賀敬紅,李健丁,張瑞平,喬 英
64層CT低劑量前門控軸面掃描在冠狀動脈CTA的應用
賀敬紅,李健丁,張瑞平,喬 英
目的 評價64層CT冠狀動脈成像中前門控軸面掃描不同電流設定量設置對射線劑量及圖像質量的影響及臨床應用價值。方法 收集體重指數(BMI)≤22 kg/m2、心率65次/min以下、心率變異性(HRv)<5次/min的臨床疑診冠心病病人75例,按就診順序隨機分為3組進行前門控冠狀動脈CT檢查。A組為對照組(電流設定量為600 mA);另外兩組(B、C)為試驗組(低電流量掃描),電流設定量分別為500 mA、400 mA,其他掃描參數不變。評估各組圖像質量,并對有效輻射劑量值進行統計學分析。結果 與對照組比較,試驗組有效輻射劑量分別減少16.67%、33.33%,各組間差異有統計學意義(P<0.05);對照組與試驗組圖像質量評分比較,差異無統計學意義(P>0.05)。結論 64層CT冠狀動脈成像前門控軸面掃描,BMI≤22 kg/m2病人適當降低管電流,既可降低受檢者的射線劑量又能滿足診斷需求。
冠心病體層攝影術;X線計算機;冠狀動脈;輻射劑量
近年來,隨著CT技術快速發展,冠狀動脈CTA成像由于其良好的空間分辨率及無創性等特點得到臨床廣泛應用,但伴隨而來輻射劑量問題引起廣泛關注,如何在冠狀動脈CTA檢查有效減低病人射線劑量成為當前研究熱點之一[1]。本試驗通過研究64層冠狀動脈成像時采用前門控軸面掃描技術,對體重指數(body mass index,BMI)≤22 kg/m2病人,保證圖像質量、滿足臨床診斷需求前提下通過降低管電流從而減少病人的輻射劑量,并探討其臨床應用價值。
1.1 臨床資料 擬行64層CT冠狀動脈檢查的病人(冠狀動脈搭橋術后病人除外),連續選取75例病人進行心臟冠狀動脈成像。納入標準:年齡30歲~75歲;被疑診冠心病后需要64層CT冠狀動脈檢查,且無明顯禁忌證能耐受者;無急性心功能衰竭、心律失常及嚴重腎功能損害;心率<65次/min以下,心率變異(HRV)<5次/min; BMI≤22 kg/m2。排除標準:碘對比劑過敏;心腎功能不全;屏氣不佳;心率≥65次/min, HRV≥5次/min;BMI>22 kg/m2;冠狀動脈內支架置入術后。
1.2 檢查方法 采用GE LightSpeed VCT掃描儀完成心臟掃描。受檢者按就診順序隨機分為A、B、C 3組(A組為對照組,B、C組為試驗組)進行前瞻性心電門控CTA檢查。掃描方法:受檢者取仰臥位,足先進,行定位像掃描后以流率4.5 mL/s于肘靜脈注入20 mL對比劑及20 mL生理鹽水,在主動脈根部選取感興趣區(ROI)測定峰值時間,確定掃描延遲時間。掃描參數:機架轉速0.35 s/r,準直器寬度0.625 mm×64層,重組層厚0.625 mm,矩陣512×512。設定流率4.5 mL/s,靜脈注射55 mL對比劑及40 mL生理鹽水。管電壓100 kV,A組管電流設置為600 mA,B組管電流設置為500 mA,C組管電流設置為400 mA。掃描結束后3組所有數據傳入ADW4.4工作站。圖像后處理:對冠脈每支血管進行曲面重組,結合橫軸面圖像進行冠狀動脈評分。
1.3 圖像質量主觀評分 冠脈圖像質量分為優、良、差3個等級,以冠狀動脈輪廓清晰,無偽影者為優;冠狀動脈輪廓較清晰,有少許偽影,但不影響狹窄評價為良;運動偽影嚴重,冠狀動脈輪廓不清,或血管明顯錯位或中斷,無法進行診斷者為差。由兩位從事冠狀動脈CTA診斷工作的中高年資放射科醫師對全部受檢者的冠脈節段進行評價及對比。有效輻射劑量[effective dose,ED(mSv)]為:ED=DLP×C,其中C為換算因子,采用歐洲CT質量標準指南提出的胸部平均值0.017,DLP(dose length product)為劑量長度乘積,DLP=CTDI×L,L(cm)為掃描長度,CTDI(mGy)為每例病人檢查時機器自動生成的平均容積CT劑量指數。

2.1 3組輻射劑量及圖像評分比較 75例病人,男42例,女33例,年齡38歲~70歲,平均55.6歲。試驗組病人接受X線平均有效劑量比對照組分別減少16.67%、33.33%,各組間差異有統計學意義(P<0.05)。詳見表1、表2。

表1 3組輻射劑量及圖像評分比較±s)

表2 輻射劑量及圖像評分比較
2.2 不同電流設定量設置圖像質量的影響 與對照組掃描比較,低劑量B、C組(電流設置值分別為500 mA、400 mA)掃描對冠狀動脈血管的顯示能力、冠脈邊緣清晰度影響不大,各組間圖像質量比較,差異無統計學意義(P>0.05),不影響對病變診斷。BMI≤22 kg/m2病人,可以在滿足診斷要求基礎上,適當降低管電流可降低受檢者的射線劑量(詳見圖1~圖6)。
降低冠狀動脈CTA輻射劑量方法可分為兩大類:使用新的低劑量技術和優化掃描參數[2]。新掃描技術包括前瞻性ECG觸發軸掃技術、使用ECG電流調制技術、迭代重建等;優化掃描參數方法包括根據BMI降低管電流、降低管電壓、減小Z軸掃描范圍和減少掃描次數等。
前瞻性心電圖(ECG)觸發軸掃技術(prospectively gated axial,PGA)又稱為電子束容積CT(VCT)掃描技術,是適應性ECG觸發移床技術和“步進—軸掃”數據采集技術的結合,其充分利用多排SCT寬體探測器的優勢,由ECG信號在預定心電時相觸發X線脈沖,X線在其他時相完全關閉,使心臟掃描總時間減少,X線曝光時間降低。使用這種技術時,在獲取圖像時載人床是靜止的,然后載人床“步進”入下一個位置再次掃描。掃描可在1個心動周期內就可以完成,完成整個心臟掃描只需3次~4次移床,使用64排CT一般需要4個~5個心動周期。與其他方法比較,可顯著降低輻射劑量,對于冠心病篩查及冠狀動脈病變定期復查,降低受檢者由所受輻射劑量增多導致癌癥發生風險增加具有潛在的、意義深遠的優勢[3-5]。有研究表明[6-21],使用前瞻性觸發技術的放射劑量是2.8 mSv,遠遠低于螺旋式掃描的18.4 mSv,且影像質量有提高;有研究顯示,前瞻性ECG的CCTA與普通螺旋式掃描技術比較,放射劑量減少71%。
管電流與信噪比相關,增加管電流可降低圖像噪聲、提高信噪比,現代CT掃描設備能產生強大的管電流,其射線發生管產生電流的最大功率為100 kW,輻射劑量可超過100 mGy。這有益于提高BMI相對較大、心率較快病人的冠脈CT成像質量,但大多數病人增加輻射劑量。因此,選擇合適的管電流是降低輻射劑量策略之一。管電流應根據受檢者個體特點(如受檢者的體重指數、心胸比、胸廓大小、女性乳腺體積、膈肌位置和肌肉量等因素)進行個性化選擇。Tatsugami等[22-25]研究表明,根據體重來選擇管電流,女性可減少26.3%輻射劑量,男性可減少17.9%輻射劑量,且沒有增加影像噪聲及影像質量的降低。本試驗BMI≤22 kg/m2病人,通過降低管電流,減少病人所接受輻射劑量,使圖像質量和輻射劑量同時得到兼顧。本研究表明,低劑量兩組(500 mA和400 mA)與常規劑量組掃描比較,其X射線輻射量分別降低16.67%和33.33%;同時低劑量組圖像能滿足臨床診斷要求,達到降低輻射劑量的目的。
綜上所述,64層CT冠狀動脈成像前門控軸面掃描BMI≤22 kg/m2病人,適當降低管電流,既可降低受檢者的射線劑量又能滿足診斷需求。

圖1 應用600mA掃描圖像

圖2 應用500mA掃描圖像

圖3 應用400mA掃描圖像

圖4 A組冠狀動脈曲面重組圖

圖5 B組冠狀動脈曲面重組圖

圖6 C組冠狀動脈曲面重組圖
[1] 張兆琪,徐磊.重視冠狀動脈多層CT成像的低劑量檢查[J].中華放射學雜志,2009,43(7):681-683.
[2] 高建華.冠狀動脈CT成像的劑量控制策略及進展[J].中華老年心腦血管病雜志,2013,15(12):1233.
[3] 吳晶晶,普福順,羅家濱,等.64排CT前瞻性心電門控冠狀動脈成像降低輻射劑量的研究[J].中國CT和MRI雜志,2015,13(2):30-33.
[4] 馬延賀,于鐵鏈,李東,等.64層螺旋CT冠狀動脈成像中前瞻性心電門控技術的應用價值[J].中國醫學影像技術,2010,26(3):492-495.
[5] 劉綺,王成偉,李勇.64層螺旋CT冠狀動脈成像低劑量掃描的應用價值[J].放射學實踐,2011,26(5):546-549.
[6] Arnoldi E,Johnson TR,Rist C,etal.Adequate image quality with reduced radiation dose in prospectively triggered coronary CTA compared with retrospective techniques[J].Eur Radiol,2009,19(9):2147-2155.
[7] Hosch W,Heye T,Schulz F,etal.Image quality and radiation dose in 256-slice cardiac computed tomography:comparison of prospective versus retrospective image acquisition protocols[J].Eur J Radiol,2011,80(1):127-135.
[8] Herzog C,Mulvihill DM,Nguyen SA,etal.Pediatric cardiovascular CT angiography:radiation dose reduction using automatic anatomic tube current modulation[J].Am J Radiol,2008,190(5):1232-1240.
[9] Zhang C,Zhang Z,Yan Z,etal.320-row CT coronaryangiography:effect of 100-kV tube voltages on image quality,contrast volume,and radiation dose[J].Int J Cardiovasc Imaging,2011,27(7):1059-1068.
[10] 曹劍,易妍,王怡寧,等.70kV超低管電壓低對比劑用量冠狀動脈CTA研究[J].放射學實踐,2014,29(6):589-592.
[11] Schuhbaeck A,Achenbach S,Layritz C,etal.Image quality of ultra-low radiation exposure coronary CT angiography with an effective dose<0.1 mSv using high-pitch spiral acquisition and raw data-based iterative reconstruction[J].Eur Radiol,2013,23(3):597-606.
[12] Bo RJ,Hwan SY,Eun-Young K,etal.64-slice coronary computed tomography angiography using low tube voltage of 80 kV in subjects:comparative study using 120 kV[J].Acta Radiol,2012,53(4):1099-1106.
[13] 倪雙爽,于紅,李瓊,等.128排螺旋CT低劑量前門控心臟冠狀動脈成像的圖像質量和輻射劑量評估[J].實用放射學雜志,2013,29(12):1923-1926.
[14] 邢桂榮,劉挨師.100kV前門控CT冠脈造影圖像質量與輻射劑量的分析[J].內蒙古醫科大學學報,2014,36(2):101-104.
[15] 劉紅艷,曾慶千,楊棟梁,等.320排CT冠狀動脈成像:100 kV對不同體質量者圖像質量、噪聲及劑量的影響[J].臨床放射學雜志,2013,32(8):1189-1192.
[16] Pontana F,Pagniez J,Duhamel A,etal.Reduced-dose lowvoltage chest CT angiography with Sinogram-affirmed iterative reconstruction versus smndard dose filtered back projection[J].Radiology,2013,267(8):609-618.
[17] 張彥彩,朱小忠,馬國林.螺旋CT低劑量掃描研究進展[J].中國醫學影像技術,2010,26(7):1376-1378.
[18] 呂濱,韓磊,魯錦國,等.雙源CT 冠狀動脈掃描心電門控模式和管電壓對輻射劑量與圖像質量的影響[J].實用放射學雜志,2010,26(9):1350-1355.
[19] 尤志軍,石明國,李劍,等.在CT成像中優化掃描參數對減少輻射劑量的作用[J].醫療衛生裝備,2010,31(4):380-381.
[20] Park EA,Lee W,Kang JH,etal.The image quality and radiation dose of 100-KVp versus 120-kVp ECG-gated 16-slice CT coronary angiography[J].Korean J Radiol,2009,10(3):235-243.
[21] Fujioka C,Horiguchi J,Kiguchi M,etal.Survey of aorta and coronary arteries with prospective ECG-triggered 100-Kv 64-MDCT angiography[J].Am J Radiol,2009,193(1):227-233.
[22] Tatsugami F,Husmann L,Herzog BA,etal.Evaluation of a body mass index-adapted protocol for low-dose 64-MDCT coronary angiography with prospective ECG triggering[J].Am J Radiol,2009,192(3):635-638.
[23] Flederer T,Jakstat J,Marwan M,etal.Radiation exposureand image quality instaged low-dose protocols for coronary dual-source CT angiography:a randomized comparison[J].Eur Radiol,2010,20(5):1197-1206.
[24] 夏雙意.低劑量技術在64層螺旋CT冠狀動脈成像中的臨床應用價值[J].中西醫結合心腦血管病雜志,2014,11(2):168-169.
[25] 羅遠健.低劑量技術在64層螺旋CT冠狀動脈成像中的效果觀察[J].中外醫學研究,2013,11(2):35.
(本文編輯薛妮)
山西省衛生廳科技攻關項目(No.201301074)
山西醫科大學第一醫院(太原 030001),E-mail:hejinghong2007@163.com
引用信息:賀敬紅,李健丁,張瑞平,等.64層CT低劑量前門控軸面掃描在冠狀動脈CTA的應用[J].中西醫結合心腦血管病雜志,2016,14(23):2811-2814.
R817.4 R256.2
B
10.3969/j.issn.1672-1349.2016.23.029
1672-1349(2016)23-2811-04
2016-04-28)