64排螺旋CT聯合低管電壓、低管電流和低對比劑濃度在肺動脈成像中的應用研究

王 偉，袁藝芳，羅 敏，劉文軍

(四川省自貢市第四人民醫院放射科，四川 自貢 643000)

近年來肺動脈栓塞發病率逐年上升[1]，據文獻[2]報道，未經治療者死亡率可高達20%～30%，而及時診治者死亡率可降至8%。隨著多層螺旋CT的快速發展與廣泛普及，肺動脈成像以其快速、無創、簡便等優點成為肺動脈栓塞診斷的首選影像學檢查方法[3，4]。本研究探討64排螺旋CT“雙低”(低輻射劑量，低濃度對比劑)肺動脈成像的可行性，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料2013年9月至2016年12月我院疑似肺動脈栓塞行肺動脈成像的患者90例，身體質量指數(BMI)為18.5～25.0 kg/m2，按隨機數字表法分成常規劑量組、低劑量組各45例。常規劑量組，男22例，女23例，年齡35～72歲[(58±10.1)歲]；低劑量組，男20例，女25例，年齡30～75歲[(55±11.5)歲]。本研究經過醫院倫理委員會批準，所有患者均已告知檢查注意事項并簽署知情同意書，均無對比劑使用禁忌證。

1.2 掃描參數與方法使用GE Lightspeed VCT 64排(128層)螺旋CT掃描機，兩組均采用小劑量團注測試法，測試對比劑用量均為10 ml。常規劑量組管電壓120 kV，管電流250 mAs，對比劑濃度370 mgI/ml(碘帕醇)；低劑量組管電壓100 kV，管電流200 mAs，對比劑濃度300 mgI/ml(碘海醇)。其余掃描參數兩組均一致，螺距1.375∶1，矩陣512×512，機架旋轉速度0.5 s/r，層厚0.625 mm，重組層間距0.625 mm，掃描范圍從肺尖掃至肺下緣。

1.3 后處理方法將掃描原始數據傳至AW4.5后處理工作站。重建方法包括：多平面重組(MPR)、最大密度重組(MIP)及容積再現(VR)，得到各組橫斷位、冠狀位、矢狀位圖像及三維圖像。

1.4 圖像質量評價兩組圖像均由2名主治及以上職稱醫師采用盲法以統一標準共同閱片，進行質量評價。主觀評價標準[5]：根據肺動脈圖像清晰度、血管邊緣銳利情況、主干和分支顯示情況綜合判斷。5分，圖像顆粒均勻，肺動脈顯示良好，邊緣光滑銳利，能夠顯示遠端6～7級分支；4分，圖像顆粒較均勻，肺動脈顯示良好，邊緣光滑，能夠顯示遠端5級分支；3分，圖像顆粒欠均勻，肺動脈主干及主要分支顯示良好，邊緣稍毛糙，能夠顯示遠端4級分支；2分，圖像顆粒粗糙，肺動脈主干及主要分支顯示較差，邊緣毛糙，僅能夠顯示遠端3級分支；1分，肺動脈主干及分支顯示差。其中5分為優秀；4分為良好；3分為合格，可以滿足診斷要求；1、2分為不合格，不能滿足診斷要求。

圖像質量的客觀評價指標：①測量肺動脈的CT 值(包括主肺動脈，左、右肺動脈干，右肺上、下葉肺動脈，左肺上、下葉肺動脈)，ROI放置位置為血管分叉遠端1 cm血管中央，ROI面積為該位置肺動脈最大截面的60%～70%，每個位置測量3 次，取平均值；測量肺動脈主干分叉層面雙側胸大肌CT值，取平均值。②圖像背景噪聲值由肺動脈主干CT值標準差SD表示。③計算圖像信噪比(SNR)及對比噪聲比(CNR)，SNR=肺動脈平均CT值/圖像背景噪聲，CNR=(肺動脈平均CT值-胸大肌平均CT值)/圖像背景噪聲。

1.5 輻射劑量指標記錄每例患者的劑量長度乘積(DLP)，并按照公式E(mSv)≈k×DLP計算有效劑量(ED)。其中k值為權重因子，采用歐洲質量標準胸部平均值為0.014。

1.6 統計學方法采用SPSS 17.0統計軟件進行分析。計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用t檢驗；等級資料比較采用秩和檢驗。P< 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 圖像質量主觀評分比較兩組均可清晰顯示肺動脈主干及各級分支，遠端分支顯示良好，邊緣光滑銳利，顆粒均勻，兩者無明顯差別(圖1、圖2)。兩組圖像質量主觀評分差異無統計學意義(Z=-0.565，P> 0.05)，見表1。

表1 常規劑量組與低劑量組圖像質量主觀評分比較

圖1 常規劑量組肺動脈重建圖像 a、b：VR圖像；c、d：MIP圖像

圖2 低劑量組肺動脈重建圖像 a、b：VR圖像；c、d：MIP圖像

2.2 圖像質量客觀評分比較常規劑量組與低劑量組肺動脈平均CT值差異有統計學意義(P< 0.05)；兩組SNR、CNR比較差異無統計學意義(P> 0.05)。見表2。

表2 常規劑量組與低劑量組圖像質量客觀評分比較

2.3 輻射劑量比較常規劑量組輻射劑量(8.45±0.32)mSv，與低劑量組(3.30±0.16)比較，差異有統計學意義(t=29.662，P< 0.001)。

2.4 對比劑碘含量比較常規組使用高濃度對比劑碘帕醇(370 mgI/ml)，對比劑劑量為30 ml，碘含量11.1 g；低劑量組采用低濃度對比劑碘海醇(300 mgI/ml)，對比劑劑量為30 ml，碘含量9.0 g，比常規組減少約19%。

3 討論

近年來隨著多層螺旋CT的普及，CT肺動脈成像的應用越來越廣泛。而隨著CT輻射損傷及使用碘對比劑后出現的對比劑腎損傷等問題的出現，肺動脈成像掃描條件優化成為人們研究的熱點[6～8]。掃描條件優化主要包括：降低管電壓、管電流、對比劑濃度與用量、調節對比劑使用方案、監測層面及閾值的設置等等。本研究在保證對比劑使用方案不變的前提下，通過降低管電壓、管電流及對比劑濃度，對肺動脈成像的掃描條件進行優化，從而達到降低輻射劑量和對比劑用量的目的。

影響CT劑量的因素較多，主要包括：管電壓、管電流、螺距。管電壓：管電壓與射線的穿透力和空間分辨率有關。CTDIvol會隨著管電壓的降低而降低，但管電壓的降低導致射線穿透力下降，圖像噪聲增加。目前大部分醫院均采用120 kV，本研究發現，管電壓為100 kV時，圖像評分、信噪比、對比噪聲比與正常劑量組比較差異無統計學意義，與張玉蘭等[9]研究結果相符。管電流：管電壓不變的前提下，管電流與射線劑量呈線性關系[10]，通過降低管電流減少輻射劑量較為明顯。管電流主要影響低對比分辨率的組織鑒別(如腦組織、肝臟等)，而肺動脈周圍有肺組織的天然對比，對比分辨率高，這就使降低管電流成為可能。本研究低劑量組輻射劑量較常規劑量組明顯降低。

影響肺動脈強化程度的因素很多，主要與對比劑濃度、總量、流率、管電壓有關。由于血液從肺動脈到肺靜脈的循環時間僅2～3 s，因此可供掃描的時間窗非常窄，這就需要快速推注對比劑，使對比劑在短時間內流入肺動脈并達到峰值。本研究采用5.0 ml/s的流速注入對比劑和生理鹽水，可保證對比劑快速進入肺循環。目前，對比劑總量的多少并無統一標準，有的采用1.0 ml/kg[11]，有的采用優化量20～50 ml[12]，本研究在患者BMI相近的前提下，采用注射流率乘以肺循環時間約20 ml，加上小劑量測試法的10 ml，總量共計30 ml對比劑。本研究低劑量組使用管電壓100 kV，300 mgI/ml對比劑，常規劑量組使用管電壓120 kV，370 mgI/ml對比劑，發現低劑量組肺動脈平均CT值高于常規劑量組，是因為低管電壓條件下X射線光子能量與碘的結合更接近，從而使血管內的CT值升高。因此，低管電壓掃描條件可采用較低濃度對比劑。據文獻報道，在腎功能正常的人群中，使用對比劑后出現的腎損害發生率較低(0.6%～2.3%)，而在心腎功能不全、糖尿病等高危人群中發病率則明顯升高[13，14]。腎損害的發生與碘對比劑的用量相關，減少碘對比劑的用量可在一定程度上避免此類不良反應的發生[14，15]。本研究中，常規組使用高濃度對比劑碘帕醇(370 mgI/ml)，對比劑劑量為30 ml，碘含量11.1 g；而低劑量組采用低濃度對比劑碘海醇(300 mgI/ml)，對比劑劑量為30 ml，碘含量9.0 g，比常規組減少約19%，而兩者圖像質量無明顯差異。

綜上所述，64排螺旋CT聯合應用低管電壓、低管電流和低對比劑濃度在肺動脈成像中的研究是可行的，在圖像質量滿足診斷要求的前提下，可較明顯降低輻射劑量和比對劑碘含量。