隨著后64排螺旋CT的迅速發(fā)展，冠狀動脈CT血管成像(coronary artery CT angiography，CCTA)檢查已成為篩查冠心病的安全、可靠的技術(shù)手段之一，其對冠狀動脈狹窄程度評估的效果可和冠狀動脈血管數(shù)字減影術(shù)(digital subtraction angiography,DSA)檢查相媲美[1-2]。然而，CCTA檢查時，高輻射劑量成為限制其廣泛應(yīng)用的弊端。以往都是通過降低管電壓千伏值(從120 kV降到100 kV，或80 kV到70 kV管電壓)或自動管電壓技術(shù)來降低患者的X線輻射劑量以保證圖像質(zhì)量[3-5]，且大多針對體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)≤28 kg/m2的非超重患者，同時應(yīng)用高濃度(370 mgI/mL)對比劑。本研究采用前瞻性研究方法，對BMI≤30 kg/m2的患者采用兩種電壓方案，比較影像學(xué)檢查結(jié)果，擬探究雙源CT超低管電壓方案行CCTA可行性及臨床價值。

1　資料與方法

1.1一般資料以2014年12月至2015年11月在亳州市人民醫(yī)院收治的行CCTA檢查的56例臨床疑似及確診冠心病的患者為研究對象。所有患者體質(zhì)量指數(shù)≤30 kg/m2均無CCTA檢查禁忌證，同意并簽署X線輻射及碘對比劑知情同意書。按照項(xiàng)目檢查前隨機(jī)分配檢查序號，將56例患者隨機(jī)分成A、B兩組，每組28例。A組采用100 kV、碘克沙醇320 mgI/mL對比劑行CCTA檢查；B組為80 kV、碘克沙醇320 mgI/mL對比劑。A組男性13例，女性15例，平均年齡(57.89±12.76)歲，平均BMI(25.52±2.43)kg/m2，平均心率(69.36±10.96)次/分。B組男性9例，女性19例，平均年齡(56.89±9.30)歲，平均BMI(24.36±2.38)kg/m2，平均心率(71.04±13.45)次/分，兩組患者一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。本研究經(jīng)院醫(yī)學(xué)倫理委員會通過。

1.2方法

1.2.1掃描設(shè)備及參數(shù)所有CCTA檢查均采用西門子Definition Flash雙源CT。采集R-R間期25%～85%時相數(shù)據(jù)，采用自動毫安秒技術(shù)。經(jīng)肘正中靜脈注入50 mL對比劑(恒瑞140210DC，碘克沙醇，320 mgI/mL)，兩組管電壓分別為100 kV、80 kV，注射速率5.0 mL/s，后用35 mL生理鹽水。在升主動脈根部監(jiān)測，CT值達(dá)100 HU后，延遲6 s啟動掃描，兩組均采用自適應(yīng)前瞻性心電門控技術(shù)。

1.2.2圖像重建及后處理所有圖像均傳輸?shù)絊iemens后處理工作站，重建層厚0.75 mm，重建間隔0.5 mm，軟組織算法。圖像處理包括最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)、曲面重組(curved planar reformations，CPR)和容積重組(volume rendering，VR)。

1.2.3圖像主觀評價由本科室2名副主任醫(yī)師先采用雙盲法對圖像質(zhì)量進(jìn)行評分，評分不一致時，共同討論以達(dá)成一致意見。不可診斷圖像為：圖像質(zhì)量差，冠狀動脈錯位明顯、管壁偽影嚴(yán)重，不能滿足臨床做出診斷[6]。根據(jù)美國心臟協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)[7]，進(jìn)行15段法評價，右冠狀動脈(right coronary artery,RCA)為1～4段，左主干(left main,LM)及左前降支(left anterior descending,LAD)為5～10段，左回旋支(left circumflex,LCX)為11～15段，若有中間支則為16段[8-9]。圖像質(zhì)量評分為四級[10]：Ⅰ級(評為4分)，血管顯示清晰，噪聲極小，血管管腔連續(xù)、完整，無階梯狀偽影；Ⅱ級(評為3分)，噪聲較小，管壁輕度偽影或CPR圖像有輕度階梯狀偽影，不影響診斷，圖像良好；Ⅲ級(評為2分)，圖像噪聲較大，管壁中度偽影或CPR圖像中度階梯狀偽影，可作出診斷，圖像質(zhì)量中等；Ⅳ級(評為1分)，噪聲大，錯位、偽影嚴(yán)重，不能滿足診斷，質(zhì)量差。

1.2.4圖像客觀評價以主動脈(aorta，AO)根部為測量感興趣區(qū)(region of interest,ROI)，測量上下相鄰三個層面的平均CT值，CT值的標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviation,SD)定義為圖像噪聲(image noise)。圖像信噪比(signal-noise ratio,SNR)為主動脈根部平均CT值/ image noise，冠狀動脈對比度噪聲比(contrast to noise ratio, CNR)的測量[11]包括冠狀動脈的4個部位，包括LM、LAD、LCX、RCA)近段。計算公式：SNR=CT lumen/SD；CNR=(CT lumen-CTtissue)/SD。(CT lumen為各部位冠狀動脈平均CT值，CTtissue為血管周圍脂肪組織內(nèi)的平均CT值)。

1.2.5輻射劑量評價本研究統(tǒng)計的輻射劑量僅為冠脈CTA掃描時的劑量。設(shè)備自動計算得到容積CT劑量指數(shù)(computed tomography dose index,CTDI)和劑量長度(dose lengthproduct，DLP)乘積，以DLP乘以轉(zhuǎn)換系數(shù)k估計有效劑量(effective dose，ED)。參考?xì)W洲CT質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指南[12]，k=0.014 mSv/(mGy·cm)。

2　結(jié)果

2.1兩組患者圖像質(zhì)量評分及有效輻射劑量比較兩組患者圖像質(zhì)量評分比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。B組輻射劑量低于A組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。詳見表1。

2.2兩組患者冠狀動脈各支CT值間的比較B組通過降低管電壓后，AO、LM、LAD、LCX、RCA近段的CT值明顯高于A組的CT值，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。詳見表2。

表1　兩組患者圖像質(zhì)量評分與輻射劑量比較

注：CTDI為CT劑量指數(shù)，DLP為容積CT劑量，ED為估計有效劑量

表2　兩組患者冠狀動脈CT值比較

注：AO為主動脈，LM為左冠脈主干，LAD為左前降支，LCX為左回旋支，RCA為右冠狀動脈

2.3兩組患者圖像質(zhì)量的客觀評價比較B組圖像噪聲較A組增加，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；兩組患者SNR、LM、LAD、LCX、RCA近段的CNR之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。詳見表3。

表3　兩組圖像客觀評價參數(shù)比較

注：SD為圖像噪聲，SNR為信噪比，CNR為對比度噪聲比

2.4兩組患者圖像的主客觀評價比較兩組冠狀動脈評分優(yōu)、良的血管段及可診斷血管之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義，詳見表4。兩組VR圖像，清晰顯示冠狀動脈各分支血管(如圖1a、2a)，兩組RCA、LAD、LCX的CPR圖像，顯示管腔連續(xù)、完整，無階梯狀偽影(如圖1、2b-d)。

表4兩組圖像質(zhì)量主觀評價比較[例(%)]

組別血管段評分4分3分2分1分A組310(74.70)79(19.04)21(5.06)5(1.20)B組309(76.67)79(19.60)9(2.23)6(1.50)χ2值0.4340.0424.6250.124P值0.5160.8600.0400.770

圖1A組患者CCTA檢查結(jié)果(100 kV/320 mgI/mL)

注：女性，62歲，陣發(fā)性心悸，BMI為21.48 kg/m2，HR：62次/分；ED：3.07 mSv；冠脈顯示清晰，管腔連續(xù)完整，RCA4段顯示輕度階梯狀改變(圖1b，評為3分)，其余冠狀動脈節(jié)段無階梯狀偽影(評為4分)。1a為容積再現(xiàn)(VR)圖像，清晰顯示冠狀動脈各分支血管，1b為右冠狀動脈(RCA)的曲面重建(CPR)圖像，1c為左冠狀動脈前降支(LAD)的CPR圖像，1d為左回旋支(LCX)的CPR圖像

圖2　B組患者CCTA檢查結(jié)果(80 kV/320 mgI/mL)

注：女性，60歲，突發(fā)胸悶3 h；BMI為23.05 kg/m2，HR：74次/分；ED：1.22 mSv，冠脈顯示清晰，各段血管連續(xù)完整，無階梯狀偽影(圖2b～2d，評為4分)。2a為VR，清晰顯示冠狀動脈各分支血管，2b為RCA的CPR，2c為LAD的CPR，顯示前降支中段壁冠狀動脈，2d為LCX的CPR圖像。

3　討論

CCTA作為評估冠脈病變的無創(chuàng)性檢查，已成為首選的檢查方法，可與冠狀動脈造影DSA媲美，甚至可替代DSA[2，13-14]。如何在得到最佳診斷圖像的同時，降低對比劑的使用劑量，是許多學(xué)者關(guān)心的問題[3-5,8,15]。CCTA有心電門控下前瞻性掃描和回顧性掃描兩種，前瞻性掃描方法為減少輻射劑量的最有效方法[16]。本兩組均采用心電門控下前瞻性掃描，與以往的120 kV、100 kV和回顧性掃描方法相比[4,8]，本研究A組較高劑量組的輻射劑量亦相對較低。通過降低毫安秒的方法可減少X線量，以降低輻射劑量，但由于管電壓的平方與輻射劑量呈正比，故降低管電壓能明顯降低X線輻射劑量。本研究從100 kV降到80 kV后，患者的有效輻射劑量降低約59.9%，平均有效輻射劑量為(1.75±0.40)mSv，與相關(guān)報道[15]一致。

降低管電壓，康普頓散射效應(yīng)降低，碘對比劑的CT值提高，從而增加血管與其周圍組織結(jié)構(gòu)的對比。潘昌杰等[15]報道，低濃度碘對比劑的應(yīng)用，能使患者的輻射劑量及碘攝入量、碘使用總量明顯降低，本研究兩組使用恒瑞320 mgI/mL的碘克沙醇，較以往[3,17]使用370 mgI/mL及350 mgI/mL的對比劑能夠減少患者的碘攝入量。同時，研究[18]報道，冠狀動脈增強(qiáng)CT值達(dá)到250～300 HU即可滿足診斷要求，本研究100 kV條件下，冠脈CT值達(dá)400 HU以上，而低管電壓80 kV組的冠狀動脈血管強(qiáng)化CT值達(dá)600 HU以上，比100 kV組的CT值顯著增高(P<0.05)，增加了血管與周圍組織的對比度，能滿足診斷要求。以往雙源CT“雙低劑量”CCTA檢查顯示，低對比劑主要包括減少對比劑總用量及降低對比劑濃度[3,15-16]。本研究表明，在沒有低濃度對比劑條件的醫(yī)院，雙源CT使用80 kV低管電壓、320 mgI/mL對比劑仍能夠進(jìn)行冠狀動脈檢查。

有研究[3，11]報道，管電壓從120 kV降到100 kV，CCTA圖像不僅能夠滿足臨床診斷要求，還可降低輻射劑量。甚至有報道表明[3]，70 kV主要是針對BMI≤25 kg/m2的患者，在不影響診斷的條件下，患者的輻射劑量能低至1 mSv以下。本研究患者BMI≤30 kg/m2，80 kV與100 kV組相比，兩組圖像的SNR、各冠狀動脈分支的CNR客觀參數(shù)及圖像主觀評價參數(shù)之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，兩組患者可評價血管(評分為2分以上血管段數(shù))均達(dá)98%以上，且優(yōu)良血管段數(shù)比例相當(dāng)，圖像質(zhì)量評為優(yōu)和良的血管段例數(shù)，兩組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；兩組之間可評價血管節(jié)段比例差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，80 kV劑量組的圖像質(zhì)量能夠滿足臨床診斷要求。

本研究的局限性：①兩組患者BMI≤30 kg/m2，對于BMI>30 kg/m2的肥胖患者是否能用80 kV低管電壓有待于進(jìn)一步研究；②兩組臨床診斷結(jié)果沒有與DSA進(jìn)行對照研究。

綜上所述，雙源CT 80 kV低管電壓低輻射劑量及320 mgI/mL對比劑的CCTA掃描圖像能夠滿足臨床診斷要求，具有可行性。建議BMI≤30 kg /m2的患者使用雙源CT 80 kV低管電壓掃描技術(shù)，以減少輻射劑量，盡早進(jìn)行診斷治療。

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