低對比劑用量、低輻射劑量在超重肥胖人群冠狀動脈CTA中的應用*

河北省保定市第二醫院(保定071051)

王素娟　朱紅偉　王　曄　馬士華?　郝繼偉　王立娟　楊衛東

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低對比劑用量、低輻射劑量在超重肥胖人群冠狀動脈CTA中的應用*

河北省保定市第二醫院(保定071051)

王素娟朱紅偉王曄馬士華?郝繼偉王立娟楊衛東

摘要目的：通過采用降低管電壓和改良ml/kg法相結合，探討在超重肥胖人群冠狀動脈CTA檢查降低輻射劑量和對比劑用量的可行性。方法：收集擬診冠心病患者(BMI≥24.0kg/m2)162例，分成三組，每組54例，分別為低對比劑用量低輻射劑量組(A組)、低對比劑用量常規輻射劑量組(B組)、常規對比劑用量常規輻射劑量組(C組)。對右冠脈近段(RCA-p)、左主干(LMA)、左前降支近段(LAD-p)和左回旋支近段(LCX-p)四個節段進行冠脈圖像質量評分；測量上述4個冠脈節段增強后管腔CT值、背景噪聲，計算信噪比(SNR)、噪聲比(CNR)、有效輻射劑量(ED)。結果：三組人群臨床資料與掃描參數兩兩比較無明顯統計學意義，圖像質量主客觀評價常規兩兩比較無明顯統計學意義。A組與B組比較，CTDI、DLP、ED值比較，差異具有統計學意義，ED分別為(8.66±1.11)mSv、(13.65±1.10) mSv，對比劑用量無統計學差異；B組對比劑用量和C組比較，差異具有統計學意義[(53.22±5.98)ml、(61.57±6.36) ml]，而CTDI、DLP、ED值比較，無統計學差異；A組和C組比較，CTDI、DLP、ED值和對比劑用量差異具有統計學意義，A組為(32.06±1.21)mGy 、(618.42±78.47)(mGy·cm)、(8.66±1.11)mSv和(54.51±5.97)ml，C組為(52.70±2.15)mGy 、(977.04±74.49)(mGy·cm)和(13.41±1.34)mSv。結論：對于超重肥胖患者，可通過聯合降低管電壓和改良ml/kg法的方法達到降低對比劑用量和有效輻射劑量的目的，冠脈圖像滿足診斷需要。

主題詞肥胖癥人體質量指數體層攝影術，X線計算機輻射劑量冠狀動脈疾病

低對比劑用量和低輻射量是CT血管造影檢查研究的熱點，因其可通過減少對比劑用量預防對比劑腎病且可減少放射線對人體的損傷，倍受放射工作者重視。文獻報道[1-3]，多數研究是針對BMI≤24.0 kg/m2，而對于BMI>24.0 kg/m2的大體重人群因身體結構差異大和對冠脈檢查影響因素較多研究較少。閱讀文獻未發現對超重肥胖人群進行這兩種技術聯合應用的相關報道，所以本組研究將超重肥胖人群作為研究對象，分析其在此類人群的可行性，現報告如下。

資料與方法

1一般資料收集河北省保定市第二醫院2014年9月～12 月間體重≥80kg，且BMI 24～36kg/m2擬診為冠心病患者162例，分為三組，每組54例。A組：男性25例，女性29例，年齡54.33±10.02歲，身高169.25±7.75cm，BMI 27.86±3.40kg/m2，心率57.39±4.99次/min；B組：男性33例，女性21例，年齡55.00±8.24歲，身高167.05±7.12cm，BMI 27.67±2.61kg/m2，心率57.61±5.31次/min；C組：男性28例，女性26例，年齡53.46±10.44歲，身高168.15±6.40cm，BMI 27.82±2.43kg/m2，心率55.62±4.52次/min。三組一般資料比較，差異無統計學意義(P>0.05)。排除標準：①BMI<24.0 kg/m2；②未成年人;③對碘劑過敏或最近1周做過血管造影；④嚴重心肝腎功能不全；⑤嚴重心率不齊；⑥冠脈搭橋或支架術后。所有患者心率<70次/min，簽署增強掃描知情同意書。

2檢查程序各組對比劑用量與掃描條件方案：A組低對比劑用量低輻射劑量，即采用改良ml/kg法和100kV管電壓；B組低對比劑用量常規輻射劑量組，即改良ml/kg法和120kV管電壓；C組常規對比劑用量常規輻射劑量組，即ml/kg法和120kV管電壓，均采用自動毫安秒。常規對比劑用量(ml)=體重(kg)×0.7(ml/kg)，改良ml/kg法對比劑用量(ml)=體重(kg)×0.7(ml/kg)-10ml。三組掃描參數比較，差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

檢查前常規進行心率控制、呼吸訓練。采用我院Phillips 64排128層螺旋CT、Dual Shot alpha雙筒高壓注射器、M8105A心電監護儀。按雙期注射掃描，選用碘海醇(350mgI/100ml)，流速5.0ml/s，注射完后以40ml生理鹽水沖刷血管。監測點為氣管分叉水平降主動脈血管中心，觸發閾值150Hu，掃描范圍自氣管隆突下約1cm至心底部膈肌水平。所有數據傳輸至飛利浦后處理工作站，重建時相75% R-R間期，重建層厚0.625mm，矩陣512×512。記錄每位患者CT劑量指數(CT dose index，CTDI)和劑量長度乘積(Dose length product，DLP)，按公式ED=k×DLP(k為常數，k=0.014mSv/(mGy.cm)[4])計算有效輻射劑量ED。采用多層面重組(MRI)、最大密度投影(MIP)、曲面成像(Curve)、容積再現成像(VR)等技術處理圖像。

3圖像評價圖像評價采用主觀評價和客觀評價相結合的方法，由兩位有經驗的高年資醫師完成。

3.1主觀評價采用圖像質量評分法：5分，圖像質量非常好，無運動偽影，無明顯噪聲；4分，圖像質量好，有輕度運動偽影或噪聲；3分，圖像質量一般，較多運動偽影或噪聲較大，不影響管腔評價；2分，圖像質量較差，運動偽影嚴重或噪聲較大，影響管腔評價；1分，檢查失敗，嚴重鈣化或明顯運動偽影，管腔無法評價。

3.2客觀評價采用測量法：測量冠脈目標節段增強水平和同水平前胸壁肌肉組織的噪聲值。冠脈采用美國心臟協會改良分段法，測量節段有右冠脈近段(RCA-p)、左主干(LM)、前降支近段(LAD-p)、回旋支近段(LCX-p)，以該CT值的標準差SD作為圖像噪聲、計算信噪比(Signal-to-noise ratio，SNR)、對比噪聲比(Contrast- to-noise ratio，CNR)：SNR=血管腔平均CT值/管腔CT值的SD；CNR=(血管腔平均CT值-同水平前胸壁肌組織平均CT值)/管腔CT值的SD。

結果

A組與B組區別在管電壓的不同，前者采用100kV，后者采用120 kV，兩組CTDI、DLP、ED比較均具有統計學差異(P<0.05)，ED值分別為(8.66±1.11)mSv、(13.65±1.10) mSv，對比劑計算方法為改良ml/kg法，差異不具有統計學意義(P>0.05)，見表1。四個冠脈節段RCA-p、LM、LAD-p、LCX-p圖像主觀評分均大于3分，滿足冠脈圖像診斷要求，強化CT值比較不具有統計學差異，見表2。所得圖像背景噪聲值、SNR和CNR由常規電壓值降低至100kV后，未引起統計學意義上的改變(P>0.05)，見表3。

表1　三組患者掃描參數分析

表2　4個冠脈節段主觀評分、強化水平

表3　四個冠脈節段噪聲、信噪比和噪聲比的比較

續表

B與C組區別在對比劑計算方法的不同，前者應用改良ml/kg法，后者應用ml/kg法，兩組對比劑用量存在統計學差異(P<0.05)，分別為(53.22±5.98)ml、(61.57±6.36) ml，見表1。四個冠脈節段RCA-p、LM、LAD-p、LCX-p圖像主觀客觀比較差異性不具有統計學意義，見表2、表3。對比劑用量的減少未對圖像質量造成統計學意義上的改變(P>0.05)。

A與C組比較區別在對比劑計算方法的不同和管電壓的不同，前者采用改良ml/kg法和100 kV，后者采用ml/kg法和120kV。兩組對比劑用量存在差異性(P<0.05)，分別為(54.51±5.97)ml、(61.57±6.36) ml。CTDI和DLP均存在統計學差異(P<0.05)，CTDI分別為(32.06±1.21)mGy、(52.18±3.00) mGy，DLP分別為(618.42±78.47)(mGy·cm)、(970.96±85.05)(mGy·cm)，計算所得有效劑量ED值亦存在統計學差異，分別為(8.66±1.11)mSv、(13.41±1.34) mSv，見表1。兩組圖像質量比較，觀察4個節段主觀評分、測量值以及背景噪聲、SNR和CNR經過計算后不存在統計學差異(P>0.05)，見表2、表3。對比劑用量的降低和管電壓的降低未引起圖像質量的明顯統計學意義上的改變。

討論

不管是醫護人員還是CT檢查的受檢者，越來越注重放射線的安全性。1895年放射線的發現給人類帶來了豐富的影像信息，但放射線對人體的傷害是無法不面對的。通過查閱文獻，對低體重和正常體重人群的研究已經取得了比較顯著的成果，對于大體重尤其是肥胖受試者研究較少。

本組研究中A與B組的比較，對比劑用量相同而采取的管電壓不同，等量對比劑對放射線的吸收量可能相同，但有研究顯示降低管電壓會增加血管腔內碘劑的CT值[5]，結論是兩組圖像質量主管評分和4個冠脈節段增強水平無統計學差異。B與C的比較，對比劑用量降低顯著降低(約8ml，13%)，但兩組圖像質量沒有顯著統計學差異。本組選用的碘海醇對比劑屬于高濃度碘制品，降低總碘量理論上會使放射線吸收量減少，造成血管強化CT值得降低，可能是I的原子序數大，適量減少用量未對圖像強化CT值造成影響。A與C的比較，對比劑用量降低約12%，ED值降低約35%。兩位醫師對所得圖像質量滿意度分別為98.78%和99.34%。

研究中采用的改良ml/kg法與ml/kg法比較的方法，達到了降低對比劑用量的目的。本組采用0.7ml/kg，比馬春梅[6-7]等的研究效果可能小，其采用1.0 ml/kg進行比較，這種效果差異可能會隨系數的降低而降低，有待深入研究。ml/kg法是臨床上最常采用的方法，已知研究最小量為0.6ml/kg[8]，雖然小劑量實驗已經取得成功，但從研究對象考慮體重大且身體結構差異性大等原因。本組研究未采用最小劑量。本組研究CT機型采用回顧性心電門控技術，比前瞻性門控技術[9]ED減小的程度要低。本組低輻射劑量組ED值文獻報道[10]接近。降低輻射劑量的方法有多種[11-13]，比如管電壓和管電流、迭代技術，以前者降低效果顯著，因為在其他掃描條件不改變的情況下，輻射劑量隨管電壓的降低呈線性衰減，本組研究中100 kV比120kV ED值降低約35%。隨著管電壓的降低，人體放射線的吸收劑量會隨之增加，相應圖像噪聲會增加，但管電壓的降低也會使放射線的光子能量減低，光電效應增強，低能量放射線的keV接近增強掃描碘劑的K吸收界，從本組研究三組圖像冠脈四個節段增強CT值、背景噪聲、SNR、CNR比較無顯著統計學差異。

在降低管電壓不降低對比劑用量的情況下，圖像質量評分、客觀評價指標數值接近，達到了預期降低輻射劑量的目的；在降低對比劑用量不降低管電壓的情況下，兩位高年資醫師對冠脈圖像主客觀評價均較為滿意，達到了降低對比劑用量的目的；通過聯合降低管電壓和對比劑用量，低劑量組和常規劑量組的圖像質量滿足診斷需要。按照輻射劑量最優化原則，結合本研究結果可得出如下結論：通過BMI指導降低管電壓和對比劑用量相結合的方法，可降低超重肥胖人群對比劑用量和有效輻射劑量，冠脈圖像滿足診斷需要。

參考文獻

[1]康德強，趙晶，苗忠，等. 應用低管電壓掃描降低64排CT冠狀動脈成像對比劑應用的研究[J]. 臨床放射學雜志， 2014， 33(5): 774-778.

[2]胡學梅，馬麗婭，張進華，等. 低劑量、等滲低濃度對比劑CT肺動脈血管成像技術在診斷肺動脈栓塞中的應用研究[J]. 中華放射學雜志， 2014， 48(10): 811-815.

[3]Kerl JM. Ravenel JG， Nguyen SA，etal. Right heart: split-bolus injection of diluted contrast medium for visualiztion at coronary CT angiography [J]. Radiology， 2008， 247 (2): 356-364.

[4]Liu W，Ding X，Kong B，etal. Reducing the radiation dose with the adapitve statistical iterative reconstuction technique for chest CT in adults: a parameter study[J]. Chin Med J (Engl)， 2014， 127(7):1284-1288.

[5]馬春梅，宮鳳玲，陳偉彬,等. 256層CT冠狀動脈成像中優化對比劑注射技術對圖像質量的影響[J]. 中國煤炭工業醫學雜志， 2013， 16(2): 191-193.

[6]Schindera ST，Nelson RC，Mukundan S Jr，etal. Hypervascular liver tumors: low tube current multi-detector row CT for enhanced detection: Phantom study[J]. Radiology， 2008， 246(1): 125-132.

[7]Zhang LJ，Qi L，Wang J，etal. Feasibility of prospectively ECG -triggered high -pitch coronary CT angiography with 30 ML iodinated contrast agent at 70 kVp:Initial experience [J]. Eur Radiol， 2014， 24(7): 1537-1546.

[8]徐健，狄幸波，毛德旺，等.低劑量對比劑320排CT冠狀動脈成像可行性研究[J]. 放射學實踐，2012， 27(7): 799-802.

[9]Lee JH. Prospective vers us retrospective ECG -gated 64 -detector coronary CT angiography fo revaluation of coronary artery bypass graftpatency: comparison of image quality， radiation dose and diagnostic accuracy[J]. Int J Cardiovasc Imaing， 2011， 27(5): 657 -667.

[10]Feuchtner GM，Odocy D，Klauser A，etal. Radiation dose reduction by using 100 kV tube voltage in cardiac 64-slice computed tomography: acomparative study[J]. Eur J Radiol， 2010， 75(1):51-56.

[11]Mayo J，Thakur Y. Pulmonary CT angiography as first-line imaging for PE: image quality and radiation dose considerations[J].Am J Roentgenol， 2013， 200(3): 522-528.

[12]Moscariello A，Takx RA， Achoepf UJ，etal. Coronary CT angiography: Image quality，diagnostic accuracy， and potential for radiation dose reduction using a novel iterative image reconstuction technique-comparison with traditional filtered back projection[J]. Eur Radiol， 2011， 21(10):2130-2138.

[13]Yang CC， Mok GS， Law WY，etal. potential dose reduction of optimal ECG-contralled tube current modulation for 256-slice CT coronary angiography[J]. Acad Radiol， 2011， 18(6): 731-737.

(收稿：2015-04-28)

【中圖分類號】R445.3

【文獻標識碼】A

doi：10.3969/j.issn.1000-7377.2016.03.027

*河北省保定市科學技術研究與發展指導計劃項目(15ZF038)

?河北省保定市第一醫院CT、MRI室