優化碘對比劑劑量聯合低管電壓在頭頸部CTA中的應用價值

中圖分類號：R814.43 文獻標志碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2025.09.007

Application value of optimization of iodine contrast agent dosage combined with lowtubevoltage in headand neck CTA

PUChanghong，WU Yingning，MA Shijing，LI Baosheng （Departmentof Radiology，Affiliated Hospital of YoujiangMedical UniversityforNationalities，Baise533ooO，Guangxi，China）

【Abstract】ObjectiveTo explorethe aplication value of lowdoseof iodine contrastagent combined with low tube voltage in head and neck CTangiography（CTA）.MethodsA prospective study was conducted，and12O patients who underwent headandneck CTA wererandomlydivided into two groups，with 6Opatients ineachgroup，anddiferent scanning andcontrast medium injection protocolswereemployed for each group.Study group were given low-dose iodinated contrast agent （5 mL） with an 8O kV tube voltage，and a contrast agent dosage of 0.6mL/kg ，while control group were given a standard-dose iodinated contrast agent（15 mL）with a 100kV tube voltage，and a contrast agent dosage of 0.9mL/kg Andthen，basic information，imagequalityscores，signal-to-noiseratio（SNR）andcontrast-to-noiseratio（CNR）of main vessels，as wellasCTdoseindex（CTDIvol），dose-length product（DLP），efectiveradiation dose（ED），and iodine contrastagentdosage between thetwo groups werecompared.ResultsThere was no statisticallysignificant diference in age，gender，BMI，and subjective image quality scores between the two groups （ Pgt;0.05 ）. Similarly，there was no statistically significant difference in main vessel SNR and CNR between the two groups（ Pgt;0.05 ）.The CTDIvol，DLP，ED，and iodinecontrast mediumusageofthestudy group weresignificantlylowerthan thoseof thecontrol group，andthedifference was statistically significant （ Plt;0.05 ）.ConclusionRational optimization of iodinated contrast volume and reduction of tube voltage in headandneck CTAcan preserve diagnostic imagequalitywhile significantlylowering bothradiation exposure andiodineloadtothepatients.However，furtherexplorationisstillneededforlowerefectivetubevoltagevaluesandmoreoptimized contrast agent dosages.

【Keywords】 head and neck；CT angiography（CTA）；iodine contrast agent；tube voltage；radiation dose

頭頸部CT血管成像（CTangiography，CTA）作為一種關鍵的診斷工具，對診斷動脈瘤、狹窄等血管問題非常有效。因其高度精確且操作簡便，大大提高了檢查時間和患者的舒適度及診療效率，使其成為評估頭頸部血管疾病的重要工具[]。在進行CTA檢查時，確保圖像質量達到診斷標準的同時，減少對患者輻射劑量也至關重要[2]。在頭頸部CTA檢查中，碘對比劑的使用必不可少。但攝入過量的碘對比劑可能會導致受檢者引發不適或出現過敏反應，癥狀包括皮膚瘙癢、紅腫或呼吸困難，嚴重時可增加患對比劑腎病（contrast induced nephropathy，CIN）的風險[3]。在掃描過程中，如能減少碘對比劑使用量的同時降低輻射暴露，這對于受檢者是非常有益的，也是目前臨床中關注的重點和想要達到的效果。因此，本文旨在探討低劑量碘對比劑聯合低管電壓在頭頸部CTA中的應用價值，在圖像質量符合診斷的同時，可以減少受檢者碘對比劑攝入量和輻射劑量對身體的輻射生物效應。

1資料與方法

1.1一般資料采用前瞻性研究，選擇2024年1月一10月于我院接受頭頸部CTA掃描的患者120例，依據隨機數字表分為研究組和對照組，收集所有患者的年齡、性別、身高和體重，并計算每位患者的體重指數（bodymassindex，BMI）。納人標準： ① 患者知情并簽署知情同意書； ② 臨床懷疑頭頸部血管疾病。排除標準： ① 合并嚴重腎功能障礙者； ② 合并嚴重糖尿病、高血壓疾病; ③ 合并免疫功能缺陷；④ 合并嚴重甲狀腺功能亢進者； ⑤ 妊娠期或哺乳期女性； ⑥ 有碘對比劑過敏史。

1.2檢查方法利用Revolution256排螺旋CT（Revolution，GE，American）執行頭頸部CTA掃描。掃描前，必須向患者及其家屬詳細講解注意事項并簽署知情同意書，確保檢查區域無金屬異物。指導患者在掃描過程中避免吞咽動作，維持均勻呼吸。患者采取仰臥位，頭部用膠帶固定以防止晃動，雙臂自然放置于身體兩側。掃描范圍從主動脈弓下緣延伸至顱頂，掃描方向為自足側向頭側。使用拜耳雙筒高壓注射器通過右肘靜脈注入非離子型碘對比劑（ 370mg/mL 碘普羅胺注射液）及生理鹽水。兩組均采用小劑量測試法（TestBolus）來測量時間-密度曲線，以確定頭頸部CTA的最佳增強時間點。具體操作步驟如下：研究組首先給予 5mL 碘對比劑預注射，隨后注入 15mL 生理鹽水沖洗，注射速度均為5mL/s ；選擇C4水平的頸動脈作為監測點，在開始注射后10s啟動單層重復掃描模式，每2s采集一次圖像，直至觀察到對比劑強化效果開始減弱。對照組的操作與研究組相同，預注射量為 15mL 碘對比劑后接 15mL 生理鹽水沖洗，注射速度同樣為5mL 。利用GERevolution256排CT內置軟件確定最佳增強時間。在正式進行CTA掃描時：研究組根據患者體重給予 0.6mL/kg 的碘對比劑劑量；對照組則按照 0.9mL/kg 的標準劑量給予碘對比劑[4]兩組的注射速度均為 5mL/s ，對比劑注射完畢后立即注入 40mL 生理鹽水沖洗。研究組設置管電壓為80kV ，而對照組為 100kV 。管電流采用智能毫安技術，迭代重建算法ASIR-V設定為 40% ，螺距比值為0.984：1 。

1.3圖像后處理將掃描層厚為 0.625mm 的CTA圖像上傳至AW4.6后處理工作站，對兩組圖像分別進行容積再現（VR）、最大密度投影（MIP）、多平面重組（MPR）以及曲面重組（CPR）等后處理操作。

1.4圖像質量的主觀評價對頭頸部血管圖像質量進行評估，由兩位影像診斷主治醫師采用雙盲法獨立進行主觀評價[5]。評價標準依據5分制：5分代表優秀，即血管顯示清晰，無異常偽影及噪聲，圖像完全滿足影像診斷要求；4分表示良好，血管顯示較好，圖像中存在輕微的偽影和噪聲，但仍能滿足診斷需求；3分為一般，此時圖像中的偽影和噪聲較為明顯，但不影響最終診斷結果；2分為較差，圖像受到較大程度的偽影和噪聲干擾，可能會影響準確診斷；而1分表示圖像質量極差，存在嚴重偽影和噪聲，無法用于診斷目的。優良率計算公式為：（優秀 + 良好）樣本數/總樣本數 ?×100% 。當兩位醫生給出的評分不一致時，將通過討論達成一致意見以確定最終評分。

1.5圖像質量的客觀評價由一名放射診斷醫師分別測量主動脈弓、頸總動脈遠端、頸內動脈C1段、椎動脈V1段、大腦中動脈M1段的CT值，以及患者胸鎖乳突肌的CT值及其標準差（SD）。在勾畫血管感興趣區（ROI）時，應避開血管壁、鈣化和血栓。每個測量點進行三次測量并取平均值。計算每組圖像上各動脈的信噪比（SNR）和對比噪聲比（CNR），其中 SNR= 血管CT值/胸鎖乳突肌SD， CNR= （血管CT值-胸鎖乳突肌CT值）/胸鎖乳突肌 sD 。記錄每位患者的CT容積劑量指數（CTDIvol）與CT劑量長度乘積（DLP），并據此計算每位患者的有效輻射劑量（ED），公式為 ED=DLP×0.0031 。

1.6統計學方法使用SPSS29.0軟件進行數據分析。對于計數數據用例數或百分率描述，采用 χ² 檢驗;符合正態分布的計量資料以均值 ± 標準差 表示，兩組間比較則采用 χ_t 檢驗，不符合正態分布的計量資料，則用中位數及四分位數間距[M（Q₁，Q₃） ]描述，通過秩和檢驗來進行組間差異性的比較。檢驗水準： α=0.05 ，雙側檢驗。差異均無統計學意義（ （Pgt;0.05） 。見表1。

2.2圖像質量評價研究組優秀及良好的病例共58例，優良率達到 96.67% ；對照組優秀及良好的病例共有55例，優良率為91. 67% 。兩組間的優良率比較差異無統計學意義（ （Pgt;0.05） 。見表2。在患者主觀評分比較方面，兩組間對比無統計學意義（ Pgt; 0.05）。對主動脈弓、頸總動脈遠端、頸內動脈C1段、椎動脈V1段以及大腦中動脈M1段等關鍵血管部位的SNR和CNR進行組間比較，結果顯示上述所有測量指標在兩組間差異均無統計學意義（ Pgt; 0.05）。見表3。

2.3兩組患者輻射劑量及碘對比劑劑量比較研究組的CTDIvol、DLP、ED及碘對比劑劑量均低于對照組，差異有統計學意義（ Plt;0.001 ）。見表4。圖1為兩組頭頸部CTA圖像質量及數據對比。

2結果

2.1一般資料 兩組患者年齡、性別及BMI比較，

表1兩組患者的一般資料比較

表2兩組患者圖像質量主觀評分優良率比較

表3兩組患者主觀評分及客觀評分比較

續表3

表4兩組患者輻射劑量及碘對比劑劑量比較

注：（A）對照組MIP圖像，紅色箭頭位置為上腔靜脈造影劑殘留高密度影;（B）對照組VR圖;（C）研究組MIP圖像，藍色箭頭位置為上腔靜脈少量造影劑殘留；（D）研究組VR圖圖1兩組頭頸部CTA圖像質量及數據對比

3討論

本研究提示低劑量碘對比劑聯合低管電壓在頭頸部CTA檢查中的有效性，可以減少受檢者的碘對比劑的攝入量和輻射劑量。兩組患者的基線資料、圖像質量主觀評價優良率、主觀評分和客觀評分差異不顯著，年齡、性別和BMI三個可能影響圖像質量的因素比較也無統計學意義。表明在研究分組時較好地實現了均衡性，排除了混雜因素對圖像質量評價結果的干擾，對圖像質量本身的評估更具可靠性。這一結果在一定程度上驗證了研究設計的科學性與合理性。就主觀評價而言，兩組的優良率差異無統計學意義，表明兩種方法下的圖像質量均能滿足臨床診斷需求。提示本研究中研究組使用的技術參數與對照組相比在本質上對該類患者的圖像呈現能力相近，在實際應用于本研究的患者群體時，所生成的圖像在反映病變特征、解剖結構清晰度等關鍵方面達到了相當的水平。具體來說，在主動脈弓、頸總動脈遠端、頸內動脈C1段、椎動脈V1段及大腦中動脈M1段等關鍵部位，兩組間的SNR和CNR值無顯著區別。

頭頸CTA檢查作為評價頭頸部血管最常用的成像方式，其較好的圖像質量是觀察血管的關鍵。碘對比劑在CTA及介入性治療中的應用越來越廣泛，同時也增加了受檢者攝人的碘對比劑劑量。部分受檢者在使用過量的碘對比劑后可能會引起CIN，同時對比劑已成為醫院內獲得性急性腎損傷（acutekidneyinjury，AKI）的第三大常見誘因[6。本研究中研究組采用低劑量（ 5mL ）碘對比劑 +80kV+ 0.6mL/kg 體重的對比劑濃度進行掃描；對照組則遵循常規方案，即使用 15mL 碘對比劑 +100kV+ 0.9mL/kg 體重的對比劑濃度。結果顯示碘對比劑總量方面，研究組明顯低于對照組。而研究組的圖像質量主觀評價優良率高于對照組，提示研究組使用低劑量對比劑方法的可行性。這個結果與廖樂明團隊的研究一致，他們的研究使用雙低對比劑可以有效提高門靜脈圖像質量并減少對比劑用量。

輻射導致的癌癥風險已日益成為公眾關注的焦點，有研究表明降低管電壓可以有效減少輻射劑量[8-9]。本研究中，使用不同管電壓進行掃描，研究組和對照組的CTDIvol、DLP和ED對比差異有統計學意義。本研究在降低碘對比劑用量的同時降低管電壓，在保證圖像質量的同時也可以顯著降低受檢者的輻射劑量。這與先前的研究結果相符，LUO等[]以顱內動脈瘤為研究對象，在圖像質量與病灶檢出能力方面無顯著差異的情況下， 80kV_p 的輻射劑量比 100kVp 降低了 50% 。WANG等[]對多中心患者進行頭頸部CTA掃描，結果顯示在保證低管電壓掃描下圖像質量和診斷可信度的同時，患者所受輻射劑量減少了 44%～52% 。同樣，王紹剛團隊[2的研究也提示了采用低管電壓聯合高濃度對比劑應用于頭頸部CTA可以降低輻射劑量且可以保證圖像質量。較低的輻射水平與碘對比劑攝入量對受檢者身體輻射量和碘劑攝入量的安全管理具有重大意義。本研究發現，降低管電壓不僅能夠顯著減少患者的輻射負擔，而且未對圖像的整體質量產生負面影響。

由此可見，在頭頸部CTA掃描過程中合理優化對比劑注射劑量以及低管電壓，可以降低受檢者碘對比劑攝入量及輻射劑量。然而，本研究亦存在局限性。是否存在更低有效管電壓值待探索？對比劑使用量能否進一步優化？此類問題均有待未來深人研究。

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（收稿日期：2024-12-15修回日期：2025-03-20）（編輯：潘明志）