沈繼明

摘要： 目的：探討低對(duì)比劑劑量低輻射劑量256層CT頸部成像的可行性。方法：體重70kg以下64 例患者隨機(jī)分A、B組，每組32例； A組采用低對(duì)比劑劑量、低輻射劑量掃描及迭代算法進(jìn)行圖像重建，B組采用低對(duì)比劑劑量、常規(guī)輻射劑量掃描及標(biāo)準(zhǔn)算法進(jìn)行圖像重建。計(jì)算兩組的輻射劑量。對(duì)兩組圖像進(jìn)行后處理，比較兩組血管重建圖像質(zhì)量，測(cè)量并比較兩組主動(dòng)脈及頸動(dòng)脈血管的CT值。結(jié)果：A組優(yōu)質(zhì)圖像28例，B組29例，P>0.05，兩組無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。A組主動(dòng)脈均值為（370.23±62.64）HU， 頸總動(dòng)脈均值為（411.44±65.29）HU，頸內(nèi)動(dòng)脈海綿竇段均值為（343.07±51.30）HU； B組主動(dòng)脈均值均值均值為（391.3±46.92）HU， 頸總動(dòng)脈均值為（413.22±56.07）HU， 頸內(nèi)動(dòng)脈海綿竇段均值為（356.51±48.42）HU，P>0.05，兩組無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)論：256層CT頸部血管成像采用低對(duì)比劑劑量低輻射劑量能獲得滿足臨床診斷的圖像，可常規(guī)應(yīng)用于70公斤以下患者的頸部CTA。

關(guān)鍵詞： 頸部血管；體層攝影術(shù)；x線計(jì)算機(jī)；雙低劑量

Abstract：Purpose：To explore the feasibility of double low dose CT scan in the examination of the carotid artery.Methods：64 patients whose weight were less than 70kg were classified into group A and group B.Parameters of A group were the same as the low does contrast medium and low dose tube current.Parameters of B group were the same as the low contrast medium and routine dose tube current . Results： A group of high quality image 28 cases， B group of 29 cases. No statistical difference was found between two groups （P>0.05）. Group A ：Aortic CT average 370.23± 62.64 HU， Carotid artery CT average 411.44±65.29 HU， cavernous segment of internal carotid artery CT average 343.07± 51.30 HU. Group B ：Aortic CT average 391.3±46.92 HU ， Carotid artery CT average 413.22±56.07 HU ， cavernous segment of internal carotid artery CT average 356.51±48.42 HU （P>0.05）. Group A ： a mean CTDI of 6.73 mGy， a mean DLP of 236.7-295.3 mGy cm. Group B ： a mean CTDI of 31.76-38.2mGy， a mean DLP of 1112.7-1682mGy cm. Differences are statistically significant（P<0.001）.Conclusion：Double Low dose CT was suitable to replace conventional dose CT in carotid artery imaging.

Keywords：Carotid arteries；Tomography，X-ray computed；double Low dose

頭頸部動(dòng)脈粥樣硬化是腦缺血或出血性疾病的主要病因1-2。作為診斷頸部血管病變的金標(biāo)準(zhǔn)3，數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）具有一定的創(chuàng)傷性和危險(xiǎn)性。隨著多層螺旋CT（multi-slice computed tomographic.MSCT）迭代重建算法的發(fā)展，256層及320排CT的臨床應(yīng)用為篩查頸部血管病變提供了無(wú)創(chuàng)、快捷、準(zhǔn)確的檢查手段4，也為采取低對(duì)比劑劑量及低輻射劑量進(jìn)行頸部血管成像提供了可能。目前，雙低劑量在256層CT頸部成像中的運(yùn)用國(guó)內(nèi)報(bào)道不多。本文旨在探討低對(duì)比劑劑量低輻射劑量技術(shù)256層頸部血管成像中的可行性，相關(guān)報(bào)告如下。

1. 材料與方法

1.1臨床資料

入組條件：臨床疑有頸動(dòng)脈硬化者，體重低于70公斤者64例，其中男25例，女39例；最大年齡88歲，最小年齡44歲，平均年齡61歲。隨機(jī)分為A、B兩組：每組32例?；颊叨紝?shí)行知情告知并簽署知情同意書(shū)，并經(jīng)過(guò)本院倫理委員會(huì)的論證和審批。

1.2檢查方法

采用PHILIPS Brilliance iCT 256層螺旋CT機(jī)進(jìn)行頸部血管掃描?；颊呷⊙雠P位頭先進(jìn)，雙手自然伸直身體兩側(cè)，掃描范圍從支氣管隆突掃描至眼眶上緣。掃描均采用人工智能觸發(fā)掃描技術(shù)及iDose掃描技術(shù)，探測(cè)點(diǎn)設(shè)在降主動(dòng)脈，設(shè)觸發(fā)閾值為120HU。A組掃描參數(shù)：管電壓120KV，管電流100mAs，螺距0.993，掃描速度0.5s/360°，層間距0.9mm，重建間隔0.45mm，掃描時(shí)間3-4S，迭代算法重建。B組采用管電壓120KV，管電流250 mAs，螺距0.993，掃描速度0.5s/360°，層間距0.9mm，重建間隔0.45mm，掃描時(shí)間3-4S，用標(biāo)準(zhǔn)算法重建。自正中靜脈以4.5ml/s流速注射對(duì)比劑40-50ml。實(shí)驗(yàn)組自肘正中靜脈注射40-50ml對(duì)比劑，流速4.5ml/s，再以4.5ml/s速率注射50ml生理鹽水。兩組均采用lice雙桶高壓注射器進(jìn)行造影劑注射。相同劑量造影劑，均為碘帕醇注射液300mgI/ml。A組造影劑劑量按體重每公斤/0.7ml。B組造影劑劑量按體重每公斤/1ml。

1.3圖像處理

圖像重建層厚1.25mm，層間隔0.625mm；A組采用iDose4迭代算法重建，B組用標(biāo)準(zhǔn)重建軸位圖像數(shù)據(jù)上傳工作站。應(yīng)用高級(jí)血管分析技術(shù)（AVA）進(jìn)行圖像后處理，由然間自動(dòng)重建血管圖像，后處理方法包括最大密度投影（MIP），多平面重組（MPR），曲面重組（CPR）及容積重組成像（VR）。

1.4圖像評(píng)估

由2名副主任高年職醫(yī)師雙盲法對(duì)圖像進(jìn)行CT值測(cè)量后處理圖像評(píng)估；在1.25mm軸位圖像測(cè)量主動(dòng)脈的CT值，頸總動(dòng)脈遠(yuǎn)段的CT值，頸內(nèi)動(dòng)脈顱內(nèi)段的CT值。后處理圖像按主動(dòng)脈、頸總動(dòng)脈、頸內(nèi)動(dòng)脈3級(jí)分支，進(jìn)行圖像質(zhì)量評(píng)級(jí)評(píng)分[5]：Ⅰ級(jí)頸動(dòng)脈3級(jí)分支圖像顯示不清，有偽影不能滿足診斷需求，1分；Ⅱ級(jí)頸動(dòng)脈3級(jí)分支圖像局部稍有偽影邊緣稍模糊，能滿足診斷需求，2分；Ⅲ級(jí)頸動(dòng)脈3級(jí)分支圖像清晰、邊緣銳利，完全符合診斷需求，3分。Ⅲ級(jí)圖像質(zhì)量評(píng)為優(yōu)，Ⅱ級(jí)圖像質(zhì)量評(píng)為良，Ⅰ級(jí)圖像質(zhì)量評(píng)為差。

1.5輻射劑量測(cè)量

CT系統(tǒng)依據(jù)設(shè)置的掃描參數(shù)自動(dòng)計(jì)算輻射劑量估計(jì)值：CT劑量長(zhǎng)度乘積（dose length product，DLP，單位，mGy/cm） 和劑量指數(shù)（CT doseindex volume，CTDIvol，單位，mGy）。記錄每種掃描方案的DLP和CTDIvol。根據(jù)公式ED=kxDLP計(jì)算有效劑量（effective dose，ED，單位：mSv），組織權(quán)重因子k值（單位：mSv·mGy ·cm ）采用歐盟委員會(huì)（Commission of the European Communi—ties，CEC）推薦的成人頸部權(quán)重因子0.005 9[6]。

1.6統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS16.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，兩組CT值、有效劑量行t檢驗(yàn)，對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行卡方檢驗(yàn)，P<0.05，表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2. 結(jié)果

2.1 圖像質(zhì)量評(píng)估 A組圖像頸根部偽影2例， 假齒偽影1例，吞咽偽影1例；3級(jí)圖像28例，2級(jí)圖像4例，見(jiàn)圖1；B組圖像頸根部偽影2例，吞咽偽影1例，3級(jí)圖像29例，2級(jí)圖像3例，見(jiàn)圖2；動(dòng)脈1-3級(jí)分支在VR上兩組顯示率均100%，P>0.05，兩組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2 血管CT值 A組：主動(dòng)脈267.3-482.6HU，均值370.23±62.64，頸總動(dòng)脈289.9-537.8HU，均值411.44±65.29 ，頸內(nèi)動(dòng)脈海綿竇段233.2-460.6HU，均值343.07±51.30； B組：主動(dòng)脈260.1-477.6HU，均值391.3±46.92，頸總動(dòng)脈268.8-513.8HU，均值413.22±56.07，頸內(nèi)動(dòng)脈海綿竇段220.2-428.1HU，均值356.51±48.42。兩組t=1.345，t=0.139 ， t=0.9528 兩組P>0.05，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.3 輻射劑量 兩組x線劑量指數(shù)及劑量長(zhǎng)度，A組CTDI為6.73mGy，DLP為236.7-295.3 mGy*cm， CTDI 、DLP乘積均值為16.37×267.56±14.33；B組為CTDI31.76-38.2mGy，DLP為1112.7-1682mGy*cm，CTDI 、DLP乘積均值為31.76×1211.56±58.11。兩組t=78.85， P<0.001 ，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1A組患者體重67公斤，造影劑量47ml，迭代算法重建，有效劑量1.61 mSv

VR清晰顯示a1頸總動(dòng)脈、b1頸內(nèi)動(dòng)脈、c1大腦中動(dòng)脈3級(jí)分支 CPR圖顯示清晰

圖2 B組患者體重66公斤，造影劑量46ml，標(biāo)準(zhǔn)算法重建，有效劑量7.64 mSv

VR清晰顯示a2頸總動(dòng)脈、b2頸內(nèi)動(dòng)脈、c2大腦中動(dòng)脈3級(jí)分支 CPR頸根部少許偽影

3.討論

3.1迭代重建對(duì)圖像質(zhì)量影響 迭代重建算法[7-8]是基于噪聲的統(tǒng)計(jì)模型和對(duì)真實(shí)圖像的假設(shè)。它通過(guò)每次迭代提高圖像質(zhì)量。本組研究發(fā)現(xiàn)：體重小于70公斤以下患者頸部血管CTA掃描選用iDose4迭代算法參數(shù)的設(shè)定可以減少50%毫安量；而高于70公斤患者的頸部血管CTA選用掃描iDose4迭代算法參數(shù)設(shè)定不能減低曝光條件。本文頸部血管成像低劑量掃描A組采用iDose4重建圖像的噪聲比標(biāo)準(zhǔn)重建圖像的噪聲明顯減少，圖像平滑。iDose4迭代重建算法，在不降低圖像空間分辨率的情況下，可以有效去除圖像噪聲，大幅降低輻射劑量。A、B兩組圖像質(zhì)量無(wú)顯著性差異。本次研究缺陷為采用固定條件低劑量掃描，對(duì)于體重指數(shù)大、肩部寬、厚的患者沒(méi)有采用管電流自動(dòng)調(diào)制技術(shù)（ATCM）進(jìn)行掃描，造成低劑量掃描技術(shù)中頸根部偽影。Mieville[9]等研究發(fā)現(xiàn)，iDose4迭代算法與濾波反投影重建技術(shù)（filtered back projection，F(xiàn)BP） [10] 相比，不改變圖像的噪聲功率譜曲線（MTF）。iDose4需要結(jié)合圖像銳化濾波可以得到更好的空間分辨率。因此采用iDose4進(jìn)行低劑量掃描需要改變重建參數(shù)以保證圖像質(zhì)量。

3.2輻射劑量測(cè)定及對(duì)人體影響CT檢查廣泛運(yùn)用于臨床，對(duì)CT檢查照射劑量帶來(lái)的損傷及致癌風(fēng)險(xiǎn)5，成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。人體CT檢查的照射劑量是CT器自主生成的人體CT 劑量指數(shù)（ computed tomo-graphy dose index，CTDI） 及劑量長(zhǎng)度乘積（ dose-length product，DLP） ，乘以轉(zhuǎn)換因子K計(jì)算出人體吸收的有效劑量（ effective dose，ED） 。本文雙低劑量掃描A組平均CTDI為16.37 mGy ，DLP為267.56 mGy/cm，ED平均為2.57 mSv；B組CTDI為31.76 mGy，DLP為1211.56 mGy/cm，ED平均為227.02 mSv，雙低劑量掃描A組在保證獲得優(yōu)質(zhì)圖像的基礎(chǔ)上能有效降低X線對(duì)人體照射量的損傷。

3.3低對(duì)比劑運(yùn)用的意義 本研究用40-50ml對(duì)比劑，對(duì)比劑注射后以生理鹽水50ml，分別以4.5ml/s，4.5ml/s團(tuán)注法，通過(guò)測(cè)量主動(dòng)脈及頸部血管CT值發(fā)現(xiàn)，兩組最小CT值達(dá)到233.2HU，兩組無(wú)明顯差異。說(shuō)明低劑量對(duì)比劑，采用高注射速率，并輔以生理鹽水沖管，能獲得對(duì)比劑在血管中高濃度，一定程度彌補(bǔ)低對(duì)比劑劑量可能造成的血管強(qiáng)化率不高的問(wèn)題。Schoellnast[11]等報(bào)道，主動(dòng)脈CTA檢查團(tuán)注造影劑后應(yīng)用生理鹽水沖刷，可減少使用造影劑劑量20 ml，且不影響血管的強(qiáng)化程度。楊春燕等[12]研究認(rèn)為對(duì)比劑低劑量與常規(guī)用量在頭頸部動(dòng)脈分級(jí)能力顯示及圖像質(zhì)量上效果相同，與本文結(jié)果一致。文獻(xiàn)報(bào)道對(duì)比劑對(duì)腎臟的毒性作用與使用劑量有關(guān)[13-15]。特別是腎功能受損、糖尿病性腎病、充血性心力衰竭等患者，更需謹(jǐn)慎考慮對(duì)比劑用量，通過(guò)減少對(duì)比劑的使用降低風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，提高臨床檢查的效益一風(fēng)險(xiǎn)比。

本次研究認(rèn)為，體重70kg以下患者的雙低劑量掃描技術(shù)既能保證臨床獲得優(yōu)質(zhì)的診斷圖像，又能明顯提高臨床檢查的效益一風(fēng)險(xiǎn)比。建議體重70kg以下的患者頸部CTA血管造影雙低劑量掃描可作為常規(guī)掃描技術(shù)。

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