耿麗莉 李海波 褚麗娟 吳桂春 田貴森

冠狀動(dòng)脈CT血管成像已成為篩查冠心病的主要手段。但CCTA較高的射線劑量會(huì)增加癌癥發(fā)病危險(xiǎn)[1-3]，因此實(shí)行低劑量管理尤為重要。飛利浦256層CT獨(dú)有iDose4技術(shù)（第四代迭代重建）能有效地抑制低劑量偽影并且去除噪音。本研究旨在探討iDose4技術(shù)與體重指數(shù)（BMI）指導(dǎo)下的低劑量技術(shù)有效結(jié)合，在維持客觀噪聲不變的基礎(chǔ)上降低不同個(gè)體射線劑量的可行性。

方 法

1.臨床資料

搜集2012年5月至2012年12月間，在本院接受256層螺旋CT冠狀動(dòng)脈成像檢查的患者74例。排除標(biāo)準(zhǔn)：含碘對(duì)比劑過敏患者，嚴(yán)重肝腎功能不全或者心功能不全，冠狀動(dòng)脈搭橋患者，肥胖患者［即體重指數(shù)（BMI）＞27］。連續(xù)選取37例患者進(jìn)行固定電流、電壓（120kV、700mAs）的回顧性心電門控掃描（A組），其中男25例，女12例，年齡（43～73）歲，平均（55.41±7.91）歲，身高（155～183）cm，平均（167±7.7）cm，體重（47.5～90）kg，平均（68.5±10.18）kg；連續(xù)選取37例患者采用BMI指導(dǎo)下管電壓、管電流的回顧性心電門控掃描（B組），其中男24例，女13例，年齡（33～76）歲，平均（54.86±9.92）歲，身高（150～178）cm，平均（167±7.6）cm，體重（40～83）kg，平均（66.4±9.92）kg（表1）。所有患者檢查前均被告知檢查詳情并填寫知情同意書。兩組患者年齡、身高、體重差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 BMI 指導(dǎo)下管電壓、管電流的選擇方法

2.檢查方法

掃描設(shè)備為Philips Brilliance iCT。A組采用常規(guī)管電壓120kV，管電流700mAs的回顧性心電門控掃描，B組患者依據(jù)表1采用BMI指導(dǎo)下管電壓、管電流。對(duì)比劑濃度：A組選用370mgI/ml，B組270～320mgI/ml；注射劑量為50～80ml，注射速度4.5～6.0ml/s，依據(jù)患者體重進(jìn)行個(gè)體化定量。重建方式：A組采用常規(guī)濾波反投影（BFP）重建成像；B組采用高級(jí)迭代重建 -iDose4重建成像。

3.圖像質(zhì)量評(píng)估

所有患者的冠狀動(dòng)脈影像經(jīng)血管分析軟件進(jìn)行影像質(zhì)量評(píng)估。參考文獻(xiàn)[5-7]，客觀評(píng)價(jià)采用信號(hào)噪聲比（SNR）和對(duì)比度噪聲比（CNR）。信號(hào)強(qiáng)度(SI)用冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化的CT值表示，在軸位圖像上分別測(cè)量左前降支中段（SI1）、左回旋支中段（SI2）、右冠狀動(dòng)脈中段（SI3）的CT值，然后計(jì)算冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化的平均值（SI4），同時(shí)測(cè)量胸大肌的CT值（SI5）。背景噪聲(BN)采取測(cè)量主動(dòng)脈噪聲，取其標(biāo)準(zhǔn)差（SD）來表示。SNR和CNR通過以下公式算出：SI4=(SI1+SI2+SI3)/3；SNR=SI4/BN；CNR=(SI4-SI5)/BN。

主觀評(píng)價(jià)由兩名資深影像診斷醫(yī)師以雙盲法對(duì)冠狀動(dòng)脈影像進(jìn)行評(píng)估，以1～4分進(jìn)行圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)。4分：軸位掃描血管邊緣銳利，管腔清晰，未見運(yùn)動(dòng)偽影，VR圖像上無階梯偽影；3分：血管邊緣模糊，管腔對(duì)比顯影尚可，存在較小的運(yùn)動(dòng)偽影，VR圖像上無階梯偽影；2分：血管運(yùn)動(dòng)偽影邊緣距離血管中心小于5mm,VR圖像上可見輕微的階梯偽影；1分：血管顯示不清，無法進(jìn)行診斷。

4.射線劑量評(píng)估

記錄每例患者檢查時(shí)由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成的容積CT劑量指數(shù)[CTDIvol(mGy)]，用CTDIvol×SL（掃描長(zhǎng)度）得出劑量長(zhǎng)度乘積[DLP(mGy/cm)]。有效劑量[ED(mSV)]=DLP×K,其中K為換算因子，在冠狀動(dòng)脈掃描時(shí)K的取值為0.014[8]。

5.統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

結(jié) 果

1.圖像質(zhì)量

1.1 客觀評(píng)價(jià)：兩組統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)比較見表1。A組患者冠狀動(dòng)脈平均CT值（SI4）略低于B組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.308，P＞0.05）（圖1）；A組信號(hào)噪聲比(SNR)和對(duì)比度噪聲比(CNR)低于B組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；A組患者的背景噪聲（BN）略高于B組，但兩者差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）（圖2）。

1.2 主觀評(píng)價(jià)：A組患者圖像質(zhì)量評(píng)分均值為3.57分，B組患者圖像質(zhì)量評(píng)分均值為3.76分，兩者差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=1.286，P＞0.05）（圖3）。

2.射線劑量

A組每例患者檢查中由機(jī)器自動(dòng)記錄的CTDIvol值為45mGy，B組CTDIvol均值為(23.23±3.55)mGy。兩組統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)比較見表3。兩組掃描長(zhǎng)度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。B組ED均值明顯低于A組（約49%），差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=28.547，P<0.05）。

表2 A、B兩組圖像質(zhì)量數(shù)據(jù)比較

表3 A、B兩組射線劑量數(shù)據(jù)比較

圖1A. 常規(guī)管電壓、管電流，右冠狀動(dòng)脈CT值502.8HU。B. BMI指導(dǎo)下管電壓、管電流，右冠狀動(dòng)脈CT值505.5HU。

圖2A. 常規(guī)管電壓、管電流, 主動(dòng)脈噪聲（BN）32.9。B. BMI指導(dǎo)下管電壓、管電流, 主動(dòng)脈噪聲（BN）32.6。

圖3A 固定電流、電壓（120kV、700mAs）。A. BFP重建：CPR、VR、MPR軸位、血管拉直圖像。ED = 8.88mSv。B. BMI指導(dǎo)下管電壓、管電流（100kV、500mAs）iDose4重建：CPR、VR、MPR軸位、血管拉直圖像。ED = 3.23mSv。

圖4 本組中1例小BMI個(gè)體（BMI=17.9），管電壓80kV，管電流600mAs，ED=2.09mSv，而圖像質(zhì)量完全滿足診斷要求。

討 論

1. 256層螺旋CT心臟成像降低射線劑量的方法

多層螺旋CT心臟成像時(shí)由于采用亞毫秒、薄層、小螺距掃描，導(dǎo)致其射線劑量大于其他部位的檢查。降低射線劑量的方案大體可分為降低射線輸出量和降低射線照射時(shí)間，前者包括降低管電壓、降低管電流、ECG電流調(diào)控，后者包括心電前門控技術(shù)，改變螺距等[9-10]。

前瞻性門控技術(shù)可以顯著降低MSCT心臟冠狀動(dòng)脈檢查中的輻射劑量，但成像時(shí)需選擇心率慢且穩(wěn)定的患者，否則會(huì)影響采集的圖像質(zhì)量；并且前瞻性門控技術(shù)為單時(shí)相掃描,原始數(shù)據(jù)只能在較窄的范圍內(nèi)重組[11-13],因此使用心電編輯、多時(shí)相重組等圖像后處理技術(shù)會(huì)受到一定限制。

256層螺旋CT回顧性心電門控技術(shù)一次屏氣可以完成全心動(dòng)周期數(shù)據(jù)的采集，通過回顧性重建，對(duì)冠狀動(dòng)脈多個(gè)時(shí)相的圖像進(jìn)行分析。其優(yōu)點(diǎn)是無需控制心率，成功率高，缺點(diǎn)是較高的射線劑量，但可通過降低射線輸出量解決。

2. 射線劑量與管電壓、管電流、碘信號(hào)強(qiáng)度及圖像噪聲的關(guān)系

射線劑量與管電壓的平方呈正比，與管電流呈正比[14]。Tobias等[15]報(bào)道在其它參數(shù)不變的情況下管電壓由。120kV降到100kV，射線劑量下降大約39%。B組中ED均小于5mSv，平均4.18 mSv，射線劑量較常規(guī)降低約50%。

隨著管電壓的降低，光電效應(yīng)增加，碘信號(hào)的檢測(cè)效率提高，碘的物體對(duì)比固定情況下，管電壓由120kV變?yōu)?00kV，碘信號(hào)幅度大約增加17%[12]。據(jù)此可以在不改變血管碘信號(hào)對(duì)比強(qiáng)度的情況下降低對(duì)比劑濃度，一方面可降低對(duì)比劑引發(fā)腎病和心臟病的發(fā)作風(fēng)險(xiǎn)，另一方面為患者節(jié)省了檢查費(fèi)用。B組中對(duì)比劑濃度270～320mgI/ml，較A組對(duì)比劑濃度為370mgI/ml圖像比較，碘信號(hào)強(qiáng)度沒有明顯差異。

降低管電壓及管電流，在降低光子能量的同時(shí)增加了噪音。256層螺旋CTiDose4技術(shù)為第四代迭代重建：去除各種低光子偽影，同時(shí)不改變?cè)胍纛l率譜，從而最有效地抑制低劑量偽影，去除噪音。因此本研究中兩組主動(dòng)脈噪聲沒有明顯差異。

3. BMI對(duì)低劑量管理的指導(dǎo)意義

BMI是國(guó)際公認(rèn)的評(píng)定肥胖程度的分級(jí)方法。ED和BMI呈平方根關(guān)系，且與噪聲中度相關(guān)[4]。為避免導(dǎo)致肥胖患者射線劑量不足，噪聲過大，而對(duì)于消瘦患者射線劑量過大的結(jié)果，本研究將BMI≤27的個(gè)體納入，根據(jù)不同BMI分組后綜合應(yīng)用低劑量技術(shù)，一方面使曝光劑量更適應(yīng)于不同個(gè)體，另一方面使噪聲得到較均勻控制。本組中1例小BMI個(gè)體ED僅為2.1mSv,而圖像質(zhì)量完全滿足診斷要求（圖4）。

綜上所述，256層螺旋CT冠狀動(dòng)脈血管成像中，iDose4重建技術(shù)與BMI指導(dǎo)下的低劑量技術(shù)的有效結(jié)合，在不降低圖像質(zhì)量的前提下，均衡控制不同個(gè)體射線劑量，不但射線劑量較常規(guī)降低了約49%，同時(shí)也降低了對(duì)比劑濃度，這對(duì)于冠心病的篩查、術(shù)前評(píng)估、術(shù)后隨訪是切實(shí)可行的。

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