)皮膚劑量達2 Gy時可能造成紅斑和白內障，達7 Gy可造成脫發(fā)，達12 Gy時可造成遲發(fā)性皮膚壞死。因此，一個部位的AK值絕不能高于2 Gy。

本研究腦血管造影劑量統(tǒng)計結果顯示，普通組AK(365.27±129.90)mGy，DAP(9 163.24±3 710.95) mGycm2；CARE組AK(244.32±47.51)mGy，DAP(6 526.67±1 291.84) mGycm2。無論是AK還是DAP，CRAE組都明顯低于普通組，降幅分別是33.1%和28.8%。冠脈造影劑量統(tǒng)計結果顯示，普通組AK(331.58±76.23)mGy，DAP(2 617.13±551.24) mGycm2；CARE組AK(191.95±49.33)mGy，DAP(1 483.98±415.59) mGycm2。同樣，CRAE組的輻射劑量相比普通組大幅下降，降幅分別為AK42.1%，DAP43.3%。相比腦血管造影來說，冠脈造影劑量下降的百分比高出十個百分點左右，這說明CARE技術在冠脈造影中的降劑量作用更加明顯。在實際操作中，冠脈造影因為其特殊性，醫(yī)生無法做到離室操作，必須要在床旁手推造影劑，同時使用腳踏開關采集造影圖像。而腦血管造影時，操作醫(yī)生一般是將造影導管放置好后，連接高壓注射器注射造影劑，同時在室外使用手閘采集造影圖像。因此對于冠脈造影術者來說，低劑量技術更為必要[7]。CARE技術在冠脈造影中的降低劑量作用更加明顯。因為CRAE技術的核心依然是提高管電壓值來降低輻射劑量。在傳統(tǒng)造影系統(tǒng)中高電壓會使射線穿透力增強，導致圖像對比度下降。同時，劑量與噪聲顯負相關，低劑量必然導致噪聲增加。但在數(shù)字化的造影系統(tǒng)中，可以通過一系列后處理算法來平衡這些不良影響[8]，盡量做到降低劑量的同時，不影響圖像質量。本研究中，腦血管造影圖像質量評分，普通組(49.38±0.49)分，CARE組(49.07±0.62)分，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；冠脈造影圖像質量評分，普通組(49.79±0.71)分，CARE組(48.94±0.59)分，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

綜上所述，CARE技術不影響醫(yī)生操作習慣，全自動控制，實時反饋調節(jié)，能夠在明顯降低輻射劑量的同時，不影響圖像質量。在各項介入診療，尤其是在冠脈造影過程中，有著非常好的應用價值和前景。

參考文獻：

[1]孫鵬，劉國賢.介入醫(yī)學的回顧、展望與構思[J].醫(yī)學信息，2010(7)：1901-1902.

[2]高宏杰，黑玲巧，張金亮.淺談平板影像技術的新發(fā)展[J].醫(yī)學信息，2011(9)：4507.

[3]劉建魯，王鵬程，侯立霞.數(shù)字化平板血管造影系統(tǒng)輻射劑量優(yōu)化研究進展[J].中國醫(yī)學物理學雜志，2013，30(2)：4015-4019.

[4]吳巧麗，楊敏玲.介入放射工作的防護現(xiàn)狀及措施的探討[J].山西醫(yī)藥雜志，2008，37(6)：546-547.

[5]鵬程，趙雷，翟小娟，等.數(shù)字血管減影中kVp及mAs選擇對病人劑量及低對比度血管能力檢測的影響[J].中華放射醫(yī)學與防護雜志.2007，27(4)：400-402.

[6]Gfirmer H，Stieve FE，Wild J．A new diamentor for measuring kerma-area product and air-kerma simultaneously[J]．Med Phys，1997，24：1954-1959.

[7]侯廣文.心血管介入診療中醫(yī)護人員的放射防護[J].職業(yè)與健康，2008，24(18)：1884-1885.

[8]Schapire RE，Singer Y.Improved boosting algorithms using confidence-rated predictions[J].Machine Learning，1999(3)：297.

(本文編輯郭懷印)

(收稿日期：2015-11-19)

中圖分類號：R816.2R256.2

文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1672-1349.2016.09.031

文章編號：1672-1349(2016)09-1015-03