低管電壓和低濃度造影劑對下肢動脈血管成像質量和輻射劑量的影響

樸成浩，譚力力，尹華石，海洪勃，宋揚

（1.沈陽醫學院附屬第二醫院放射科，遼寧 沈陽 110035；2.急診科）

下肢動脈CT血管造影術（CTA）是目前廣泛應用于診斷下肢動脈血管疾病的一種檢查手段［1］，具有操作簡單、檢查準確、可清晰顯示血管病變程度等優勢［2］。但造影劑和CT電離輻射的風險也成為嚴重的醫療問題。有研究顯示，隨著造影劑在CTA中的廣泛應用，造影劑腎病的發病率逐漸升高，已成為導致腎功能衰竭的第三大原因［3］。目前，對于下肢動脈CTA的輻射劑量以及造影劑濃度仍沒有統一標準，但降低造影劑使用量和輻射劑量已成為放射科醫師的迫切愿望。本研究旨在探討低管電壓和低濃度造影劑對下肢動脈血管成像質量和輻射劑量的影響，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2016年2月至2017年2月沈陽醫學院附屬第二醫院行下肢動脈CTA的患者88例為研究對象。按照隨機數字表法分為觀察組與對照組，各44例。觀察組男29例，女15例，年齡56～87歲，平均年齡（68.5±10.4）歲；體重指數為20.8～31.8 kg/cm2，平均（25.8±2.7）kg/cm2。對照組男27例，女17例，年齡55～86歲，平均年齡（68.3±10.3）歲 ；體 重 指數為 20.6～31.9 kg/cm2，平均（25.9±2.8）kg/cm2。2組患者在性別、年齡以及體重指數等方面差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。本研究經醫院倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 納入及排除標準 納入標準［4］：（1）所有患者均符合行CTA檢查條件；（2）臨床癥狀包括下肢疼痛、間或跛行；足背動脈搏動感應減弱或腳趾潰瘍等；（3）均經CT等檢查確診存在下肢動脈疾病。排除標準：（1）合并嚴重甲亢者；（2）對本研究所用試劑過敏者；（3）合并心、肝、腎等臟器功能嚴重障礙者。

1.3 研究方法 采用GE optima 660型CT機對患者進行下肢動脈CTA。檢查前患者取仰臥位，掃描范圍從腹主動脈水平開始直至足底，螺距設定為0.797：1，行螺旋掃描，自動毫安秒，層厚與層間距均取0.8mm，矩陣為512×512。均采用自適應統計迭代算法進行圖像重建，其中觀察組患者下肢動脈CTA方案為管電壓100 kVp，造影劑為威視派克270mgI/ml。對照組患者下肢動脈CTA方案為管電壓120 kVp，造影劑為威視派克350mgI/ml。

1.4 觀察指標 分別對比2組圖像評分、圖像噪聲、下肢動脈CT值、對比噪聲比、容積劑量指數、輻射劑量長度乘積、輻射劑量以及造影劑碘攝入量情況。

1.5 評價標準［5］圖像評分標準主要是根據常規4分法進行，具體內容如下：圖像無診斷價值，其中血管不連續，且血管周圍較為模糊、偽影情況較重記為1分；圖像具有診斷價值，血管周圍存在明顯的模糊偽影記為2分；圖像良好，血管走形連續，只存在輕度的偽影記為3分；圖像優秀，不存在偽影，且血管亮度高、邊緣顯示較為清晰記為4分。圖像噪聲主要是通過記錄腹主動脈、腘動脈以及髂總動脈的CT值進行計算。對比噪聲比主要是通過將原始下肢動脈的CTA數據傳輸至AW4.5工作站中采用VR、MPR以及CRP等予以圖像重組，對比噪聲比=（腹主動脈CT值-腹部軟組織CT值）/圖像噪聲。輻射劑量的測量是通過CT機自動記錄獲得，包括容積劑量指數、輻射劑量長度乘積以及輻射有效劑量，輻射有效劑量=輻射劑量長度乘積×k，其中k屬于轉換系數，參照歐洲CT質量標準系數平均值為0.014msV/（mGy·cm）。

1.6 統計學方法 使用SPSS 20.0軟件進行統計學分析，計量資料用均數±標準差（x±s）表示，采用t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 2組圖像評分對比 觀察組圖像評分為（3.66±0.48）分，對照組為（3.57±0.49）分，2組比較差異無統計學意義（t=0.870，P＞0.05）。

2.2 2組各項影像參數測量值比較 觀察組下肢動脈CT值、對比噪聲比均顯著高于對照組（P＜0.05），圖像噪聲差異無統計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 2組各項影像參數測量值對比x±s）

表1 2組各項影像參數測量值對比x±s）

注：與對照組比較，1）t=2.972、2.840，P＜0.05

組別觀察組對照組n 44 44圖像噪聲（HU）9.50±1.03 9.42±1.01下肢動脈CT值（HU）467.24±40.171）374.92±38.75對比噪聲比15.28±2.121）13.37±1.91

2.3 2組容積劑量指數、輻射劑量長度乘積、有效輻射劑量和造影劑攝入量比較 觀察組容積劑量指數、輻射劑量長度乘積、有效輻射劑量、碘攝入量均顯著低于對照組（P＜0.05），見表2。

表2 2組容積劑量指數、碘攝入量、輻射劑量長度乘積以及有效輻射劑量對比（±s）

表2 2組容積劑量指數、碘攝入量、輻射劑量長度乘積以及有效輻射劑量對比（±s）

注：與對照組比較，1）t=9.381、18.264、18.823、20.383，P＜0.05

組別觀察組對照組n 44 44容積劑量指數10.38±2.511）15.42±2.53輻射劑量長度乘積168.25±20.481）248.72±20.85有效輻射劑量（mSv）2.32±0.621）4.71±0.57碘攝入量（g）8.32±0.781）12.54±0.84

3 討論

下肢動脈硬化性狹窄或閉塞是導致下肢遠端缺血、肢體潰爛壞死的一類疾病，嚴重影響患者的生活質量［6］。而隨著近年來醫療水平的不斷發展以及影像學技術的逐漸完善，下肢動脈CTA已成為目前臨床上用以診斷下肢動脈硬化最有效的檢查手段，通過下肢動脈CTA檢查，可以達到對下肢動脈硬化癥進行早期干預的目的［7］。然而，由于下肢血管分支較多、范圍較大，加上血管粗細存在一定差異，從而導致了臨床CTA檢查時常發生遠端顯像效果不佳等情況［8］。且導致該不良結果的主要原因與管電壓的高低以及造影劑的達峰掃描時間長短等因素存在密切相關。既往臨床上常規檢查均采用120 kVp管電壓，掃描時間在15～20 s之間，加之掃描區域內包括腺體等對射線高度敏感的解剖結構，從而導致較高的輻射劑量會對該類結構造成一定程度的輻射危害［9］。因此，如何有效降低檢查過程中的輻射劑量一直以來都是CT臨床所關注的重點問題，而以低輻射劑量以及低濃度造影劑獲取高質量的影像資料是未來CT血管造影的發展方向。

本研究結果顯示：觀察組圖像評分與對照組比較差異無統計學意義。這表明了低管電壓和低濃度造影劑應用于下肢動脈CTA中可得到滿足診斷要求的圖像質量。此外，觀察組下肢動脈CT值與對比噪聲比均顯著高于對照組，差異均有統計學意義。這符合劉虎等［9］的研究報道，說明了低管電壓和低濃度造影劑可為臨床提供更有效的下肢動脈血管圖像。究其原因，筆者認為隨著管電壓的降低圖像噪聲會隨之增大，但康普頓散射會隨著光電效應的增強而減弱，從而使得血管及其周圍的組織對比度更加顯著。觀察組容積劑量指數、輻射劑量長度乘積、有效輻射劑量均顯著低于對照組，差異均有統計學意義。這與李愛靜等［10］的研究報道一致，表明了低管電壓和低濃度造影劑應用于下肢動脈CTA中可顯著降低對患者的輻射劑量。分析原因，筆者認為本研究所采用的是迭代重建算法，該算法主要是通過建立噪聲性質以及被掃描物體的模型，從而為對噪聲抑制要求較高的檢查帶來巨大好處。另有研究報道顯示，迭代重建算法可通過降低重建圖像上的噪聲以獲得劑量上的優勢，因此在相同噪聲水平上，患者接受檢查時所受的輻射劑量顯著下降。另有研究報道顯示，采用100 kVp管電壓的對比噪聲相比120 kVp管電壓較好，且有效降低輻射劑量［11］，充分發揮了迭代算法降低CT輻射的優勢。且采用低管電壓以及低濃度造影劑進行下肢動脈CTA時，可清晰地顯示患者下肢動脈及其各級分支血管情況，并顯著減少患者對造影劑的攝入量，從而有效避免患者發生一系列不良反應，有利于減少對腎功能以及心功能的潛在危害，安全性較好。

綜上所述，低管電壓和低濃度造影劑可為臨床提供更有效的下肢動脈血管圖像，且有效降低輻射劑量，具有較佳的安全性，可作為臨床上下肢動脈CTA的首選方案，具有較高的臨床推廣價值。

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