卓　娜，馬延賀，張　洪（．天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院超聲科，天津　300；．天津市胸科醫(yī)院影像科，天津　300）

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雙能CT肺灌注成像在診斷肺栓塞中的價(jià)值

卓娜1，馬延賀2，張洪2
（1．天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院超聲科，天津300211；2．天津市胸科醫(yī)院影像科，天津300222）

摘要目的：評(píng)價(jià)雙能CT（DECT）低對(duì)比劑肺灌注成像診斷肺動(dòng)脈栓塞的圖像質(zhì)量及輻射劑量。方法：接受雙源CT掃描的肺栓塞疑似患者290例，根據(jù)掃描方式不同分為兩組：DECT檢查組80例；常規(guī)檢查組210例。分別以主觀和客觀法評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量：主觀評(píng)價(jià)法由兩名影像科診斷醫(yī)生以5分法評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量；客觀評(píng)價(jià)法采用測(cè)量信號(hào)噪聲比（SNR）和對(duì)比度噪聲比（CNR）。分別記錄、計(jì)算兩組受檢者的輻射劑量。對(duì)兩名影像科診斷醫(yī)師的主觀評(píng)級(jí)采用χ2檢驗(yàn)。對(duì)輻射劑量、SNR和CNR的差異采用t檢驗(yàn)。結(jié)果：兩組患者的年齡、性別差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。DECT肺灌注成像與常規(guī)CTPA成像的圖像質(zhì)量主觀評(píng)級(jí)均在1級(jí)以上，兩者的診斷效能、圖像質(zhì)量評(píng)分差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兩組間在SNR、CNR、輻射劑量均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)論：DECT低對(duì)比劑用量肺灌注成像所得的圖像能夠滿足臨床診斷需要，降低了受檢者對(duì)比劑風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞肺栓塞體層攝影技術(shù)；X線計(jì)算機(jī)血管造影術(shù)；雙能量肺灌注成像；雙源CT

Value of dual energy CT pulmonary perfusion imaging in diagnosis of pulmonary embolism

ZHUO Na1，MA Yan-he2，ZHANG Hong2
（1．Department of Ultrasound，The Second Hospital，Tianjin Medical University，Tianjin 300211，China;2 .Department of Radiology，Tianjin Chest Hospital,Tianjin 300222,China）

Abstract Objective:To compare the radiation dose and image qualities of dual source CT in dual energy scan mode pulmonary perfusion imaging and conventional CT pulmonary artery angiography（CTPA）.Methods:Two hundred and ninety patients with suspected pulmonary embolism,according to the scanning mode,were divided into two groups:80 cases underwent DECT examination;210 cases underwent routine CTPA examination.Image quality was evaluated by 5 points method,and by measuring the signal to noise ratio(SNR)and contrast to noise ratio(CNR).Radiation doses were recorded.The quality score of two groups were obtained by Chi square test.Differences in the radiation dose,SNR and CNR were acquired by t test.Results:Age,gender differences of two groups were not statistically significant.DECT and conventional CTPA acquisition,reconstruction could promote the diagnosis,and the difference showed no statistical significance.There was no significant difference in SNR,CNR and radiation dose between the two groups.Conclusion:Dual energy CT with low dose contrast agent can promote clinical diagnosis,reducing the risk of the contrast agent.

Key words pulmonary embolism;tomography technology；X-ray computed;angiography dual-energy lung perfusion imaging;dualsource

CT肺動(dòng)脈造影（CT pulmonary angiography，CTPA）能夠有效地診斷肺動(dòng)脈栓塞并且評(píng)估肺動(dòng)脈栓塞的嚴(yán)重程度，在臨床中有廣泛應(yīng)用。雙源CT （dual-source CT，DSCT）在雙能量（dual energy CT，DECT）掃描模式下可實(shí)現(xiàn)肺灌注成像的同時(shí)，可以重建出近似120 kV管電壓的CTPA圖像。在顯示肺動(dòng)脈的解剖信息的同時(shí)，也能顯示肺動(dòng)脈的血流灌注狀態(tài)，提高了亞段肺栓塞的檢出率，在臨床中有巨大的應(yīng)用價(jià)值[1-2]。DECT肺灌注成像有助于肺栓塞（PE）的診斷，但如果受檢者的輻射劑量過高，也是不可取的[3]。目前，國(guó)內(nèi)缺少DECT肺灌注成像的圖像質(zhì)量、輻射劑量的研究報(bào)道。因此，我們比較分析DECT肺灌注成像與常規(guī)CTPA成像的圖像質(zhì)量和輻射劑量，分析DECT肺灌注成像應(yīng)用的可行性。

1　對(duì)象和方法

1.1患者選擇回顧性收集2013年2月-2015年5月在天津市胸科醫(yī)院接受CT檢查的290例疑似肺栓塞患者。根據(jù)患者所接受掃描方式的不同分為兩組：DECT掃描和常規(guī)CTPA掃描模式。接受DECT肺灌注成像檢查的患者共80例，平均（59±11）歲（年齡范圍35～79歲），男性30例，女性50例；接受常規(guī)CTPA檢查的患者共210例，平均（58±10）歲（年齡范圍38～80歲），男性95例，女性115例。因?yàn)闄z查需要屏氣及注射含碘對(duì)比劑，因此排除以下受檢者：心、肺功能不全者；腎功能不全者；對(duì)比劑過敏者等其他禁忌證患者。

1.2 CT檢查方法采用西門子DSCT（Somatom Definition，Siemens Healthcare）及相應(yīng)工作站（配備有Syngo Dual Energy軟件）。DSCT掃描模式和參數(shù)：DECT肺灌注成像（n=80例），球管A：管電壓140 kV、管電流55 mA、FOV為50 cm；球管B：管電壓80 kV、管電流210 mA、FOV為26 cm。準(zhǔn)直器寬度為64×1.2 mm；螺距為0.5；球管旋轉(zhuǎn)1周時(shí)間為0.33s，層厚0.75mm。常規(guī)CTPA掃描模式（n=210例），僅使用一套X線球管及探測(cè)器，管電壓120 kV，曝光量為170 mAs，準(zhǔn)直器寬度為64×1.2 mm；螺距為0.5；球管旋轉(zhuǎn)1周時(shí)間為0.33 s，層厚0.75 mm。兩組對(duì)比劑注射方案相同，采用雙期相注射方案，注射40～50 mL對(duì)比劑（碘帕醇，370 mgI/mL）后再注射20～40 mL生理鹽水，注射速率均為4 mL/s。采用觸發(fā)掃描，將興趣區(qū)設(shè)置在主肺動(dòng)脈，當(dāng)其內(nèi)CT值達(dá)100 HU時(shí)觸發(fā)，延遲4 s掃描。為減少上腔靜脈內(nèi)線束硬化偽影，掃描方向?yàn)橛勺銈?cè)向頭側(cè)。掃描范圍為心膈角至肺尖。圖像采集在單次屏氣內(nèi)完成。

1.3 DECT模式圖像重建將DECT模式掃描數(shù)據(jù)傳至工作站中，應(yīng)用Syngo Dual Energy中LPBV功能，計(jì)算肺灌注圖像。CT值設(shè)置：在80 kV及140 kV均視-1 000 HU為氣體；80 kV和140 kV分別以60 HU和54HU視為軟組織；窗寬窗位分別為100HU、50HU。同時(shí)，球管A和B的數(shù)據(jù)以3∶7的權(quán)重重建出近似120 kV的常規(guī)CTPA圖像。

1.4輻射劑量計(jì)算由CT機(jī)自動(dòng)記錄掃描每例受檢者的掃描長(zhǎng)度（L，單位cm）和容積CT劑量指數(shù)（CT dose index-volume，CTDIvol，單位mGy）。計(jì)算每例受檢者的劑量長(zhǎng)度乘積（dose length product，DLP；DLP= L×CTDIvol）和有效劑量（effective dose，ED，單位mSv；ED=k×DLP，k取0.017）。

1.5圖像質(zhì)量評(píng)分由兩名影像科診斷醫(yī)生在檢查后1 d內(nèi)分別獨(dú)立對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分，當(dāng)評(píng)分不一致時(shí)取評(píng)分低者。將圖像質(zhì)量劃分5個(gè)等級(jí)：5分為圖像質(zhì)量高，無偽影，非常有診斷信心；4分為圖像質(zhì)量較好，伴有輕度的偽影或是噪聲；3分為中等圖像質(zhì)量，偽影或噪聲較明顯，但仍能診斷；2分圖像質(zhì)量較差，偽影較重，勉強(qiáng)滿足定性診斷；1分不能作診斷的圖像。

客觀評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量：采用測(cè)量信號(hào)噪聲比（SNR）和對(duì)比度噪聲比（CNR）。分別測(cè)量主肺動(dòng)脈、左肺動(dòng)脈及右肺動(dòng)脈的CT值，測(cè)量時(shí)興趣區(qū)大小設(shè)定為血管管徑的2/3，測(cè)量其均值作為信號(hào)強(qiáng)度；測(cè)量胸前空氣區(qū)左、中、右3個(gè)區(qū)域取直徑約1cm的興趣區(qū)，測(cè)量其標(biāo)準(zhǔn)差，取其平均值作為背景噪聲；同時(shí)測(cè)量胸大肌CT值，選擇連續(xù)的3個(gè)層面，取平均值。SNR=信號(hào)強(qiáng)度/背景噪聲；CNR=（信號(hào)強(qiáng)度-胸大肌平均CT值）/背景噪聲。

1.6統(tǒng)計(jì)分析采用IBM SPSS20.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。連續(xù)變量以±s表示，年齡、輻射劑量、SNR和CNR的差異采用t檢驗(yàn)。對(duì)圖像質(zhì)量評(píng)分采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

疑似肺栓塞并接受DECT肺灌注檢查的80例患者與疑似肺栓塞而接受常規(guī)CTPA檢查的210例患者，兩組患者的年齡、性別差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.1圖像質(zhì)量DECT與常規(guī)CTPA圖像質(zhì)量的主觀評(píng)價(jià)見表1。所有采集到的圖像均滿足診斷用，即均在1分以上。兩組共290例疑似PE患者，均滿足診斷要求。常規(guī)組210例5分及4分共201例（95.7%）；DECT組5分及4分共73例（91.3%），無1分及2分病例（圖1）。兩組在PE檢查中的圖像質(zhì)量無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（χ2=4.42，P=0.219）。DECT與常規(guī)CTPA的圖像質(zhì)量的客觀評(píng)價(jià)，SNR、CNR均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（表2）。

表1　兩組肺動(dòng)脈主觀評(píng)分結(jié)果Tab 1 Pulmonary artery scores in two groups

圖1　DECT灌注圖像與常規(guī)CTPA對(duì)比Fig 1 DECT perfusion images compared with conventional CTPA images

表2　DECT及CTPA兩種模式圖像的SNR、CNR對(duì)比Tab 2 Comparison of CNR and SNR in DECT and CTPA modes

2.2輻射劑量DECT肺灌注成像及常規(guī)CTPA在掃描長(zhǎng)度、采集時(shí)間、管電流、DLP及有效輻射劑量ED方面均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（表3）。

表3　DECT及常規(guī)CTPA輻射劑量參數(shù)Tab 3 DECT and conventional CTPA radiation dose parameters

3　討論

薄層CTPA使亞段肺動(dòng)脈的顯影也成為可能，CTPA可作為診斷肺栓塞的標(biāo)準(zhǔn)[4]。近年來，DECT肺灌注成像的應(yīng)用愈加廣泛，我們的研究表明DECT肺灌注成像與常規(guī)CTPA成像的輻射劑量、圖像質(zhì)量無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，該方法既可以提供肺動(dòng)脈的解剖信息，也可以提供肺灌注信息。

3.1輻射劑量當(dāng)前CT的廣泛應(yīng)用，增加了人群的輻射劑量。目前所用的掃描方式，患者的有效輻射劑量約3～5 mSv[5]。DSCT的雙能模式下的有效劑量約3.2～4.7 mSv[6]。雙能模式下的有效劑量與常規(guī)模式下的輻射劑量相近，本研究中分別約（4．2±0．80） mSv和（4．4±0．77）mSv。DECT輻射劑量略低于常規(guī)模式下輻射劑量，這可能是因?yàn)殡p能模式下選用了較低的曝光量（mAs），同時(shí)，兩套球管系統(tǒng)中有一套采用的是80 kV的管電壓。受檢者的差異也會(huì)引起輻射劑量的不同，研究中并未采用隨機(jī)化分組的原則，而是回顧性分析數(shù)據(jù)，這可能會(huì)影響輻射劑量的統(tǒng)計(jì)。另外，由于臨床資料的缺失，患者的身高體質(zhì)量指數(shù)（BMI）未被統(tǒng)計(jì)，這也影響了患者的輻射劑量。在多數(shù)研究中，DECT肺灌注成像的輻射劑量等于或略低于常規(guī)CTPA的輻射劑量。

3.2 DECT的圖像質(zhì)量為了確定DECT肺灌注成像能夠應(yīng)用于肺栓塞的診斷中，需要明確其圖像質(zhì)量是否可以滿足診斷需要。本研究通過對(duì)比分析了兩組檢查方法對(duì)肺動(dòng)脈的成像能力，即評(píng)價(jià)兩組掃描模式的圖像質(zhì)量。從主觀方面和客觀方面評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量，主觀評(píng)價(jià)方法有5分法或4分法，本文中采用的5分法在評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量時(shí)最為常用[7]。

DECT肺灌注成像時(shí)，影響成像質(zhì)量的因素較多，如偽呼吸偽影、線束硬化偽影、運(yùn)動(dòng)偽影、心臟搏動(dòng)偽影等，受檢者的配合，如屏氣、身體運(yùn)動(dòng)等均可影響圖像質(zhì)量[8]。掃描過程中，受檢者屏氣不佳，會(huì)出現(xiàn)呼吸運(yùn)動(dòng)偽影，使圖像質(zhì)量降低。圖像質(zhì)量也與CT掃描時(shí)間、對(duì)比劑注射流速和流量等掃描技術(shù)參數(shù)有關(guān)。掃描時(shí)間的延長(zhǎng)，也增加了受檢者的屏氣時(shí)間。當(dāng)患者意識(shí)不清，屏氣不能；心、肺功能不佳時(shí)，患者屏氣時(shí)間較短或不能配合，圖像質(zhì)量較差。本研究中，回顧性分析2例2分圖像，一例患者心、肺功能不佳，屏氣時(shí)間較短，自足側(cè)向頭側(cè)掃描過程中，肺底圖像質(zhì)量較好，但肺門區(qū)以上由于屏氣較差，產(chǎn)生呼吸運(yùn)動(dòng)偽影，評(píng)分較低；另一例由于對(duì)比劑流速較慢，數(shù)據(jù)采集過程中，上腔靜脈內(nèi)對(duì)比劑充盈較多，線束硬化偽影較重，右肺上葉肺動(dòng)脈評(píng)價(jià)受限。減少對(duì)比劑用量可明顯減少線束硬化偽影，在DECT肺灌注成像中線束硬化偽影是引起灌注缺損的主要非肺栓塞因素。我們的研究中雖然采用了低對(duì)比劑用量，但上腔靜脈內(nèi)的高濃度對(duì)比劑仍是產(chǎn)生偽影的主要原因[9]。

SNR和CNR是評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量的重要參數(shù)。本研究中分別測(cè)量主肺動(dòng)脈及左、右肺動(dòng)脈的CT值，取平均值作為信號(hào)強(qiáng)度。背景噪聲設(shè)置是以胸前空氣區(qū)左、中、右3個(gè)區(qū)域的CT值為背景噪聲，某些研究中以主肺動(dòng)脈CT值的標(biāo)準(zhǔn)差定義為噪聲，但研究結(jié)果一致[10]。計(jì)算CNR時(shí)測(cè)量肌肉組織CT值，本研究中測(cè)量胸大肌，也有文獻(xiàn)報(bào)道測(cè)量背部肌肉的平均CT值。盡管在測(cè)量方法中存在一定的區(qū)別，并不影響兩組圖像的對(duì)比結(jié)果。本研究中兩組圖像的SNR及CNR均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，說明了DECT肺灌注成像應(yīng)用的可行性。

本研究中，DECT肺灌注成像的患者樣本有限。其次，受檢者的身高體質(zhì)量指數(shù)未被統(tǒng)計(jì)，個(gè)別肥胖、瘦小受檢者未被排除，可能會(huì)影響輻射劑量的統(tǒng)計(jì)。由于是回顧性分析，兩組受檢者并未隨機(jī)分組接受兩種掃描模式，這也可能會(huì)影響輻射劑量與圖像質(zhì)量。但我們依據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，兩者圖像質(zhì)量并無明顯差異，均可很好地診斷肺栓塞。因此，相比于常規(guī)CTPA成像，DECT肺灌注成像可以提供額外的肺灌注信息，并以可視化的碘分布圖形式直觀反映肺組織的功能損害（缺血、梗死、支氣管動(dòng)脈代償?shù)娜笔У龋┘捌鋼p害程度和范圍，在臨床中具有更大的應(yīng)用價(jià)值和潛力。

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（2015-07-28收稿）

作者簡(jiǎn)介卓娜（1984-），女，醫(yī)師，學(xué)士，研究方向：醫(yī)學(xué)影像專業(yè)；通信作者：馬延賀，E- mail:mayanhe2008@163.com。

文章編號(hào)1006－8147（2016）01-0044-04

中圖分類號(hào)R445

文獻(xiàn)標(biāo)志碼A