100 kV管電壓腎臟增強CT掃描中造影劑最小用量分析

王亞寧，時高峰，杜煜，王琦，李月考，齊曉輝

(河北醫科大學第四醫院，石家莊050011)

100 kV管電壓腎臟增強CT掃描中造影劑最小用量分析

王亞寧，時高峰，杜煜，王琦，李月考，齊曉輝

(河北醫科大學第四醫院，石家莊050011)

目的計算并分析100 kV管電壓腎臟增強CT掃描中的造影劑最小用量。方法行上腹部增強掃描的患者90例，隨機均分為A、B、C組。均采用DSCT掃描，造影劑選擇非離子型碘造影劑(碘海醇，300 mgI/mL)，A、B、C組患者造影劑用量分別為1.0、1.3、1.5 mL/kg。掃描完成后，將圖像傳輸至工作站進行圖像分析。計算三組各組織器官的CT值、信噪比(SNR)和腎皮質強化值(ΔHU)，并對強化后圖像質量進行主觀評估、計分。結果A、B、C組圖像質量主觀評分分別為(4.4±0.7)、(4.7±0.7)、(4.8±0.6)分，三組相比，P均>0.05。A、B、C組的腹主動脈、腎皮質CT值及腎皮質ΔHU依次增高，組間兩兩相比，P均<0.05；A組腎靜脈CT值低于B組和C組(P均<0.05)。腎皮質ΔHU與造影劑用量的線性相關回歸公式為：ΔHU=16.48+95.21×造影劑用量，在滿足ΔHU≥100 HU的條件下，最小造影劑用量為0.88 mL/kg，經換算得到的最小造影劑量為0.88×0.3 g=0.26 gI/kg。結論100 kV管電壓下腎臟增強CY掃描中所需要的最小造影劑用量為0.26 gI/ kg。

增強CT檢查；腎臟；造影劑；碘海醇

增強CT掃描對于各種腎臟病變的檢出、診斷及指導治療有重要臨床價值。以往120 kV管電壓條件下，進行CT掃描達到較為滿意效果的增強后腎皮質CT衰減值需要增加超過100 Hu[1]，此時碘造影劑的用量為常規使用的1.5～2 mL/kg(非離子型造影劑，濃度為300 mgI/mL)。近幾年來，關于低千伏CT掃描應用于全身各部位檢查的研究不斷增多，其優點已被廣大臨床工作者認可。與常規應用的120 kV管電壓掃描相比，采用較低千伏CT掃描的一大優勢是碘造影劑的CT衰減值得到較大提高，原因是低千伏(如100或80 kV)產生的光子更接近碘原子的K空間的躍遷能級(33.2 keV)[2]。較多研究證實，肝臟、胰腺、腎臟及大血管的增強掃描中，采用較低的管電壓可降低碘造影劑的使用量30%～40%，對減輕患者腎臟負擔、降低造影劑腎病的發生率有很大幫助[3]。本研究計算并分析了100 kV管電壓下腎臟增強CT掃描中的最小造影劑用量，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料及分組 2016年6～12月行上腹部增強掃描的患者90例，患者檢查前均簽署知情同意書。排除有碘造影劑過敏史者，患有嚴重心肺疾病者，腎功能不全患者(血肌酐超出44.2～132.6 μmol/L)[4，5]。將患者隨機分為A、B、C組，每組30例。A組年齡(67.5±6.4)歲，男12例、女18例，體質量(65.2±10.3)kg；B組年齡(63.5±8.4)，男16例、女14例，體質量(62.2± 14.6)kg；C組年齡(66.5±9.4)歲，男19例、女11例，體質量(64.4± 9.9)kg。三組患者的年齡、性別、體質量差異無統計學意義。

1.2 CT掃描方法及參數 均采用DSCT掃描，采用非離子型碘造影劑(碘海醇，300 mgI/mL)，A、B、C組患者造影劑用量分別為1.0、1.3、1.5 mL/kg。掃描定位像后常規上腹部平掃，然后行上腹部增強掃描；掃描范圍膈頂至左側腎臟下緣水平。經肘前靜脈采用高壓注射器注射造影劑，根據造影劑量調整注射速度，保證注射時間約30 s。注射開始后，利用自動觸發軟件，設定主動脈CT值達+100 HU后自動觸發并延遲5 s行腎皮質期掃描，然后延遲40 s行腎實質期掃描。具體掃描參數：管電壓100 kV，均使用自動毫安秒技術(CARE DOSE 4D)，參考管電流為210 mAs，探測器寬度0.6 mm×32，旋轉時間0.5 s，螺距0.6，512×512矩陣，重建層厚及層間隔均為5 mm，重建函數為I26(迭代重建算法)。

1.3 圖像分析及質量評價 將圖像傳輸至工作站進行圖像分析。由1名從事影像診斷5年以上的主治醫師完成數據測量工作。測量興趣區選取雙側腎門水平，面積5～10 mm2，每個組織器官均需測量3次并取平均值，測量時避開囊腫、出血、鈣化等病變區域。測量各組圖像中的腎皮質期腹主動脈、腎皮質、豎脊肌的CT值及標準差，實質期測量腎靜脈肌CT值及標準差，平掃測量腎皮質的CT值。計算各組織器官的信噪比(SNR)，計算公式：SNR=平均CT值/標準差。同時計算腎皮質強化值ΔHU=皮質期CT值-平掃CT值。由2名從事影像診斷8年以上的副主任醫師采用雙盲法對強化后圖像進行主觀評估，意見不一致時以兩者討論結果為最終結果。采用5級法進行評分[6]：強化質量優異計5分，強化質量好計4分，強化質量可接受計3分，強化質量稍差計2分，強化質量差計1分。

1.4 造影劑最小用量分析方法 對三組增強圖像進行分析，分別測量相應部位的CT衰減值，生成相關回歸公式并進行計算，從而得到最小造影劑用量。

2 結果

A、B、C組圖像質量主觀評分分別為(4.4±0.7)、(4.7±0.7)、(4.8±0.6)分，三組相比，P均>0.05。三組圖像質量主觀評價Kappa檢驗的k值為0.75，表明三組圖像的主觀評分有較高度的一致性。A、B、C組的腹主動脈、腎皮質CT值及腎皮質ΔHU依次增高，組間兩兩相比，P均<0.05；A組腎靜脈CT值低于B組和C組(P均<0.05)。詳見表1。腎皮質ΔHU與造影劑用量的線性相關回歸公式為：ΔHU=16.48+95.21×造影劑用量(r=0.60，P<0.000 1)。在滿足ΔHU≥100 HU的條件下，利用此回歸方程計算得到的最小造影劑用量為0.88 mL/kg；本研究使用的造影劑濃度為300 mgI/mL，經換算得到的最小造影劑量為0.88×0.3 g=0.26 gI/kg。

表1 三組各組織器官CT值、SNR、ΔHu比較

注：與C組相比，*P<0.05；與B組相比，#P<0.05。

3 討論

應用低千伏進行CT增強掃描有較大優勢，可以顯著提高血管及實質臟器的強化效果[7]。換言之，采用低千伏CT增強掃描可以在不影響圖像質量及診斷效能的前提下，相應地降低造影劑用量。然而，腹部低千伏掃描時如果結合常規反投影濾過重建技術(FBP)，會由于較高的噪聲而導致圖像質量下降[8，9]。隨著CT設備技術的不斷進步，迭代重建方法得到了更為廣泛地應用。迭代重建技術可以有效減小低千伏掃描的圖像噪聲，提高圖像質量，因此本研究中各組圖像重建均采用的是迭代重建算法。

有學者[10，11]采用80 kV管電壓結合迭代重建進行胰腺增強掃描，可得到滿足診斷要求的圖像。然而有研究則對低千伏掃描結合迭代重建的圖像質量存在質疑[12]。筆者在以往臨床實踐和研究過程中發現，對體質量較大的患者使用80 kV管電壓結合迭代重建進行腹部掃描，可能存在噪聲較多、影響圖像質量的情況，達不到診斷的要求。因此本研究采用管電壓100 kV進行研究，所得到的圖像質量均能滿足診斷需求。

影響腎臟強化質量的患者方面因素主要包括體質量和心功能[13，14]。本研究采用造影劑跟蹤觸發技術以期減少心功能差異對研究結果的影響。由于腎動脈位置變化較大，走行相對迂曲，因此本研究采用測量相應層面的腹主動脈CT值來間接評價腎動脈的強化CT值。三組圖像的腹主動脈、腎皮質CT值、腎皮質ΔHU均有統計學差異，表明隨著造影劑用量的減少，腎皮質及動靜脈的強化程度有不同程度的減低。然而，三組圖像腹主動脈SNR，腎皮質SNR、腎靜脈SNR及豎脊肌CT值、豎脊肌SNR無統計學差異，表明在一定范圍內合理地減少造影劑的用量，對于圖像質量的影響并不顯著。三組圖像的主觀評分也有較高度的一致性，也從另一方面證實了上述推論。

日常工作中使用的120 kV管電壓條件下，強化掃描造影劑的常規用量一般推薦為1.5～2 mL/kg[15，16]。如前所述，采用低千伏掃描能夠降低30%～40%的造影劑用量，因此本研究中三組分別采用劑量為1.0、1.3、1.5 mL/kg(造影劑濃度為300 mgI/mL)。國外學者在研究肝臟、胰腺強化掃描時，將ΔHU(相應實質臟器的強化后CT衰減值增量)一般設定為≥100 HU[17～19]；本研究根據直線相關回歸分析，最后測得在滿足腎皮質ΔHU≥100 HU的條件下，腎臟強化掃描的最小造影劑用量為0.88 mL/kg，經換算即最小碘量為0.26 gI/kg，這樣便于在使用不同濃度造影劑時進行計算。

本研究也存在一定的局限性。首先，入選患者數量相對較少，結果可能存在一定的偏倚。其次，研究中未進行腎臟排泄期掃描，主要是考慮到增加掃描期相會增加輻射劑量，因此本研究得到的最小造影劑用量對于排泄期是否適合還需要進一步研究。第三，本研究只采用了一種CT掃描儀及配套迭代重建算法得到結果，是否適用于其他機型及迭代重建算法有待進一步驗證[20]。

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10.3969/j.issn.1002-266X.2017.39.027

R814.3

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時高峰(E-mail: duyu2528@sina.com)

2017-05-05)