李飛飛,金 彪,鄒 明,張海兵,李 君,王永杰
(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院崇明分院放射科,上海 202150)
64排螺旋CT血管造影(CTA)作為一種無創(chuàng)的影像檢查技術(shù),具有掃描時(shí)間短、各項(xiàng)同性、輻射劑量低、圖像后處理功能強(qiáng)大等優(yōu)勢(shì)[1],特別是動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描技術(shù)和造影劑團(tuán)注技術(shù)的運(yùn)用,對(duì)于頭頸部血管疾病的檢出率有了大大的提升。CTA作為一種無創(chuàng)的影像檢查技術(shù),是DSA的良好補(bǔ)充。CTA具有較高的空間、時(shí)間及密度分辨率,螺旋偽影、波動(dòng)偽影少,頭頸部聯(lián)合成像范圍廣,同時(shí)顯示血管壁及相鄰骨結(jié)構(gòu),目前在臨床廣泛應(yīng)用[2-3]。Dillon等[4]將頸動(dòng)脈狹窄患者的CTA和DSA比較,診斷符合率為92%。
但是,CT輻射劑量一直引起醫(yī)生和患者的關(guān)注。美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)在電離輻射的生物效應(yīng)的報(bào)告中指出,在患者的影像診斷及治療所產(chǎn)生的輻射劑量與癌癥發(fā)病率存在線性關(guān)系[5],故放射學(xué)界對(duì)于輻射的潛在危害提出CT低劑量(Low dose)這一感念。在保證檢查圖像質(zhì)量和不影響診斷的前提之下,放射工作者應(yīng)該遵循ALARA原則[6],即最小有效劑量原則。本研究主要探討以體質(zhì)量指數(shù)(Body mass index,BMI)<22.9 kg/m2的受檢者作為研究對(duì)象,隨機(jī)分成低劑量組和常規(guī)劑量組,并對(duì)采集數(shù)據(jù)及圖像進(jìn)行后處理和對(duì)比分析,并為低管電壓在頭頸部CTA中的應(yīng)用提供一定參考價(jià)值。
收集我院2012年5月—2013年5月臨床高度懷疑有頭頸部動(dòng)脈血管性病變的患者55例,隨機(jī)分成常規(guī)劑量組(27例)和低劑量組(28例)行CTA檢查。其中男36例,女19例,男女比例是1.89∶1。年齡31~87歲,平均63.24歲。既往史中:腦梗塞史17例、高血壓史37例、糖尿病史31例、高血脂病史14例、吸煙史35例。
患者納入標(biāo)準(zhǔn):①根據(jù)患者身高、體質(zhì)量,計(jì)算出BMI,BMI<22.9 kg/m2。②臨床高度懷疑有頭頸部血管性病變。
采用Siemens Definition AS 64排螺旋CT機(jī)?;颊邫z查前禁食6 h,行碘過敏試驗(yàn)。在檢查前囑患者平靜呼吸、保持靜止不動(dòng),并使用束縛帶固定患者頭部?;颊呷⊙雠P位,頭部正中線應(yīng)與CT縱軸定位光標(biāo)重疊,使聽眶線垂直于床面。
掃描方案:掃描范圍從主動(dòng)脈弓至顱頂做螺旋掃描。定位相和平掃期均使用低劑量掃描完畢后,在主動(dòng)脈弓中心層面設(shè)定圓形掃描感興趣區(qū),感興趣區(qū)大小1.0 cm2,確定動(dòng)脈期掃描興趣區(qū)的觸發(fā)閾值為100 HU。掃描時(shí)間由機(jī)器配備的智能團(tuán)注跟蹤技術(shù)確定,即達(dá)到閾值時(shí)機(jī)器自動(dòng)啟動(dòng)兩組病人的動(dòng)脈期掃描程序。注射的造影劑是由上海博萊科信誼藥業(yè)有限責(zé)任公司提供的碘帕醇(典比樂)注射液(370mgI/mL),注射速率為 4mL/s,劑量為 1.5mL/kg。
掃描參數(shù):低劑量組管電壓80 kV,常規(guī)劑量組管電壓120 kV。管電流175 mA,螺距1.2,矩陣512×512,層厚4 mm,重建層厚0.75 mm。
圖像后處理:完成CTA掃描后,把全部重建數(shù)據(jù)通過局域網(wǎng)傳送到Siemens工作站。利用In-Space、Neuro DSA、3D等軟件進(jìn)行圖像后處理,同時(shí)獲取多平面重建(MPR)、曲面重建(CPR)、最大密度投影(MIP)、表面陰影遮蓋顯示(SSD)及容積顯示技術(shù)(VRT)等圖像。
整個(gè)CTA掃描均有規(guī)范的操作流程和具體的掃描參數(shù),所有圖像后處理均由有經(jīng)驗(yàn)的影像專業(yè)醫(yī)師操作,以確保掃描過程及相關(guān)參數(shù)的一致性。
所有圖像均由3位具有10年以上工作經(jīng)驗(yàn)的高年資放射科診斷醫(yī)生進(jìn)行雙盲法讀片和圖像質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià),如遇意見不統(tǒng)一,則由3位醫(yī)生共同討論并遵循少數(shù)服從多數(shù)原則確定。評(píng)估主要圍繞頭頸部動(dòng)脈血管的生理解剖結(jié)構(gòu)顯示清晰程度及是否滿足診斷要求。根據(jù)王錦良等[7]對(duì)于多層螺旋CT血管造影的影像分析,成像質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)定為3級(jí):優(yōu)、良、差。優(yōu)即顯示血管分支達(dá)4級(jí),良即血管分支達(dá)3級(jí),差即血管顯示差。
采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,兩組圖像質(zhì)量評(píng)分通過χ2檢驗(yàn),噪聲差異通過t檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。
見表1。
表1 兩組掃描方法圖像質(zhì)量比較
低劑量組圖像質(zhì)量?jī)?yōu)為57.14%,良為42.86%,正常劑量組圖像質(zhì)量?jī)?yōu)為74.07%,良為25.93%。A組評(píng)分略低于B組,但獲取圖像影像信息和解剖細(xì)節(jié)均能滿足臨床診斷需求(圖1~8)。兩組圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)無顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,χ2=1.743,P=0.187(P>0.05),所以適當(dāng)減低管電壓沒有明顯影響圖像質(zhì)量,對(duì)滿足診斷亦影響不大。
降低管電壓后,輻射劑量下降,低劑量組圖像顆粒略增粗,低劑量組兩側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈虹吸段平均CT值為429.43 HU,而常規(guī)組平均CT值為459.54 HU。通過兩組測(cè)得CT值進(jìn)行t檢驗(yàn)(t=1.059,P=0.306),說明兩組圖像頸內(nèi)動(dòng)脈虹吸段CT值無顯著性差異(P>0.05),可以認(rèn)為降低管電壓沒有影響診斷要求。
通過隨機(jī)分組后,低劑量組受檢者平均BMI值為22.50 kg/m2,常規(guī)組平均BMI值為22.42 kg/m2,通過對(duì)兩組的 BMI值進(jìn)行 t檢驗(yàn)(t=0.242,P=0.536),說明兩組受檢者的BMI值無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。
根據(jù)Siemens Definition AS 64排CT掃描結(jié)束后掃描列表中顯示的兩組患者所接受的CTDlvol和DLP數(shù)據(jù),分別計(jì)算出平均值。低規(guī)劑量組CTDlvol為 7.94 mGy、DLP 為 274.04 mGy·cm, 常規(guī)劑量組 CTDlvol為 27.59 mGy、DLP 為 979.59 mGy·cm。與常規(guī)劑量組相比,低劑量組的CTDlvol和DLP分別降低了71.22%、72.03%左右。
所有圖像均由3位參加研究的高年資放射科診斷醫(yī)生進(jìn)行雙盲法讀片和圖像質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)。3位醫(yī)生的診斷結(jié)果通過兩兩比較并進(jìn)行Kappa檢驗(yàn)得知,低劑量組的Kappa值分別為0.927 8、0.926 3、0.854 9(P>0.05),常規(guī)劑量組的 Kappa 值分別為0.907 8、0.898 9、0.808 5(P>0.05),Kappa 值均<0.75,可以認(rèn)為3位醫(yī)生的診斷結(jié)果一致性好。
本研究中出現(xiàn)2例圖像質(zhì)量等級(jí)為差的病例,經(jīng)過仔細(xì)調(diào)查后得知均系人為誤操作所致,并非低劑量因素所致,不屬于本研究統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)范疇。得到受檢者知情同意后,我們?yōu)槠鋼駮r(shí)重新檢查,皆得到良或以上的圖像質(zhì)量,并將第二次檢查的圖像納入統(tǒng)計(jì)工作。
頭頸部血管病變的常用檢查方法有血管內(nèi)超聲、DSA以及CTA[8]。血管超聲操作較簡(jiǎn)單,在頸部淺表血管應(yīng)用廣泛,但在深部及顱內(nèi)血管疾病缺乏優(yōu)勢(shì)。對(duì)于動(dòng)脈狹窄病變(ASD)、急性腦梗塞(ACI)等嚴(yán)重血管病變,DSA已被臨床認(rèn)定為診斷金標(biāo)準(zhǔn)[9],然而DSA不足之處包括有創(chuàng)、無菌要求、術(shù)中及術(shù)后并發(fā)癥、費(fèi)用昂貴等。64層螺旋CTA的出現(xiàn),給頭頸部血管病變提供一種經(jīng)濟(jì)、便捷、無創(chuàng)性檢查,具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
在追求更好圖像質(zhì)量的同時(shí),放射科工作者更應(yīng)注意頭頸部血管成像的劑量問題,應(yīng)提倡ALARA原則,即最小有效劑量原則。以往傳統(tǒng)降低X劑量的方法有降低管電流,Park等[10]在低劑量心臟掃描研究中發(fā)現(xiàn)盲目降低管電流會(huì)導(dǎo)致圖像噪聲增加,質(zhì)量下降,對(duì)比分析力下降,甚至影響動(dòng)脈病變細(xì)節(jié)的顯示和判斷。Paul等[11]提出管電壓80 kV的方案,嘗試用于兒童血管病變CT檢查。管電壓從120 kV降到80 kV可減少65%的輻射劑量。用80 kV的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是可減少對(duì)比劑的用量,因?yàn)榈凸茈妷簩?duì)碘的敏感性高于高管電壓。但是,從圖1~6可以看到,低劑量組比常規(guī)劑量組的圖像信噪比略有下降,特別對(duì)主動(dòng)脈弓及分叉處顯示稍差。
研究結(jié)果表明,BMI是腦卒中的危險(xiǎn)因素之一,隨著BMI水平的升高,發(fā)生腦卒中的風(fēng)險(xiǎn)逐漸增大[12-14]。另外,X線的穿透力隨受檢者體積和皮下脂肪及肌肉厚度的增加而減弱,因此不同個(gè)體對(duì)X線劑量的需求量不同[15]。在頭頸部動(dòng)脈成像時(shí),根據(jù)不同個(gè)體的BMI采用不同管電壓,可使掃描方案的設(shè)計(jì)更加趨合理化和個(gè)性化,尤其對(duì)BMI較小的個(gè)體,達(dá)到在保證不影響圖像診斷質(zhì)量的同時(shí)均衡控制不同個(gè)體射線劑量的目的。本研究試探根據(jù)WHO制定BMI,亞洲人的BMI值若高于22.9 kg/m2屬于過重,所以本研究以55例BMI<22.9 kg/m2的成年頭頸部血管受檢者作為研究對(duì)象,前瞻性隨機(jī)分為A、B 2組,A組28例,B組27例,分別采用80 kV(低劑量組)、120 kV(常規(guī)劑量組)的掃描參數(shù)進(jìn)行圖像采集,然后對(duì)2組進(jìn)行圖像采集、質(zhì)量分析和診斷評(píng)價(jià)。最后結(jié)果顯示,80 kV病例組的動(dòng)脈期平均受照劑量為7.94 mGy,120 kV病例組的動(dòng)脈期平均受照劑量為27.59 mGy,降低了約19.65 mGy。人類每年接受宇宙射線的輻射劑量約為3 mSv,拍攝1張X線胸片的輻射劑量為0.02~0.04 mSv。與120 kV常規(guī)劑量組相比,本研究的80 kV組減少了相當(dāng)于人類接受宇宙射線約5.7年的輻射劑量,也相當(dāng)于減少了拍大約854張X線胸片所受的輻射劑量。
另外我們還發(fā)現(xiàn),本研究中出現(xiàn)2例受檢者的圖像質(zhì)量等級(jí)為差的情況,1例為120 kV,1例為80 kV。經(jīng)過仔細(xì)調(diào)查詢問整個(gè)檢查流程和參數(shù)設(shè)定方法后發(fā)現(xiàn),1例120 kV組的失敗檢查因護(hù)士完成右肘前靜脈留置針埋置有困難,遂將留置針埋置于右拇指背側(cè)淺靜脈內(nèi),影響高壓注射器注射速率及動(dòng)脈血管充盈時(shí)間,從而導(dǎo)致頭頸部動(dòng)脈血管造影劑灌注效果差。對(duì)另1例80 kV失敗病例的調(diào)查發(fā)現(xiàn),技術(shù)員在設(shè)定感興趣區(qū)時(shí),由于檢測(cè)的主動(dòng)脈弓層面橫斷位圖像信噪比較差,錯(cuò)把感興趣區(qū)設(shè)在主動(dòng)脈弓及上腔靜脈交界區(qū),注入造影劑后,感興趣區(qū)提前檢測(cè)到上腔靜脈內(nèi)的回心造影劑并提前觸發(fā)動(dòng)脈期掃描序列,導(dǎo)致動(dòng)脈內(nèi)造影劑充盈量少,圖像質(zhì)量差。由于這2例檢查均系人為誤操作所致,不屬于本研究統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)范疇,同時(shí)我們對(duì)受檢者都做到了知情解釋,并擇時(shí)為其重新檢查,皆得到了滿意的圖像,均達(dá)到良或以上的圖像質(zhì)量。
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