低管電壓結(jié)合低碘對(duì)比劑在前門控雙源CT冠狀動(dòng)脈CTA 中的應(yīng)用

劉 鍇， 陸秀良， 周瀟峰， 顧君英， 曾蒙蘇， 梁 亮

復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院放射科, 上海市影像醫(yī)學(xué)研究所, 上海 200032

·論 著·

低管電壓結(jié)合低碘對(duì)比劑在前門控雙源CT冠狀動(dòng)脈CTA 中的應(yīng)用

劉 鍇， 陸秀良， 周瀟峰， 顧君英， 曾蒙蘇， 梁 亮*

復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院放射科, 上海市影像醫(yī)學(xué)研究所, 上海 200032

目的： 探討在雙源CT前門控冠狀動(dòng)脈CTA檢查中應(yīng)用100 kV低管電壓結(jié)合低碘濃度對(duì)比劑降低輻射劑量的效果。方法： 32例冠心病患者進(jìn)行雙源CT冠狀動(dòng)脈CTA檢查，采用100 kV管電壓，碘對(duì)比劑(300 mgI/mL)，前門控軸掃。測(cè)量各冠狀動(dòng)脈主要節(jié)段的CT值，對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分，并分析輻射劑量變化。結(jié)果： 所測(cè)得的各主干CT值均在300 HU以上。CTA圖像質(zhì)量均評(píng)分為5分者289個(gè)，4分148個(gè)，3分34個(gè)；平均容積CT劑量指數(shù)(CT dose index volume，CTDIvol)為10.48±1.90，有效劑量(effective dose, DE)為(1.64±0.26) mGy。結(jié)論： 在雙源前門控冠狀動(dòng)脈CTA檢查中，采用100 kV低管電壓結(jié)合低碘濃度對(duì)比劑能在保證圖像質(zhì)量的基礎(chǔ)上降低輻射劑量。

雙源CT；前門控掃描；輻射劑量

雙源CT提高了冠狀動(dòng)脈CT血管造影(CTA)檢查的時(shí)間分辨率，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于臨床冠狀動(dòng)脈CT檢查。前瞻性心電門控(前門控)掃描作為降低冠狀動(dòng)脈CTA輻射劑量的重要方法之一已經(jīng)達(dá)成共識(shí)[1-2]。本研究嘗試用100 kV低管電壓結(jié)合較低濃度對(duì)比劑來進(jìn)一步降低雙源CT前門控掃描時(shí)的輻射劑量，并探討其臨床可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2015年5月至2016年1月在我院放射科行冠狀動(dòng)脈CT檢查的患者32例。其中，男性14例，女性18例；身高(169±7.12) cm；體質(zhì)量(67.45±4.21) kg，平均體質(zhì)指數(shù)(BMI)為(23.62±1.32) kg/m2；心率48～65次/min，心率變異<5 次/min。其均采用前門控低管電壓掃描(低管電壓組)。排除心律不齊、有對(duì)比劑不良反應(yīng)或禁忌證、屏氣不佳者。另選擇相同入組條件，行120 kV管電壓前門控掃描的32例患者作為對(duì)照組。

1.2 掃描前準(zhǔn)備 西門子雙源64排CT機(jī)，歐乃派克(300 mgI/mL)碘對(duì)比劑。患者檢查前禁食4 h，心率>65 次/min者檢查前1 h口服倍他樂克0.25 mg，使心率<65次/min，檢測(cè)前2 min舌下含服硝酸甘油1片。

1.3 掃描方法 患者足先進(jìn)，定位在氣管隆突下1 cm處掃取監(jiān)測(cè)層，升主動(dòng)脈根部設(shè)置感興趣區(qū)(region of interest, ROI)，閾值80～100 HU。按1 mL/kg，肘正中靜脈團(tuán)注歐乃派克(300 mgI/mL)對(duì)比劑，注射速率4～5 mL/s。注射后用30 mL 0.9%氯化鈉液沖洗管腔。掃描參數(shù)：電壓100 kV，管電流100～350 mA，準(zhǔn)直器寬度0.625×64層，步進(jìn)采集寬度17 mm。掃描時(shí)相70%～80% R-R間期。掃描后數(shù)據(jù)用西門子工作站進(jìn)行后處理。

1.4 影像學(xué)評(píng)價(jià) 所有圖像分析在Syngo workstation工作站完成。由2名高年資心血管影像醫(yī)師共同評(píng)分，取得一致意見，并對(duì)各支冠狀動(dòng)脈的后處理圖像進(jìn)行評(píng)分。5分：無偽影；4分：圖像對(duì)比良好，輕微偽影；3分：中等偽影，某一支冠狀動(dòng)脈或分支主干顯示欠清，但不影響診斷；2 分：嚴(yán)重偽影，一支冠狀動(dòng)脈主干模糊不清或中斷，影響診斷效果；1分：冠狀動(dòng)脈主干不可識(shí)別，無法用于診斷。

因個(gè)體冠狀動(dòng)脈分支有所差異，將冠狀動(dòng)脈分為12個(gè)節(jié)段：左冠狀動(dòng)脈主干(LMA)、左前降支(LAD)近段、LAD遠(yuǎn)段、第一對(duì)角支(D1)、左回旋支(LCX)近段、LCX遠(yuǎn)段、鈍緣支(OM)、右冠狀動(dòng)脈(RCA)近段、RCA遠(yuǎn)段、銳緣支(AM)、后降支(PDA)、左室后支(PLB)。在冠脈管腔范圍內(nèi)繪制ROI，連續(xù)測(cè)量3次面積，取其平均值。

掃描完成后，根據(jù)計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成的輻射劑量長(zhǎng)度乘積(DLP)及平均容積CT劑量指數(shù)(CTDIvol)，計(jì)算有效劑量(ED)。ED=DLP×k，k為質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)，取胸部平均值0.014。

2 結(jié) 果

2.1 圖像質(zhì)量評(píng)價(jià) 低管電壓組32例患者共顯示471個(gè)冠狀動(dòng)脈節(jié)段，平均(14.71±1.19)個(gè)節(jié)段。經(jīng)2名高年資醫(yī)師評(píng)價(jià)，所有圖像評(píng)分3分以上，可以進(jìn)行診斷。其中，5分節(jié)段數(shù)289個(gè)(61.4%)，4分節(jié)段數(shù)148個(gè)(31.4%)，3分節(jié)段數(shù)34個(gè)(7.2%)。32例冠狀動(dòng)脈各節(jié)段、鈣化斑塊及官腔內(nèi)狹窄顯示清晰，可滿足臨床需求(圖1)。

2.2 冠狀動(dòng)脈CT值 各冠狀動(dòng)脈管腔內(nèi)所測(cè)的CT值均大于300 HU(表1)。

2.3 輻射劑量評(píng)價(jià) 低管電壓組32例患者平均DLP為117.43±18.58，平均CTDIvol為10.48±1.90， ED為(1.64±0.26) mGy。低管電壓組輻射劑量較對(duì)照組患者降低(P<0.01，表2)。

圖1 冠狀動(dòng)脈成像重建圖像

表1 冠狀動(dòng)脈主要節(jié)段CT值，HU

組別CTDIvolDLPED/mGy低管電壓組10.48±1.90**117.43±18.58**1.64±0.26**對(duì)照組19.88±3.46225.10±39.373.15±0.55

**P<0.01與對(duì)照組相比

3 討 論

冠狀動(dòng)脈CTA作為無創(chuàng)性診斷冠心病的重要手段已廣泛應(yīng)用于臨床，多數(shù)冠心病或冠狀動(dòng)脈支架術(shù)后患者常需要進(jìn)行冠狀動(dòng)脈CTA檢查[3-4]，這增加了輻射傷害[5]，同時(shí)大量使用碘對(duì)比劑又增加了腎功能損傷。前門控軸掃與低管電壓方式具有降低射線劑量的作用[6-7]。根據(jù)碘衰減方式，在降低管電壓的同時(shí)，能增加對(duì)比劑的CT值，因此，雖然降低了對(duì)比劑濃度與注射速度，但仍可保證圖像質(zhì)量。本研究顯示，在前門控低管電壓冠狀動(dòng)脈CTA檢查中，結(jié)合低碘濃度對(duì)比劑不影響圖像質(zhì)量，且輻射劑量減少。

有研究[7-8]證明，患者體質(zhì)指數(shù)<25.0 kg/m2或體質(zhì)量<85 kg時(shí)，用100 kV管電壓進(jìn)行冠狀動(dòng)脈CTA掃描不會(huì)影響圖像質(zhì)量。患者體質(zhì)量越大，圖像信噪比越低，因此本研究選擇體質(zhì)量小于85 kg的患者。

前門控掃描每2個(gè)心動(dòng)周期采集1次圖像，掃描時(shí)間偏長(zhǎng)，這不僅使患者屏氣時(shí)間較長(zhǎng)，而且也加大了對(duì)比劑的團(tuán)注量。因此，降低對(duì)比劑濃度可降低檢查中碘的攝入量和對(duì)比劑對(duì)腎臟的危害。常規(guī)前門控軸掃選擇120 kV管電壓，碘含量為370 mgI/mL的對(duì)比劑。降低管電壓后，因X線能量減低，使碘對(duì)比劑相對(duì)X射線穿透力的衰減效果增強(qiáng)，光電效應(yīng)增加，從而使血管管腔內(nèi)的CT值升高。研究[9]認(rèn)為，冠狀動(dòng)脈管腔內(nèi)的CT值為250～300 HU可滿足診斷需求，本次研究冠狀動(dòng)脈主干CT值均在300 HU以上。此外，高濃度對(duì)比劑使冠狀動(dòng)脈管腔內(nèi)一些復(fù)合性鈣化斑塊與對(duì)比劑的對(duì)比度減小，這可能影響斑塊的顯示及對(duì)冠狀動(dòng)脈管腔狹窄的評(píng)估。近期研究[10]嘗試使用80 kV管電壓進(jìn)行前門控掃描，發(fā)現(xiàn)雖然可以大幅降低輻射劑量，但噪聲及體質(zhì)量對(duì)圖像質(zhì)量的影響加大。

綜上所述，在應(yīng)用前門控軸掃中，采用100 kV管電壓結(jié)合低濃度(300 mgI/mL)對(duì)比劑法能在保證成像質(zhì)量的基礎(chǔ)上降低輻射劑量，可在臨床推廣。

[ 1 ] GUTSTEIN A, WOLAK A, LEE C, et al. Predicting success of prospective and retrospective gating with dual-source coronary computed tomography angiography: development of selection criteria and initial experience[J]. J Cardiovasc Comput Tomogr, 2008, 2(2):81-90.
[ 2 ] 王妍焱, 吳國(guó)庚, 周 誠(chéng),等.64層螺旋CT前門控冠狀動(dòng)脈橫斷面掃描低劑量技術(shù)的初步研究[J].中華放射學(xué)雜志, 2008, 42(10): 1018-1021.
[ 3 ] 佟元濤, 任 克, 艾北方. 64層螺旋CT圖像后處理技術(shù)診斷冠脈狹窄的應(yīng)用價(jià)值[J].中國(guó)CT和MR雜志, 2012, 10(6):63-66.
[ 4 ] 畢春輝, 魏 盟, 沈 虹, 等. 國(guó)產(chǎn)與進(jìn)口雷帕霉素洗脫支架在冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病中的療效比較[J].中國(guó)臨床醫(yī)學(xué), 2016, 23(6): 744-748.
[ 5 ] HENZLER T, FINK C, SCHOENBERG S O, et al. Dual-energy CT: radiation dose aspects[J].AJR Am J Roentgenol, 2012,199(5 Suppl):S16-S25.
[ 6 ] NEEFJES L A, DHARAMPAL A S, ROSSI A,et al. Image quality and radiation exposure using different low-dose scan protocols in dual-source CT coronary angiography: randomized study[J].Radiology, 2011,261(3):779-786.
[ 7 ] ABBARA S, ARBAB-ZADEH A, CALLISTER T Q, et al. SCCT guidelines for performance of coronary computed tomographic angiography: a report of the Society of Cardiovascular Computed Tomography Guidelines Committee[J]. J Cardiovasc Comput Tomogr,2009,3(3):190-204.
[ 8 ] 張 俊, 何 波, 江 杰, 等. 管電壓100 kV下雙源CT冠狀動(dòng)脈成像的可行性[J]. 中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志, 2012,20(10): 734-737.
[ 9 ] SCHOEPF U J. CT of the heart : principles and applications[M]. New York:Humana Press, 2005:377-380.
[10] 包麗薇. 前瞻性心電門控技術(shù)80kV-CT冠脈造影的臨床應(yīng)用研究[J]. CT理論與應(yīng)用研究, 2015,24(3):401-408.

[本文編輯] 姬靜芳

Clinical application of low tube voltage and low-iodine-concentration contrast agent in prospective ECC-gated dual-source computed tomography coronary angiography

LIU Kai, LU Xiu-liang, ZHOU Xiao-feng, GU Jun-ying, ZENG Meng-su, LIANG Liang*

Department of Radiology, Zhongshan Hospital, Fudan University; Shanghai Institute of Medical Imaging, Shanghai 200032, China

Objective： To explore the clinical application and effect of prospective ECC-gated dual-source computed tomography coronary angiography (CTCA) with low tube voltage of 100 kV and low-iodine-concentration contrast agent to reduce radiation dosage. Methods： Totally 32 patients with coronary heart disease

dual-source CTCA. Prospective ECC-gated technique with the tube voltage of 100 kV and 300 mgI/mL iodine contrast agent was used. CT value of main segments of coronary arteries was measured. The scores of image quality and radiation dosage were assessed and analyzed. Results： CT value of every studied segment of coronary arteries was over 300 HU. The score of image quality was five in 289 segments, four in 148 segments, as well as three in 34 segments. The mean CT dose index volume (CTDIvol) and effective dose (DE) were 10.48±1.90 and (1.64±0.26) mGy. Conclusions： Prospective ECG-gated dual-source CCTA with low tube voltage of 100 kV and low-iodine-concentration contrast agent can reduce the radiation dosage without reducing image quality.

dual-source CT; prospective ECG-gated san; radiation dosage

2016-09-05 [接受日期] 2016-10-25

劉 鍇,主管技師. E-mail: liu.kai@zs-hospital.sh.cn

*通信作者(Corresponding author). Tel: 021-64041990-2462, E-mail: liang.liang@zs-hospital.sh.cn

10.12025/j.issn.1008-6358.2017.20160858

R 814.43

A