80KV低劑量在頭頸部CT血管成像的初步研究

中山大學附屬第五醫院放射科 （廣東 珠海 519000）

陳曉君 丁香蓮 陳玉芳 洪國斌

80KV低劑量在頭頸部CT血管成像的初步研究

中山大學附屬第五醫院放射科 （廣東 珠海 519000）

陳曉君 丁香蓮 陳玉芳 洪國斌

目的探討“雙低”血管成像技術-低千伏、低對比劑用量應用于臨床頭頸部血管成像的可行性。方法采用35ml的低對比劑用量用于頭頸部CT血管成像，將20例臨床疑似頭頸部血管疾病患者隨機分為2組，實驗組10例采用80KV進行頭頸部血管成像掃描，對照組10例采用常規120KV，兩組的對比劑用量均為35ml，注射速率為5ml/s，注射完畢后同等速率注入生理鹽水40ml；均采用自動管電流調節技術(Caredose 4D)，迭代算法(SAFIRE)重建，根據原始圖像及最大密度投影像(MIP)，比較不同千伏血管強化程度，不同KV下的輻射劑量、腦實質的密度及信號噪聲比(SNR)、對比噪聲比(CNR)、噪聲等，并對其進行統計學分析。結果實驗組和對照組圖像質量評分分別為5.833±0.100和5.856±0.133，P=0.694＞0.05；圖像噪聲分別為2.261±0.026和2.522±0.031(P=0.000＜0.05)，噪聲明顯增加；輻射劑量分別為412.4±49.2和101.8±11.6，P=0.000＜0.05，輻射劑量顯著下降。結論采用“雙低”技術進行頭頸部CT血管造影，所得圖像能滿足影像診斷，且大為減少輻射劑量和對比劑用量，可望用于頭頸部CT血管成像篩查和治療后復查，值得臨床進一步深入研究和推廣應用。

雙低劑量；CT血管成像；頭頸部血管造影；體層攝影術；雙源CT

CT血管造影(CT angiography，CTA)是一項非創傷性的血管疾病檢查方法，已成為血管疾病協助診斷和臨床篩查的重要手段。CTA圖像質量的好壞直接影響到血管病變診斷的準確性，以往血管檢查由于設備等因素的限制，常采用高KV及大劑量對比劑等方法，雖然圖像質量滿足診斷需要，但存在許多技術問題和不良反應，如頭臂靜脈和鎖骨下靜脈所致的硬化束偽影導致動脈開口診斷困難；大劑量高濃度對比劑引起的造影劑外滲導致骨筋膜室綜合癥及急慢性腎損害等。隨著計算機硬件的更新，當今醫學領域，低劑量的運用已是臨床及放射領域發展的必然趨勢，并有眾多研究在頭顱CT血管成像采取70～80KV、30ml造影劑的相關研究；本研究在不影響血管圖像質量的情況下，頭頸部CTA采用80KV的低千伏、35ml的低對比劑用量，所得血管圖像質量不僅可以滿足臨床協診的需要，同時也大大降低了患者的輻射劑量，且減少了對比劑的不良反應發生幾率。

1 材料與方法

1.1 一般材料隨機選擇2013年10月至2014年8月在本院就診行頭頸部CTA的患者20例，其中男14例，女6例，年齡在35～77歲之間，平均年齡為58.3歲，體重指數(BMI)在21.5～26.4之間。納入標準：所有疑似頭頸部血管疾病行頭頸部CTA的患者。排除標準：孕婦、嚴重腎病、心臟疾病患者、頭頸部動靜脈畸形及顱內動脈瘤術后有彈簧圈殘留的患者均不納入組內。本研究符合中山大學臨床試驗醫學倫理學規范。

1.2 設備及掃描方法應用西門子Definition Flash Dual-Energy 64排CT掃描?；颊呷⊙雠P位，掃描時囑患者勿吞咽，雙臂放松置于身旁。采用Carotid DSA CT掃描模式，自動管電流(Caredose 4D)掃描方法，掃描范圍自顱頂至主動脈弓；常規平掃后運用示蹤法(Bolus tracking)行增強掃描，注射碘海醇(商品名為歐乃派克)后，監測興趣區(升主動脈)密度達到預設值(100HU)后，觸發延遲3-5秒開始掃描；使用雙筒高壓注射器(德國Ulrich Medical)，經肘靜脈以(表1)中的預設方案注入對比劑及生理鹽水。掃描參數：準直器寬度2.0×128×0.6mm，螺距為1.2，迭代范圍3～4，重建層厚為1mm。

1.3 圖像質量評價及判定標準客觀評價：所得圖像傳輸至Syngo Via云處理器，經過后處理軟件自動去骨及人工修飾后，采用最大密度投影(MIP)、容積再現(VR)及多平面重建(MPR)等方法進行三維重建。后處理圖像由本科室醫生在進行診斷報告時盲法評估反饋。分別測量每例患者的主動脈、頸內動脈、大腦中動脈M1段及椎-基底動脈的CT值各2次，取其平均值進行統計學分析；避開周圍血管，測量雙側半卵圓中心水平的腦白質CT值兩次，取其平均值。將腦實質CT值的標準差(SD)作為圖像噪聲，根據以下公式計算信號噪聲比(signal-to-noise ratio, SNR)及對比噪聲比(contrast-to-noise ratio, CNR)：SNR=CT值a/SD；CNR=CT值a-CT值b/SD。

其中CT值a為目標血管的平均值，CT值b為腦實質的平均CT值，SD為腦實質CT值的標準差。

主觀評價：①注射側頭臂靜脈及鎖骨下靜脈偽影分2級，Ⅰ級：無強化或輕微強化但不影響動脈開口顯示(2分)；Ⅱ級：顯著強化且有硬化束偽影，影響動脈開口顯示(1分)。②頭頸部動脈血管顯影分2級，Ⅰ級：血管輪廓清晰、光滑(2分)；Ⅱ級：血管顯影淡、邊緣輪廓較毛糙，影響診斷(1分)。③頭頸部動脈分支的顯示，Ⅰ級：頸部各分支小動脈清晰顯示(2分)；Ⅱ級：頭頸部血管尚能顯示，但其他分支動脈顯影較淡(1分)。

1.4 統計學分析所有數據經SPSS 20.0軟件包分析,計量數據以±s表示。對計量資料(主觀評分、CT值、SNR、CNR、DLP、ED)采用獨立樣本t檢驗。

2 結 果

2.1 客觀評價實驗組動脈內CT值、SNR、CNR均顯著高于對照組(P＜0.001)，如表2所示。

圖像顯示：相同造影劑用量、不同KV下，對照組和實驗組血管均清晰顯示，血管邊緣銳利，且80KV血管CT值比120KV可高出40%以上，80KV的血管CT值最高者甚至可達到700HU以上，而輻射劑量比120KV減少75%左右，見圖1-2。

2.2 靜脈硬化束偽影雖設備先進及參數調整合適，但為了減少進入患者體內的鹽水用量，故部分圖像仍見少量硬化束偽影，但未影響血管開口及總體觀察，且顱內靜脈顯影淡，可調節窗寬窗位降低其影響。

2.3 主觀評價不同KV的圖像，頭頸部動脈分支顯示對比，80KV與120KV的圖像質量相當(表3)(P＞0.05)，這提示不同KV下血管顯示并無顯著差異性，故無統計學意義。

3 討 論

對比劑用量以往無統一標準，傳統用量為80～100ml不等，用量較大，既加大了腎臟的負擔，亦增加了不良反應的發生幾率；為克服這些問題，很多前輩 學者采用了多種方法，而低對比劑用量是可行的，但在掃描速度無法跟上的情況下，盲目減少對比劑用量可能會錯過峰值時間，影響診斷；隨著設備的更新，CTA的低劑量掃描已有眾多學者投入研究，本研究亦采用低KV(80KV)、低對比劑用量(35ml)的方法，比較同一低對比劑用量下，不同KV所得的圖像質量、輻射劑量、腦實質的噪聲等。不同KV下，KV值越低，頭頸部血管內CT值增加越明顯，這與碘的特征吸收光譜特性有關，利于血管顯示；再者，本研究采用Care Dose 4D技術，在管電壓為80KV時，管電流雖略有變化，輻射劑量增加不明顯，盡管低KV大大增加圖像噪聲，但兩組圖像的主觀評分無統計學意義，本研究結果顯示80KV的噪聲值比120KV升高了11.5%，但低KV增加了血管強化程度，且采用迭代重建技術，這在一定程度上可彌補噪聲對圖像的影響。

表1 使用雙筒高壓注射器經肘靜脈中的預設方案注入對比劑及生理鹽

表2 不同KV下動脈內對比劑濃度及曝光劑量

表3 不同KV下CT血管造影圖像質量評分比較

圖1 最大密度投影(MIP)。

圖2 容積再現(VR)。圖為80KV，35ml造影劑下所得頭頸部血管顯示情況。

圖像質量的另一關鍵因素是開始掃描時間，本研究采用Bolus tracking法，確保鎖骨下靜脈及上腔靜脈少量甚至無造影劑殘留而頭頸部血管內對比劑濃度又能維持在高水平，實驗組及對照組頭頸部動脈內CT值均取得滿意結果，而雙源CT掃描速度快，更減少了顱內及頸部靜脈的顯影，提高了動脈與周圍組織的對比。這說明低千伏低對比劑用量在頭頸部CT血管成像的應用是可行的，可普遍用于臨床頭頸部血管疾病篩查及治療后復查。

[1] 陳國中,張龍江,盧光明,等.70KV管電壓在頭顱CT血管成像中的可行性.放射學實踐.2014.29(6):585-588.

[2] 鐘俊鋒,李云霞,鐘蘭生.64排CT在頭頸CTA中最佳掃描時機探討[J].中國醫學影像技術.2012,28(3):579-581.

[3] 李斌，劉義軍，浦仁旺，等,16層螺旋CT顱頸聯合CTA掃描參數的優化及規范化[J].中國醫學影像技術.2010.26（3）:578-580.

[4] 丁國良,方向明,狄榮科,等.小劑量對比劑快速注射在頸部CT血管造影中的臨床應用[A].江蘇大學學報（醫學版）.1671-7783(2011)04-0337-04.

[5] 陸鳳旗,于向榮,王東,等.小劑量對比劑在頸部64層CTA中的應用[J].上海醫學影像.2010.19(3):178-180.

[6] 彭磊,孫殿敬,趙洪全,等.64層螺旋CT頭頸聯合CTA掃描參數與對比劑劑量最佳匹配選擇[J],臨床放射學雜志.2008,27(7):948-951.

[7] 丁同文.腦CT灌注及頭側向足側掃描在頭頸部CTA中的應用[J].中國CT和MRI雜志.2009(6):30-31,26.

[8] 周建軍,周康榮,陳祖望,等.多層螺旋CT頸動脈成像:不同注射流率與成像方法的相關研究[J].臨床放射學雜志.2002,21(12):939-943.

[9] 楊春燕,侯新川,梅友泉.低劑量對比劑在64排CT頭頸部血管聯合成像中的應用[J].中國醫學影像學雜志.2012,20(5):352-354.

[10] 唐小鋒,蓋青竹,張光輝,等.64層螺旋CT頭頸部動脈成像優化方案初探[J].中國醫學影像技術.2009,25(2):219-222.

[11] 劉君鳳,譚紅艷,王紅,等.頭頸CTA對比劑優化與成像質量相關性研究[J].中國中西醫結合影像學雜志.2012,10(3):249-251.

[12] 羅金,香喬艷麗,易翠榮.在16排螺旋CT頭頸部血管成像中不同注射流率對影像質量影響的比較研究[J].解放軍醫學高等?？茖W校學報.2011(5):979-980.

[13] 林偉華,沈慶隆,黃炎坤等.64層螺旋CT頭頸部血管逆向減影技術.中國CT和MRI雜志.2010.08(5).

[14] 葉為民,竺涵光,張志愿.頭頸部惡性血管外皮瘤[J].罕少疾病雜志.2004(04).

A Preliminary Study in Cerebral and Neck CT Angiography with 80KV and Low Contrast Agent Dose

CHEN Xiao-jun, DING Xiang-lian, CHEN Yu-fang, et al., Department of Radiology The Fifth Affliated Hospital of Sun Yat-sen University Zhuhai 519000, Guangdong Province, China

ObjectiveTo assess the feasibility of the “double- low” CT angiography - low-kilovolt and low contrast agent dose in cerebral and neck angiography.MethodsIn this study, low contrast agent dose-35ml would be used in cerebral and neck CT angiography. Twenty patients, clinically suspected the insufficiency of head-and-neck artery, were divided into two groups. One group (10 patients)took the conventional tube voltage-120KV,while the other group(10 patients)took the 80KV tube voltage, both the amount of contrast agent were 35ml, and the injection rate was 5ml/s, then injected 40ml saline with the same rate. Both of two groups take auto- Care dose 4D and Safre reconstruction, according to the original images and Maximum intensity projection(MIP), comparing the display of the vessels in cerebral and neck , calculating the radiation dose, and the density, noise, signal-to-noise ratio, contrast-to-noise ratio of the parenchymal with different kilovolts, then take statistical analysis.ResultsThe qualities of the images to both of the groups respectively are 5.833±0.100 and 5.856±0.133, P=0.694＞0.05; Noise of the images respectively is 2.261±0.026 and 2.522±0.031,P=0.000＜0.05, the noise is markedly increased; The radiation doses are 412.4±49.2 and 101.8±11.6, P=0.000＜0.05, the radiation doses are dramatic declined.ConclusionWith the use of “double-low” in dual-energy CT in cerebral and neck angiography, not only ensuring the images could be used to the clinical diagnose, but also reducing the radiation dose and the contrast agent dosage; In cerebral and neck angiography, it is hopefully used in the screening and reexamination during therapy, and it is worthy of further study and application.

Double Low-dose; CT Angiography; Cerebral and Neck Angiography; Tomography; Dual-energy CT

R322.1

A

10.3969/j.issn.1009-3257.2016.01.002

2016-01-15

陳曉君，男，醫學影像學專業，主管技師，主要研究低劑量CT的臨床應用及其他實用性研究等。

洪國斌