256 層螺旋CT“雙低”技術在冠狀動脈血管造影中的應用價值

孫艷紅，侯海燕，喬紅艷（通信作者）

1 南京醫科大學附屬無錫第二人民醫院醫學影像科 （江蘇無錫 214002）；2 江南大學附屬醫院醫學影像科 （江蘇無錫 214122 ）

冠狀動脈粥樣硬化性心臟病（coronary artery disease，CAD）是目前臨床最為常見的心血管疾病之一，其發病率呈逐年增長的趨勢，且發病年齡越來越年輕化[1-3]。冠狀動脈CT 血管成像（coronary computed tomography angiography，CCTA）是臨床評價冠狀動脈的常用無創檢查手段之一，可以用來分析冠狀動脈的起源、走行及斑塊的進展。有研究顯示，CCTA 的診斷準確度和陰性預測值均較高[4-6]，但其輻射劑量大且使用的含碘對比劑對人體有一定的傷害[7]，因此，如何在保證掃描質量的同時降低輻射劑量和對比劑劑量是醫學界關注的焦點，也是影像科醫師需要不斷深入研究的目標。基于此，本研究對采用“雙低”（低管電壓和低對比劑劑量）技術行CCTA 檢查的可行性進行探討，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

連續收集2020年4—8月于江南大學附屬醫院行CCTA 檢查的80例患者，按隨機數字表法分成試驗組和對照組，各40例。兩組一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性，見表1。本研究經醫院醫學倫理委員會批準，患者及其家屬均認真閱讀造影檢查注意事項并自愿簽署知情同意書。

表1 兩組一般資料比較

納入標準：心率＜80次/min，無心律不齊，無期前收縮，無支架、搭橋等情況；體質量指數（body mass index，BMI）為18.5～25.0 kg/m2。排除標準：嚴重心、肝、腎及呼吸功能衰竭患者；有碘過敏史的患者；無法配合完成檢查的患者；無法耐受檢查全程的患者。

1.2 方法

兩組均于檢查前5 min舌下含服硝酸甘油（北京益民藥業有限公司，國藥準字H11021022，規格0.5 mg），同時進行呼吸訓練，采用飛利浦 Brilliance 256層螺旋CT機前瞻性心電門控掃描模式，心率≤70次/min的患者采用65%～75%R-R間期曝光，心率＞70次/min的患者采用35%～45%R-R間期曝光；探測器寬度為128×0.625 mm，掃描層厚為0.625 mm，機架轉速為0.27 r/s。試驗組管電壓設置為100 kV，管電流自動調節；對照組管電壓設置為120 kV，管電流設置為200 mA。兩組均采用碘海醇[北京北陸藥業股份有限公司，國藥準字 H20174099，規格50 ml∶15 g（I）]作為對比劑，采用雙筒高壓注射器注射（注射速率為5 ml/s），試驗組注射40 ml，對照組注射60 ml，對比劑注射完成后，兩組以相對速率注入0.9%氯化鈉注射液50 ml，使用對比劑跟蹤技術啟動掃描，選定氣管隆嵴水平層面進行同層面動態掃描，在升主動脈根部選取感興趣區域，閾值設置為120 HU，當達到預先設定好的閾值后，機器延遲6 s自動掃描，掃描范圍從氣管隆嵴至膈面水平。

1.3 圖像質量評價

對獲取的掃描圖像進行重建，然后將影像自動傳送至Extended Brilliance workspace（EBW）工作站，通過冠狀動脈分析軟件，使用多平面重建（multiple planar reconstruction，MPR）、曲面重建（curve planar reformation，CPR）、容積再現（volume rendering，VR）等后處理技術顯示冠狀動脈主干及分支。（1）圖像質量的客觀評價[8-10]：分別測量兩組左冠狀動脈前降支（left anterior descending，LAD）、左冠狀動脈回旋支（left circumflex，LCX）、右冠狀動脈（right coronary artery，RCA）三大分支的近段、中段、遠段的CT值，同時記錄椎旁肌肉組織CT值及主動脈的CT值和標準差（standard deviation，SD），主動脈SD值作為影像噪聲；計算兩組圖像的信噪比（signal to noise ratio，SNR）和對比噪聲比（contrast to noise ratio，CNR），SNR值=主動脈CT值/SD，CNR值=（冠狀動脈管腔CT值-椎旁肌肉組織CT值）/SD，其中冠狀動脈管腔CT值為主動脈根部水平同層面的三支冠狀動脈的平均CT值。（2）圖像質量的主觀評價[11-12]：由兩名高年資放射科診斷醫師采用5分法（5分為冠狀動脈充盈佳，顯示清晰，無運動偽影；4分為冠狀動脈充盈可，顯示較清晰，有少許偽影；3分為冠狀動脈充盈稍差，顯示略清晰，可以用于診斷，有一定的運動偽影；2分為冠狀動脈充盈較差，圖像顯示模糊，診斷困難，偽影顯著；1分為冠狀動脈充盈差，顯示不清，圖像無法用于診斷）進行評價，兩人意見不一致時協商解決至達成統一。

1.4 輻射劑量

采用CT 劑量指數（CT dose index，CTDI）、CT劑量長度乘積（dose length products，DLP）及有效輻射劑量（effective dose，ED）評價兩組的輻射劑量水平，CTDI 和DLP 值在掃描過程中記錄，ED 值=DLP×k，其中k=0.014 mSv/（mGy·cm）[13]。

1.5 統計學處理

2 結果

2.1 兩組圖像質量比較

兩組圖像質量的客觀評價指標和主觀評分比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）；一致性檢驗結果顯示，兩名高年資放射科診斷醫師的主觀評價結果的一致性較高（Kappa=0.81），見表2。兩組圖像均滿足診斷需求，見圖1、2。

表2 兩組圖像質量比較（±s）

表2 兩組圖像質量比較（±s）

注：主觀評分采用非參數Mann-Whitney U 檢驗；LAD 為左冠狀動脈前降支，LCX 為左冠狀動脈回旋支，RCA 為右冠狀動脈，SNR 為信噪比，CNR 為對比噪聲比

組別例數客觀評價指標主觀評分（分）LAD CT 值（HU） LCX CT 值（HU） RCA CT 值（HU） 主動脈CT 值（HU）SNRCNR試驗組40406.5±87.1400.4±77.3400.6±83.8446.5±70.215.4±5.5 12.7±3.1 4.13±0.69對照組40415.62±66.2411.2±69.1423.0±76.7428.9±69.516.0±5.8 14.4±5.3 4.25±0.90 t/U-0.53-0.65-1.241.12-0.56-1.7-0.70 P 0.600.520.220.600.580.100.49

圖1 試驗組圖像展示

2.2 兩組輻射劑量比較

試驗組的CTDI、DLP、ED 均低于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表3。

表3 兩組輻射劑量比較

3 討論

近年來，CCTA 已成為心血管疾病患者首選的

圖2 對照組圖像展示

無創檢查手段，但其所帶來的輻射問題及對比劑不良反應一直是臨床關注的焦點。如何在保證獲得高質量冠狀動脈圖像的前提下，降低CCTA 檢查的輻射劑量及對比劑劑量顯得尤為重要。一方面，CT血管成像的低管電壓技術已被應用于頭頸及四肢動脈成像檢查中，并逐漸被應用于CCTA 檢查中，Budoff 等[14]研究發現，CT 輻射劑量達到10 mSv 時，引發惡性腫瘤的概率為1/2 000，因此，在滿足臨床診斷需求的情況下，應積極探索如何有效降低輻射劑量；另一方面，對比劑是造成患者腎功能損害的一個重要因素[15-16]，而腎功能損害會嚴重影響患者的生命質量。本研究將對比劑劑量從傳統的60 ml 減少至40 ml，可在一定程度上減少碘的攝入量，并有效降低對比劑腎病的發生風險[17]。

本研究結果顯示，當管電壓降至100 kV時，圖像噪聲增加且CNR降低。原因可能為：管電壓的降低會產生較多的散射線，故圖像噪聲增加；而同時X線的穿透力下降，可以增加組織間的密度差[18]，提高血管與周圍組織的對比度，進而提高冠狀動脈的CT值，并提高圖像的信噪比，故在圖像主客觀質量評分中兩組差異無統計學意義，且均能符合診斷要求，說明采用“雙低”技術所獲得的CCTA圖像可適用于冠狀動脈疾病的診斷。

本研究的不足之處在于：（1）僅將BMI 正常（18.5～25 kg/m2）的人群作為研究對象，而BMI 較高的肥胖患者對圖像質量的影響較大，BMI 較低的患者是否可應用更低的管電壓（如80 kV）仍需進一步探究；（2）兩組圖像的主觀評分一致性較高且符合診斷要求，但試驗組（采用“雙低”技術）在圖像質量客觀評價指標上并無顯著優勢；（3）評價圖像質量中同時存在管電壓和對比劑劑量2個變量，這可能會影響評價結果，日后有待進一步進行亞組分析。

綜上所述，采用“雙低”技術行CCTA 掃描，可大幅度降低患者的有效輻射劑量，同時獲得滿足診斷需求的影像圖像，具有較高的可行性和實用性。