低管電壓聯合低濃度對比劑在256層螺旋CT頭頸動脈成像中的應用

李 倩,張惠英,馬春梅,李文會

(1.河北省唐山市婦幼保健院 放射科,河北 唐山,063000; 2.華北理工大學附屬醫院CT室,河北 唐山,063000)

多層螺旋CT頭頸動脈成像(MSCTA)技術因其無創、禁忌少、空間分辨率高、掃描時間短以及成像范圍大而得到廣泛應用。在臨床工作中,MSCTA已被視為頭頸部血管病變的首選檢查方法，但伴隨的輻射問題以及造影劑的副作用也日益明顯。本研究在256層螺旋CT頭頸動脈成像中應用低管電壓(100 kV )聯合低濃度對比劑(320 mgI/mL)技術，在保證圖像質量的前提下降低輻射劑量及碘總量，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2015年5月—2016年3月行256層螺旋CT頭頸動脈成像的患者80例。檢查前先向患者詳細告知試驗內容，患者同意后簽署知情同意書，并經倫理委員會審查通過。所有患者檢查前均進行碘過敏實驗且無碘對比劑過敏。所有患者均無嚴重肝腎功能不全和心衰。80例患者隨機分為2組。A組(常規組)40例，男18例，女22例，年齡31～77歲，平均(59.8±13.9)歲; B組(雙低劑量組)40例，男17例，女23例，年齡29～79歲，平均(60.5±12.8)歲。

1.2 檢查方法

患者檢查前行碘過敏實驗且未出現過敏反應，囑患者掃描時避免做吞咽動作。使用飛利浦256層螺旋CT,掃描時患者頭先進，仰臥于掃描床上; 范圍從主動脈弓下緣到顱頂; 掃描方法采用自動跟蹤技術。激發閾值設為150 HU,激發層面興趣區設在主動脈弓下緣降主動脈內。掃描參數為:機架旋轉速度為0.27 s/轉,層數為128層，管電壓120 kV,管電流設為自動(200～400 mAs); 層厚及層間距均為0.625 mm。所有患者均右側肘靜脈[1]留置20G靜脈針(文獻報道，在頭頸CTA中，注射對比劑時右臂比左臂注射的圖像質量更高)，使用一次性雙筒高壓注射器，流速4.5 mL/s。對比劑用量根據體質量選擇(1.0 mL/kg)。A組:設置管電壓120 kV,對比劑碘普羅胺(370 mgI/mL); B組:設置管電壓100 kV,對比劑碘佛醇(320 mgI/mL)。采用iDose迭代重建算法。

1.3 圖像后處理

使用EBW(Extended Brilliance Work-space)4.0.2.145工作站進行圖像后處理，將原始數據傳至工作站后，首先逐層觀察橫斷位圖像，然后再使用后處理軟件進行圖像后處理，每組圖像都使用VR、MIP、MPR三種重建方法，重建時要結合多角度旋轉、剪切、自動去骨等多種方式，并且調整窗寬、窗位，以得出的最佳圖像圖像為準。

1.4 觀察指標

① 頭頸動脈增強后CT值測量:測量橫斷位圖像中主動脈弓、頸總、頸內及大腦中動脈CT值，測量時避開斑塊，感興趣區大小約占管腔面積的50%以上，頸總動脈、頸內動脈及大腦中動脈記錄平均值。② 圖像質量評價:圖像質量評價均由2名副主任醫師采用雙盲法進行評分，分為優、良、中、差4級。評價標準[2]如下:優(頭頸部動脈血管對比劑充盈良好，密度均勻，血管輪廓清楚，管壁邊緣銳利，無偽影，上腔靜脈及頸靜脈基本無對比劑殘留)，良(頭頸部動脈血管內對比劑充盈良好，管腔內密度均勻，血管輪廓清楚，管壁欠光滑，有輕微偽影，上腔靜脈及頸靜脈見少量對比劑，但不影響診斷)，中(頭頸部動脈血管內對比劑充盈尚可，管腔內密度欠均勻，管壁輕度模糊，有輕度偽影，上腔靜脈及頸靜脈顯影，但仍可進行診斷)，差(頭頸部動脈血管內對比劑充盈差，血管不連續甚至不能識別，偽影嚴重，明顯影響診斷甚至不能用于診斷)。③ 輻射劑量的測量:不同組織器官的輻射劑量不易直接測量，采用目前常用的有效劑量轉換系數進行估算，計算公式為ED=k×DLP,其中ED為有效輻射劑量,DLP為劑量長度乘積,k為轉換系數。不同部位的轉換系數不同，本研究中采用參照歐盟委員會(CEC)關于CT的質量標準指南[3]中的頸部換算因子k=0.0054。④ 碘總量的計算:碘總量=對比劑用量(mL)×對比劑濃度(mgI/mL)。

1.5 統計學方法

所有數據輸入SPSS 17.0統計學軟件，進行統計分析。圖像質量評分采用非參數秩和檢驗，對頭頸動脈增強后CT值、輻射劑量及碘總量進行獨立樣本t檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

A、B組圖像中主動脈弓、頸總動脈、頸內動脈及大腦中動脈處CT值差異無統計學意義(P>0.05),見表1。A、B組每組40例，各評價80根血管。2組圖像質量評價比較，差異無統計學意義(P>0.05)。見表2。A組平均輻射劑量為(4.05±0.37) mSv,B組為(2.67±0.33) mSv。2組差異有統計學意義(P<0.05)。A組平均碘總量為(23.16±2.32) g,B組(20.18±2.13) g。2組差異有統計學意義(P<0.05)。

表1 A、B組動脈內對比劑CT值對比 HU

表2 A、B組頭頸動脈圖像質量評價情況

3 討 論

隨著多層螺旋CT技術的不斷進步，其應用范圍也越來越廣泛，伴隨的輻射問題也日益被重視。射線照射可引起人體細胞的不可逆損傷，損害身體健康，還可能引起染色體畸變，其后代也將受到影響。有研究[4]認為，患者每接受一次CT掃描，死于癌癥的概率就會增加0.08%，而且還會隨著CT檢查次數的增加而增加。頭頸聯合CT動脈成像中掃描范圍大，相應輻射劑量也會增加，且其中包括對射線敏感的甲狀腺及晶狀體，因此更需要低輻射掃描。降低輻射劑量的方法包括降低管電壓、降低管電流，減少掃描范圍及增加螺距等。本研究通過降低管電壓的方式來降低輻射劑量，結果顯示低管電壓組(管電壓100 kv)輻射劑量明顯低于常規組(120 kv)。管電壓的大小決定射線的穿透能力，照射劑量和管電壓的平方呈正比。Jun等[5]研究表明CCTA檢查時，當管電壓從100 kV降至80 kV時，輻射劑量可降低70%。降低管電壓在降低患者的輻射劑量的同時可以增加血管的強化程度，原因是管電壓降低時,X線的平均能量更接近碘的K值(約33 keV),強化效果就更好。Waaijer等[6]研究顯示，管電壓為90 kV時1 mg碘的CT值比120 kV時增加了43%,比140 kV時增加了74%,低管電壓時血管強化更明顯。碘對比劑的濃度、滲透壓、劑量、注入方式以及速度均可以影響不良反應的發生率和嚴重性[8]。文獻[9]報道，碘對比劑隨著濃度的增加，對比劑滲透壓增加，對腎臟毒性也越大，發生對比劑腎病的可能性加大。一次性攝入大劑量碘有可能引起甲狀腺功能、形態和代謝障礙，即碘過多癥，其發生和攝入碘的劑量有關[10]。本研究中選擇低管電壓(管電壓100 kV)聯合使用低濃度對比劑進行256層螺旋CT頭頸動脈成像。結果顯示雙低劑量組與常規組輻射劑量分別為(2.67±0.33) mSv和(4.05±0.37) mSv,雙低劑量組輻射劑量明顯低于常規組。雙低劑量組與常規組碘總量分別為(20.18±2.13) g和(23.16±2.32) g,雙低劑量組碘總量較常規組明顯減少。

在CT頭頸動脈成像中，良好的頭頸動脈圖像必須有合適的血管內對比劑濃度。有研究[11]表明，動脈血管增強后CT值為250～450 HU時能夠滿足診斷要求,CT值過低或過高都不利于血管病變的顯示。本研究中2組圖像中頭頸動脈各段血管內平均CT值無顯著差異，2組平均CT值均為420 HU左右，表明在256層螺旋CT頭頸動脈成像中使用低管電壓聯合低對比劑濃度所得圖像可以滿足臨床診斷要求。文獻[12]報道，伴隨管電壓的降低，圖像噪聲將相應增加。在CT圖像重建中，應用迭代重建法可以克服濾波反投影算法輻射劑量與圖像質量之間的制衡關系。據文獻報道[13],迭代重建應用于不同臟器的CT掃描，可以提高圖像質量。因此本研究中2組均應用iDose迭代重建法進行圖像重建。雙低劑量組與常規組圖像質量差異無統計學意義(P>0.05),2組圖像質量無明顯區別，絕大部分圖像質量良好。降低頭頸動脈CTA掃描過程中的輻射劑量和碘總量是CTA血管成像的研究趨勢，相信隨著掃描技術的不斷完善，在臨床工作中可以廣泛應用低劑量檢查，尤其是對射線敏感人群及復查患者。

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