張 俊 ZHANG Jun

何 波 HE Bo

江 杰 JIANG Jie

謝曉潔 XIE Xiaojie

韓 丹 HAN Dan

冠狀動(dòng)脈CT血管成像（CTA）已成為篩查冠狀動(dòng)脈病變的一種重要手段，雙源CT（DSCT）以83ms的心臟單扇區(qū)重建時(shí)間分辨率超越64層螺旋CT，成為冠狀動(dòng)脈CTA的較好的檢查方法[1]。由于冠狀動(dòng)脈CTA成像采用薄層、小螺距、大范圍掃描，需要較高的掃描條件，受檢者接受較多的輻射劑量。冠狀動(dòng)脈CTA輻射劑量高達(dá)10～15mSv，是常規(guī)DSA的3～5倍[2,3]，所以，如何降低冠狀動(dòng)脈CTA輻射劑量已經(jīng)成為焦點(diǎn)和研究熱點(diǎn)[4]。由于輻射劑量與管電壓的平方及管電流成正比，因而降低管電壓能明顯降低患者的輻射劑量。本研究使用100kV、362mA行冠狀動(dòng)脈CTA檢查，并與120kV、400mA掃描方案進(jìn)行比較，旨在探討100kV管電壓降低冠狀動(dòng)脈CTA輻射劑量的可行性。

1 資料與方法

1.1 研究對象 2011-01～10在昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院行冠狀動(dòng)脈CTA檢查的60例患者中，男31例，女29例；年齡39～84歲，平均（60.3±9.3）歲。60例患者隨機(jī)分為120kV組和100kV組，每組30例。納入標(biāo)準(zhǔn)：體重指數(shù)＜25.0kg/m2，心率＜75次/min，竇性心律且規(guī)整，心率波動(dòng)范圍在±5次/min。排除標(biāo)準(zhǔn)：對碘造影劑過敏、搭橋術(shù)后、心功能不全及嚴(yán)重心律不齊者。所有患者檢查前均簽署知情同意書，未服用降心率藥物。

1.2 儀器與方法 采用Siemens雙源CT（Siemens Defenition, Siemens Medical Solutions, Forchheim,Germany）。 掃 描 參 數(shù)：準(zhǔn)直 64×0.6mm，視 野150mm×150mm～180mm×180mm，螺距范圍根據(jù)心率變化自動(dòng)選擇（0.2～0.5），掃描范圍為氣管分叉處下方10mm至心臟膈面。120kV組和100kV組分別采用管電壓120kV、管電流400mA和管電壓100kV、管電流362mA進(jìn)行掃描。采用回顧性心電門控法和實(shí)時(shí)心電脈沖自動(dòng)劑量調(diào)制技術(shù)，全劑量曝光的范圍為30%～80% R-R間期。采用雙筒高壓注射器注射非離子型對比劑碘普羅胺（370mgI/ml）70～80ml，后續(xù)注射生理鹽水30～40ml，流速5.0～5.5ml/s。應(yīng)用對比劑示蹤法，檢測平面為升主動(dòng)脈，觸發(fā)值100Hu，延遲6s掃描。

1.3 圖像后處理 數(shù)據(jù)傳輸至后處理工作站（Syngo MMWP, version 2008A; Siemens Medical Solutions），行多平面重組、最大密度投影及容積再現(xiàn)等后處理，從而獲得多方位觀察的冠狀動(dòng)脈圖像。

1.4 圖像質(zhì)量評價(jià) 根據(jù)美國心臟協(xié)會(huì)（AHA）標(biāo)準(zhǔn)，將冠狀動(dòng)脈分為15個(gè)節(jié)段[5]：右冠狀動(dòng)脈近端、中段、遠(yuǎn)段及后降支相當(dāng)于段1～4，左主干相當(dāng)于段5，左前降支近段、中段、遠(yuǎn)段及第1、第2對角支相當(dāng)于段6～10，回旋支近段、中段、遠(yuǎn)段及第1、第2鈍緣支相當(dāng)于段11～15，閉塞血管遠(yuǎn)端不計(jì)入分析。將冠狀動(dòng)脈影像質(zhì)量分為4級[6]，Ⅰ級：圖像質(zhì)量優(yōu)，血管顯影清晰，邊緣銳利，連續(xù)性好，評4分；Ⅱ級：圖像質(zhì)量良好，血管對比好，連續(xù)性可，邊緣模糊，但不影響診斷，評3分；Ⅲ級：圖像質(zhì)量中等，血管對比可，連續(xù)性不好，有偽影，尚可作出診斷，評2分；Ⅳ級：圖像質(zhì)量差，血管對比差，偽影嚴(yán)重，有明顯階梯偽影，不能作出診斷，評1分。影像評價(jià)由2名經(jīng)驗(yàn)豐富的影像診斷醫(yī)師采用雙盲法進(jìn)行，當(dāng)診斷存在異議時(shí)，共同商討以確定評分結(jié)果。

1.5 圖像CT值、圖像噪聲及信噪比的測量 在軸位圖像上于主動(dòng)脈分出冠狀動(dòng)脈左主干的層面取上、中、下3層，選取面積相等（1cm2）的感興趣區(qū)，測量其CT值，以該CT值的標(biāo)準(zhǔn)差作為該層面的圖像噪聲，取3層的平均值。信噪比為平均CT值與其標(biāo)準(zhǔn)差的比值。

1.6 輻射劑量分析 本研究統(tǒng)計(jì)的輻射劑量僅為冠狀動(dòng)脈CTA的輻射劑量，不包括定位像、冠狀動(dòng)脈鈣化積分及自動(dòng)跟蹤技術(shù)的輻射劑量。容積CT劑量指數(shù)（volume CT dose index, CTDIvol）和放射劑量長度乘積（dose length produce, DLP）均由計(jì)算機(jī)給出。有效輻射劑量（effective dose, ED）根據(jù)公式ED＝K×DLP計(jì)算，其中K為轉(zhuǎn)換因子，采用歐洲CT質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指南[7]提出的胸部平均值為0.014mSv/（mGy·cm）。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 13.0軟件，計(jì)量資料數(shù)據(jù)以±s 表示，兩組患者年齡、心率、體重指數(shù)、圖像質(zhì)量、圖像噪聲、CTDIvol和ED比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者基礎(chǔ)資料比較 兩組患者年齡、心率及體重指數(shù)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

表1 兩組患者年齡、心率及體重指數(shù)比較（s ）

表1 兩組患者年齡、心率及體重指數(shù)比較（s ）

分組 例數(shù) 年齡(歲) 心率(次/min) 體重指數(shù)(kg/m2)120kV 30 60.2±9.1 66.02±7.69 22.10±2.11 100kV 30 59.3±8.5 65.69±6.96 21.10±2.30 t值 0.212 2.152 1.318 P值 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05

2.2 不同管電壓下冠狀動(dòng)脈CTA圖像質(zhì)量評分比較120kV組30例患者共顯示414段冠狀動(dòng)脈（36段因解剖變異未顯示），圖像質(zhì)量評價(jià)為優(yōu)和良好共405段（97.8%）。100kV組30例患者共顯示424段冠狀動(dòng)脈（26段因解剖變異未顯示），圖像質(zhì)量評價(jià)為優(yōu)和良好共416段（98.1%）（圖1～4）。兩組冠狀動(dòng)脈圖像質(zhì)量評分分別為（3.50±0.61）分和（3.30±0.86）分，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。冠狀動(dòng)脈各節(jié)段評價(jià)結(jié)果見表2。

表2 不同管電壓冠狀動(dòng)脈CT血管造影對各節(jié)段的顯示情況[n(%)]

2.3 不同管電壓下圖像平均CT值、圖像噪聲及信噪比比較 100kV組圖像噪聲及平均CT值均高于120kV組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；100kV組信噪比高于120kV組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表3。

2.4 兩組輻射劑量比較 100kV組CTDIvol和ED分別較120kV組下降37.16%和29.83%，兩組CTDIvol、ED比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表4。

表3 兩組平均CT值、圖像噪聲及信噪比比較（±s ）

表3 兩組平均CT值、圖像噪聲及信噪比比較（±s ）

分組 例數(shù) 平均CT值(Hu) 圖像噪聲(Hu) 信噪比120kV 30 471.35±88.13 24.52±5.01 19.38±5.60 100kV 30 646.50±127.15 35.30±9.95 21.46±7.21 t值 2.034 3.842 0.049 P值 ＜0.05 ＜0.05 ＞0.05

表4 兩組CTDIvol及ED比較（±s ）

表4 兩組CTDIvol及ED比較（±s ）

分組 例數(shù) CTDIvol（mGy） ED（mSv）120kV 30 41.76±1.56 10.39±0.36 100kV 30 26.24±2.43 7.29±0.36 t值 2.037 2.052 P值 ＜0.05 ＜0.05

3 討論

據(jù)國際輻射防護(hù)委員會(huì)估計(jì)，總?cè)丝贑T檢查中每1mSv的輻射可能導(dǎo)致致命癌癥發(fā)生的概率約為1/20 000。按照目前的CT應(yīng)用狀況，美國有1.5%～2.0%的癌癥將由CT檢查所導(dǎo)致[8]。冠狀動(dòng)脈CTA是目前輻射劑量最大的CT檢查，因此，在滿足臨床診斷要求的前提下盡可能降低輻射劑量，是冠狀動(dòng)脈CTA檢查必須要考慮的問題。除通過機(jī)器硬件降低射線劑量外，在臨床應(yīng)用中還可使用自適應(yīng)心臟步進(jìn)掃描技術(shù)、降低管電壓、管電流和增加掃描層厚、增大螺距及應(yīng)用心電圖電流調(diào)制、體型適應(yīng)性電流調(diào)制等技術(shù)達(dá)到降低輻射劑量的目的。本研究在實(shí)施了ECG-Pulsing自動(dòng)劑量調(diào)制技術(shù)后對體重指數(shù)＜25kg/m2的個(gè)體分別采用120kV和100kV管電壓掃描，探討100kV冠狀動(dòng)脈CTA檢查的可行性。

在一定范圍內(nèi)，增加射線劑量可提高圖像質(zhì)量，但同時(shí)也會(huì)增加對人體的輻射。所以既要保證成像質(zhì)量滿足診斷要求，又要降低X線輻射對人體的傷害，在進(jìn)行低管電壓掃描時(shí)需要在確保診斷可靠性和避免群體危害之間尋找一個(gè)平衡點(diǎn)。本研究中兩組患者年齡、心率和體重指數(shù)均無差異，說明兩組患者具有可比性。100kV組冠狀動(dòng)脈圖像質(zhì)量評分為（3.30±0.86）分，98.1%的冠狀動(dòng)脈血管節(jié)段達(dá)到優(yōu)良；120kV組冠狀動(dòng)脈圖像質(zhì)量評分為（3.50±0.61）分，優(yōu)良級別達(dá)97.8%。兩組圖像質(zhì)量評分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。同時(shí)100kV組平均CT值較120kV組明顯增加，這是基于光電效應(yīng)，在低電壓下對比劑中的碘對X線的吸收效率增加，增加了血管與周圍組織的對比度，也使重建更容易、效果更好，同時(shí)還可以適當(dāng)減小造影劑的速度和總量，降低受檢者的不適感，提高造影劑使用的安全性。

圖像噪聲指在均勻物體的影像中，CT值在平均值上、下隨機(jī)升降，它使影像呈顆粒性。通常用較簡單的計(jì)算水模CT值的標(biāo)準(zhǔn)差來表示[9]。當(dāng)體素及層厚減少、曝光劑量降低時(shí)，噪聲增大[10]。臨床實(shí)踐證明，圖像噪聲在某個(gè)范圍時(shí)對診斷不會(huì)產(chǎn)生不利影響，這個(gè)值就是可接受的噪聲值。由于低電壓的X線穿透力下降，導(dǎo)致圖像噪聲增加。噪聲增加后對于軟組織的影響較大，但對于增強(qiáng)的血管影響不大，因?yàn)檫@種效應(yīng)可以由增加CT值來補(bǔ)償[11]。既往研究[12]報(bào)道可接受的噪聲值約為27Hu。本組120kV組和100kV組的圖像噪聲分別為（24.52±5.01）Hu和（35.30±9.95）Hu，與報(bào)道比較接近；而且圖像信噪比無顯著差異。100kV組ED值為（7.29±0.36）mSv，較120kV組減少了29.83%，與Pflederer等[13]的研究結(jié)果相似。

然而，本研究也存在一些局限性：①未針對不同心率范圍進(jìn)行分組比較。②僅對圖像質(zhì)量作了評價(jià)，并沒有探討在兩種管電壓掃描方式下，診斷冠狀動(dòng)脈狹窄和斑塊的敏感性和特異性有無差別。③把體重指數(shù)＜25.0kg/m2作為標(biāo)準(zhǔn)是否合適，還有待進(jìn)一步研究證實(shí)。④對體重指數(shù)＜25.0kg/m2的患者應(yīng)根據(jù)體重指數(shù)及心臟大小、胸壁厚度、是否有支架等，還可再個(gè)體化減低管電流及電壓。另外，如果患者的心率＜70次/min或＞80次/min，且心率波動(dòng)范圍小，可以使用更窄的心電脈沖窗進(jìn)一步降低輻射劑量[14]。

綜上所述，對低體重指數(shù)、心率不快而節(jié)律整齊的受檢者，選用100kV管電壓冠狀動(dòng)脈CTA掃描，雖圖像噪聲稍增大，但既能保證圖像質(zhì)量，又能明顯減少輻射劑量，有重要臨床應(yīng)用價(jià)值。

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