CT肺動脈成像低劑量與低對比劑用量的臨床應用研究

楊曉靜，張春秋

肺動脈血管造影是臨床診斷肺動脈栓塞（pulmonary artery embolism,PAE）的金標準，但是由于是創傷性的檢查而較難在臨床廣泛開展。肺動脈CT血管成像（CT pulmonary angiography，CTPA）目前是臨床診斷肺動脈栓塞的首選影像檢查方法[1-2]，然而CTPA的電離輻射及所用對比劑誘發的對比劑腎病越來越受到大家的重視，如何在不影像圖像質量的前提下，最大可能的降低了電離輻射和減少使用含碘對比劑的用量成為CTPA的研究熱點[3-4]。本文旨在研究低電壓（80 kVp）和小劑量對比劑在CTPA檢查中的可行性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 2015年3月～2016年3月就診于本院懷疑患有肺動脈栓塞（PAE）的患者60例。其中，男37例，女23例。年齡23～71歲，中位年齡為50.6歲。已排除對比劑過敏者，心、肝、腎功能不全者，不能配合、無法完成檢查者及妊娠婦女。將60例患者分為2組，每組30例，兩組患者在性別、年齡組間比較差異無統計學意義。本研究經本院倫理委員會批準，患者簽署了知情同意書。

1.2 儀器與方法 設備采用美國GE公司64層螺旋CT（Discovery CT750 HD）。對照組采用臨床目前常用的掃描方法，管電壓120 kVp、對比劑90 ml（碘必樂，上海博萊科信誼，370 mgI/ml）、注射速率4 ml/s；實驗組則采用低管電壓80 kVp、對比劑35 ml（碘必樂，上海博萊科信誼，370 mgI/ml）、注射速率3 ml/s。其他掃描參數兩組一致，管電流250 mAs，噪聲指數（NI）10，螺距0.992，轉速0.4 s/r，準直器寬度0.625 i×40 mm，矩陣512×512，重建層厚0.9 mm，層間距0.45 mm。患者仰臥掃描床上，肘靜脈預置20 G套管針，使用高壓雙筒注射器經右側肘正中靜脈注射對比劑，然后利用30 ml生理鹽水注入。掃描時采用對比劑跟蹤技術，將感興趣區（ROI）放置于氣管分叉水平的上腔靜脈，當閾值達到100 HU時啟動掃描程序，延遲3 s開始采集。從頭側到足側，掃描范圍從胸廓入口至雙肺底。

1.3 圖像處理及分析 將掃描得到的原始數據傳至ADW4.4工作站，采用多平面重組（MPR）、最大密度投影（MIP）和容積再現技術（VRT）技術重建原始圖像。由2名副主任醫師以雙盲法進行后處理和分析圖像質量，主要評估肺動脈干、左、右肺動脈及亞段肺動脈顯示情況和管腔可見低密度充盈缺損情況。圖像質量采用4分法，4分圖像質量良好，血管清晰；3分圖像質量尚可，不影響分析。2分圖像質量較差，影響分析；1分圖像質量很差，無法觀察血管。CT值測量的測試點選擇在肺動脈主干，肺動脈干的平均CT值作為信號值，肺動脈干層面的肌肉CT值標準差的平均值作為背景噪聲，肺動脈干層面兩側椎旁肌的平均CT值作為對比信號值。SNR=信號值/背景噪聲，CNR=(信號值-對比信號值)/背景噪聲。

1.4 輻射劑量 統計容積CT劑量指數（CT dose index volume，CTDI vol）和掃描長度（Length），根據公式計算出劑量長度乘積（dose length product,DLP），DLP（mGy·cm）=CTDIvol（mGy）×Length（cm）。

1.5 統計學方法 使用SPSS 19.0軟件，對患者一般資料、CT值測量結果及輻射劑量計算結果比較采用方差分析；對圖像質量評分結果采用Wilcoxon秩和檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

所有患者均一次性順利完成CTPA檢查。

2.1 圖像質量 兩組圖像均能滿足臨床診斷的要求，組間影像質量評分結果差異無統計學意義。低對比劑用量使實驗組上腔靜脈線束硬化偽影較對照組明顯減低，提高了圖像質量，見圖1、圖2。

圖1 小劑量對比劑團注測試影像，上腔靜脈密度低于肺動脈，無放射狀偽影Figure 1 Images of small dose contrast bolus injection showed that the density of superior vena cava was lower than that of pulmonary artery,and there was no radial artifact

圖2 常規掃描，上腔靜脈密度高，有放射狀偽影Figure 2 The density of the superior vena cava was high and radial artifact were observed in the conventional scan

2.2 肺動脈CT值測量結果 對照組肺動脈主干CT值為（392.12±67.32）HU ；實驗組為（389.64±52.29）HU，兩組之間差異均無統計學意義。對照組和實驗組SNR、CNR分別為：（3.84±0.30）、（3.70±0.24）、（4.60±0.36）、（4.24±0.22），兩組之間差異無統計學意義。

2.3 輻射劑量情況 對照組的CTDIvol、DLP（7.65±0.02）mGy、（342.60±36.90）mGy·cm明顯高于實驗組（4.65±0.23）mGy、（146.62±14.62）mGy·cm，差異有統計學意義（P＜0.05）。

3 討論

肺動脈栓塞目前認為是高發病率、高死亡率的疾病，致死率可以達到20%～30%，因此早診斷及早治療在臨床治療上具有很重要的意義[5]。傳統上血管造影是金標準，但具有創傷性、并發癥風險。隨著醫學技術的進步，利用多層螺旋CT技術進行肺動脈血管成像已經成為肺動脈栓塞的主要影像學檢查方法，在臨床上得到廣泛認可，但隨之而來的電離輻射劑量及含碘對比劑的不良反應也引起了重視[6-7]。

目前臨床應用對比劑基本上是非離子型低滲對比劑，與傳統的離子型對比劑相比較，對比劑過敏及不良反應的發生率已經明顯降低。經頸靜脈注射大劑量的含碘對比劑有可能會導致對比劑腎病，繼而引起腎臟損害。靜脈注射對比劑的劑量是引起對比劑腎病的重要因素之一，減少對比劑的使用劑量可明顯的降低對比劑腎病的發生率[8]。目前臨床的螺旋CT具有高空間分辨率以及掃描速度快的優點，因此不需要注射大量的對比劑應該就可以獲得較高的圖像質量。國內外已有研究表明在螺旋CT肺動脈掃描中經外周靜脈注射30 ml對比劑完全可以達到診斷要求[7]。本研究通過對疑似肺栓塞患者采用80 kV低管電壓、30 ml對比劑進行CTPA，與臨床劑量及足量的對比劑檢查相比，圖像質量無明顯的差別，結果證實低劑量、少對比劑進行CTPA具有可行性。

放射防護最優化最核心內容就是利用最低的輻射劑量達到最優的診段，根據這個原則，醫生要根據不同的病人、不同的疾病以及不同的檢查部位而合理的選擇優化的個性化CT掃描方法。在降低CT肺動脈成像輻射劑量的方法中，降低管電壓是最有效的降低輻射劑量方法[2，9]。肺部由于是含氣的空腔器官，因而具有良好的天然對比度，理論上來講利用低劑量即可達到良好的掃描效果。MCNITT等的研究提示CT掃描時將管電壓降低17%，輻射劑量減少可以達到39%[10]。眾多研究顯示在體部CT掃描過程中，在其余參數不變的情況下，輻射劑量與管電流呈現為線性關系，而與管電壓的2.8次方呈正相關[9，11]。因此，降低管電壓比降低管電流能夠更好地降低輻射劑量，從而減少患者所受輻射傷害和延長球管使用壽命。

本研究顯示實驗組80 kVp、30 ml對比劑、注射速率3 ml/s獲得圖像在肺動脈干、CT值與對照組無明顯差別，說明碘信號的CT值是隨著管電壓降低而增加；但與對照組組的碘量分別降低了42%。因此，在臨床工作中為降低對比劑用量提供了證據，并且還降低了對比劑腎病的發生風險。

綜上所述，80 kV低管電壓聯合低劑量對比劑在CT肺動脈血管成像是可行的，該方法能有效減少輻射劑量和對比劑用量，有效減少對比劑毒副作用的發生率。

[1] 付玉存,賈慧娟,秦雷.64層螺旋CT肺動脈成像的臨床研究[J].醫學影像學雜志,2009,19(7):832-834.

[2] 馬晶晶,袁濤,全冠民.低劑量CT肺動脈成像技術進展[J].國際醫學放射學雜志,2015,38(6):557-561.

[3] 劉欣,王照謙,賈崇富.肺動脈CT成像不同掃描模式的優劣性及應用前景[J].中華老年心腦血管病雜志,2016,18(3):324-326.

[4] 胡學梅,馬麗婭,張進華,等.低劑量、等滲低濃度對比劑CT肺動脈血管成像技術在診斷肺動脈栓塞中的應用研究[J].中華放射學雜志,2014,48(10):811-815.

[5] Piovella F, Iosub DI. Acute pulmonary embolism:risk assessment,risk stratification and treatment options[J].The clinical respiratory journal,2016,10(5):545-554.

[6] Righini M,Robert-Ebadi H,Le Gal G.Diagnosis of pulmonary embolism[J].Presse medicale, 2015,44(12 Pt 2):e385-391.

[7] Wang RC,Bent S,Weber E,et al.The Impact of Clinical Decision Rules on Computed Tomography Use and YieldforPulmonaryEmbolism:ASystematicReview and Meta-analysis[J].Annals of emergency medicine,2016,67(6):693-701,693.

[8] 馬麗婭,周文,胡瓊潔,等.等滲低濃度對比劑肺動脈CT血管成像臨床應用研究[J].放射學實踐,2015,30(11):1102-1106.

[9] 趙永霞,索紅娜,李盛藍,等.肺動脈CT成像中不同掃描模式對影像質量及輻射劑量影響的對比研究[J].臨床放射學雜志,2016,35(4):626-629.

[10]McNitt-Gray MF.AAPM/RSNA Physics Tutorial for Residents:Topics in CT.Radiation dose in CT[J].Radiographics,2002,22(6):1541-1553.

[11]徐國民.低輻射劑量低對比劑用量條件下CT肺動脈血管成像的初步研究[J].臨床放射學雜志,2014,33(12):1935-1939.