低輻射劑量在CT尿路造影中的應用價值

楊琴，王思凱，余飛，代平，梁卡麗，何其舟

(西南醫(yī)科大學附屬中醫(yī)醫(yī)院，四川 瀘州 646000)

0 引言

泌尿系統(tǒng)大部分器官位于腹膜后，與周圍組織缺乏明顯對比。CT尿路造影(CTU) 是一種無創(chuàng)、非侵入性泌尿系統(tǒng)檢查技術，受腹部條件影響小；能觀察腎臟的分泌和排泄功能；CT尿路造影的圖像經過后處理，可多平面、多方位、立體地顯示腎臟及尿路的病變。CT尿路造影(CTU) 成為診斷泌尿系統(tǒng)疾病的重要檢查方法，由于CT尿路造影成像是大范圍容積掃描、多期掃描，導致患者所接受的輻射劑量較大。如何根據患者的體重指數(Body Mass Index，BMI)，選擇個性化的掃描方案，在保證CT尿路造影排泄期圖像質量的前提下，降低患者的輻射劑量成像成為放射科醫(yī)師越來越關心的問題及研究點。

1 材料與方法

1.1 一般資料

2019年9月至2020年12月期間，選取臨床懷疑有輸尿管梗阻性病變，已行腹部攝片(KUB)或泌尿系超聲檢查，但是還不能明確病因，需要進一步行CT尿路造影檢查的患者，一共60例，患者的體重指數均≤28kg/m2。隨機分為常規(guī)劑量組(A組)和低劑量組(B組)，每組30例；B組根據患者的體重指數再分為B1(BMI≤23kg/m2)、B2(23kg/m2＜BMI≤28kg/m2)，其中23kg/m2＜BMI≤25kg/m2為B2.1組，25kg/m2＜BMI≤28kg/m2為B2.2組。A組年齡范圍為34～88歲，平均年齡為(58.83±12.68)歲，男性共11例，女性共19例；B組年齡范圍為23～71歲，平均年齡為(48.3±13.41)歲，男性共20例，女性共10例。

1.2 儀器與方法

掃描設備為西門子雙源CT，雙筒高壓注射器；syngo.via后處理工作站。A組排泄期管電壓為120kV，管電流為210mAs。B1組排泄期管電壓為100kV，管電流210mAs。B2組管電壓120kV，管電流按照體重指數在A組(210mAs)基礎上分別下降30%、15%，B2.1組管電流設定147mAs，B2.2組為178mAs。對比劑為碘海醇(濃度為350mgI/mL)，對比劑總量為70～90mL，注射流速為3～4mL/s，感興趣區(qū)設在腎上極層面的腹主動脈管腔內，CT 閾值達100HU時自動觸發(fā)掃描，30s掃描皮質期，60s掃描髓質期，可讓患者下地走動10～15min以后掃描排泄期(如果腎臟各期顯影不佳，可適當延遲掃描時間)，得到的圖像有利于滿足診斷需求。

1.3 評價圖像質量

對CT尿路造影的主觀圖像質量進行評價，2位高年資醫(yī)師雙盲法進行評價，包括VR、MIP、CPR等圖像進行評估，意見不一時則通過協(xié)商取得一致。主觀圖像質量評價采用1-5分法，圖像質量差不能診斷，評為1分；圖像的偽影較多、噪聲較大，降低了診斷可信度，評為2分；圖像有偽影，表面結構模糊，尚可診斷，評為3分；圖像質量好，少許偽影，表面結構略模糊，但腎盂、腎盞，輸尿管、膀胱結構顯示清晰能做出診斷，評為4分；圖像質量非常好，無偽影，腎盂、腎盞、輸尿管和膀胱充盈良好，表面光滑，能精確診斷，評為5分。

1.4 計算輻射劑量

CT尿路造影檢查排泄期的輻射劑量參數CT容積劑量指數(CTDIvol)、劑量長度乘積(DLP)由CT設備自動生成。依據國際放射委員會轉換因子k=0.015 mSv/(mGy·cm)，計算有效輻射劑量ED=k×DLP。

1.5 統(tǒng)計分析

數據統(tǒng)計學分析應用SPSS 19.0。計數資料采用絕對值、比例表示，計量資料服從正態(tài)分布采用均數±標準差表示。對A、B兩組患者排泄期的CDTIvol、DLP、ED 采用獨立樣本t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。對主觀圖像質量的評價采用χ2檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 輻射劑量比較

A組CT尿路造影排泄期的容積劑量指數CTDIvol為(14.16±0.41)mGy，劑量長度乘積DLP為(696.10±70.83)mGy.cm，有效輻射劑量ED為(10.41±1.06)mSv。B組CT尿路造影排泄期的容積劑量指數CTDIvol為(10.46±1.61)mGy，劑量長度乘積DLP為(542.78±139.18)mGy.cm，有效輻射劑量ED為(8.14±2.08)mSv。A、B兩組CT尿路造影排泄期的CTDIvol、DLP、ED比較差異有統(tǒng)計學意義(P值＜0.05)，見表1。

表1 兩組CT尿路造影掃描排泄期的輻射劑量表(±s)

組別 例數 CTDIvol(mGy) DLP(mGy.cm) ED(mSv)A 30 14.16±0.41 696.10±70.83 10.41±1.06 B 30 10.46±1.61 542.78±139.18 8.14±2.08 P值 0.00 0.006 0.007

2.2 圖像質量評價

兩組CT尿路造影排泄期的主觀圖像質量總體評價統(tǒng)計學無意義(P＞0.05)，見表2。

表2 兩組CT尿路造影掃描排泄期的圖像質量主觀評價

3 討論

多層螺旋CT擁有高密度分辨率、高空間分辨率，因此CT尿路造影(CTU)的圖像質量得到明顯提高；另外多層螺旋CT有強大的后處理功能，多平面重組(MPR)、曲面重建(CPR)、最大密度成像(MIP)、容積成像(VR)等能多平面、多角度、立體地呈現泌尿系統(tǒng)的解剖結構以及空間關系，并且能顯示腎臟的排泄功能，診斷泌尿系統(tǒng)疾病有著明顯優(yōu)勢[1]；CT尿路造影(CTU)掃描的速度快，患者的耐受性好；對泌尿系統(tǒng)疾病診斷的特異度、靈敏度及準確率較靜脈腎盂造影(IVU)有明顯的提高，因此靜脈腎盂造影逐漸被CT尿路造影所取代[2]。CT尿路造影檢查是大范圍的容積掃描，并且需要行多期掃描，患者所接受的輻射劑量過大，因此降低CT尿路造影的輻射劑量有著重要的臨床意義。

CT尿路造影的成像原理是經肘靜脈注入含碘對比劑，對比劑通過腎臟的分泌、排泄，高密度的對比劑充盈在腎盞、腎盂、輸尿管及膀胱內，通過與周圍的組織形成鮮明對比，將泌尿系的解剖結構及疾病顯示清晰。CT檢查的輻射劑量與X線的管電壓和線束過濾條件密切相關，管電壓越高，那么X線束的穿透能力就越強，患者所接受的輻射劑量也會增加，輻射劑量與管電壓成2-3次冪正比關系，因此管電壓是輻射劑量非常關鍵的影響因素之一。為接受檢查的患者選擇合適的管電壓依據主要有以下幾種方式，可以根據患者的體重、體重指數(BMI)以及患者的腹部寬度。低管電壓X線的穿透力降低，可以穿透瘦小的患者，但是肥胖的患者則需要高管電壓才能穿透。降低管電壓，衰減系數增大，CT值會增加，對比度也會增加，能降低輻射劑量。低管電壓時，X射線束穿透含碘對比劑時，X線的衰減增加，一定范圍內增加圖像噪聲，但噪聲的增加對軟組織影響較大，對比劑充填的血管或尿路無明顯影響，含有高密度對比劑的泌尿系統(tǒng)的CT值反而增加，在周圍相對低密度組織的襯托下顯示的更亮[3]。如果在相同的對比劑注射條件下，100kV管電壓掃描得到的CT值高于120kV管電壓掃描得到的CT值，但是輻射劑量能明顯降低[4]。除了降低管電壓、管電流來減少患者的輻射劑量，隨著CT設備的高速發(fā)展，迭代重建方法的廣泛使用，我們還可以通過使用迭代重建方法達到間接降低患者CT尿路造影檢查帶來的輻射劑量[5]。

Yanag等[6]對CT尿路造影研究，采用降低管電壓(80kV)及運用智能降噪濾波器的方法，與常規(guī)劑量方案(120kV)對比研究發(fā)現，80kV組的輻射劑量明顯降低，但是80kV組顯示中下段輸尿管及膀胱的圖像質量也相應降低，并且影響臨床診斷。麻增林等[7]應用16排螺旋 CT進行CT尿路造影掃描，低劑量組的管電壓120kV，管電流為115～120mAs，常規(guī)劑量掃描方案，管電壓120kV，管電流200～250mAs，兩組對比研究，結果顯示常規(guī)劑量組對泌尿系統(tǒng)結構的顯示效果略優(yōu)于低劑量組，但無統(tǒng)計學差異，總體均達到診斷要求。Al-Amin等[8]在CT尿路造影排泄期使用不同的管電壓，100kV管電壓與120kV管電壓組相比較，100kV管電壓組患者所接受的輻射劑量有下降，但該研究沒有根據患者的體重指數(BMI)來選擇管電壓和管電流。本研究中低劑量B組管電壓、管電流的選擇依據為患者的體重指數(BMI)，低劑量B組的容積劑量指數CTDIvol為(10.46±1.61)mGy，劑量長度乘積DLP為(542.78±139.18)mGy.cm，有效輻射劑量ED為(8.14±2.08)mSv。本研究常規(guī)劑量組(A組)排泄期的管電壓為120kV，管電流為210mAs，容積劑量指數CTDIvol為(14.16±0.41)mGy，劑量長度乘積DLP為(696.10±70.83)mGy.cm，有效輻射劑量ED為(10.41±1.06)mSv。常規(guī)劑量組(A組)、低劑量B組兩組的輻射劑量相比較，B組的有效輻射劑量比A組下降約22%，并且差異存在統(tǒng)計學意義。本研究對低體重指數的患者(BMI≤23kg/m2)，采用低管電壓100kV，為了避免因降低管電壓后，中下段的輸尿管及膀胱結構顯示受到影響，因此管電流仍然選擇210mAs；對于B2.1組(23kg/m2＜BMI≤25kg/m2)，B2.2組(25kg/m2＜BMI≤28kg/m2)因為患者的體重指數(BMI)較大，并未降低其管電壓，而僅在其管電流210mAs的基礎上降低30%、15%。常規(guī)劑量組(A組)的主觀圖像質量評分，其中29例為5分，1例為4分；低劑量組(B組)有28例為5分，只有2例為4分；A組、B組的圖像質量都能滿足醫(yī)師的診斷要求，不存在統(tǒng)計學差異。研究表明，A、B兩組使用相同濃度的對比劑，采用相同的注射條件，降低管電壓、管電流的情況下，CT尿路造影的圖像質量不受影響，完全能滿足放射科醫(yī)師的診斷要求。

根據CT尿路造影檢查患者的體重指數(BMI)，在排泄期制定個性化的掃描方案，合理降低管電壓、降低管電流，在保證圖像質量不影響臨床診斷的情況下，達到降低患者輻射劑量的目的。