胡巧玲，陳興燦

（溫州醫(yī)科大學(xué) 第一臨床醫(yī)學(xué)院，浙江 溫州 325035）

隨著CT技術(shù)的發(fā)展，CT肺動脈造影（CT pulmonary angiography，CTPA）不但可以清晰顯示肺動脈本身病變，對支氣管和肺內(nèi)的其他病變?nèi)缰夤軘U張、腫瘤、炎癥、結(jié)核、血管畸形等也顯示較好，臨床應(yīng)用日趨廣泛[1-2]。但同時該技術(shù)也加大了輻射劑量和對比劑不良反應(yīng)的風(fēng)險[2-4]。本研究以64排CT在低管電壓下以低劑量對比劑聯(lián)合0.9%氯化鈉溶液行CTPA檢查，并與常規(guī)檢查方法的圖像質(zhì)量和輻射劑量進行對比，探討其在CTPA檢查中的應(yīng)用價值。

1 資料和方法

1.1 一般資料 收集2016年7月至2017年6月慈溪市第六人民醫(yī)院60例臨床疑似肺動脈病變的患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：無碘過敏史；無明顯心、肝、腎功能不全、甲狀腺功能異常等檢查禁忌證；心率60～100次/min；年齡30～80歲；BMI 18.0～30.0 kg/m2。本研究通過醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，所有患者均簽訂知情同意書。

1.2 病例分組及檢查方法 使用GE公司Light Speed 64排CT機，AW-4.2后處理工作站。采用非離子型對比劑（碘海醇，300 mgI/mL），經(jīng)肘靜脈穿刺置放留置針注射，流率5.0 mL/s。60例隨機分為2組，每組各30例：①實驗組：管電壓80 kVp，對比劑劑量40 mL，沖管0.9%氯化鈉溶液20 mL，采用雙筒高壓管注射器；②對照組：采用常規(guī)管電壓120 kVp，對比劑劑量60 mL，采用單注筒高壓注射器。其余掃描參數(shù)及圖像重建參數(shù)均相同，即管電流采用自動調(diào)節(jié)技術(shù)，機架轉(zhuǎn)速0.5 r/s，準(zhǔn)直64×0.6 mm，螺距1.0，層厚5.0 mm，矩陣512×512，重建間隔50%。30%基于模型的迭代重建算法（model-based iterative reconstruction，MBIR）法圖像重建。掃描前去除患者體表異物，向其詳細講明檢查注意事項，訓(xùn)練呼吸使其配合。掃描取仰臥位，足先進，雙手上舉于頭后。掃描過程中屏氣并保持身體不動，先平掃后增強掃描。2組均采用團注追蹤觸發(fā)技術(shù)，感興趣區(qū)（region of interest，ROI）設(shè)定在平主動脈弓層面上腔靜脈水平，大小約50 mm2，設(shè)定CT值達到60 Hu時觸發(fā)，延遲5 s掃描。掃描范圍自肺尖至肺底。掃描結(jié)束后將2組圖像原始數(shù)據(jù)拆薄為1.0 mm，行最大密度投影（maximum density projection，MIP）、多平面重建（multiplane reconstruction，MPR）、容積再現(xiàn)（volume reproduction，VR）等圖像后處理。

1.3 圖像分析 將2組薄層的肺動脈橫斷面圖像及重組的MIP、MPR、VR圖像由2名CT診斷醫(yī)師采用盲法共同進行分析并達成一致意見。分別比較2組的主、客觀圖像質(zhì)量，并分別統(tǒng)計2組的輻射劑量并進行比較。

1.3.1 圖像主觀質(zhì)量評價：根據(jù)肺動脈主干和分支顯示、圖像清晰度、圖像血管邊緣等情況判斷圖像質(zhì)量。評價標(biāo)準(zhǔn)[5]：①圖像質(zhì)量優(yōu)，可清晰顯示肺動脈5級以上，完全滿足診斷，計5分；②圖像質(zhì)量良，可較清晰顯示4～5級，能滿足診斷，計4分；③圖像質(zhì)量一般，可較清晰顯示4級血管，遠端細小分支顯示不佳但不影響診斷，計3分；④圖像質(zhì)量較差，肺動脈主干及4級血管顯示較差，邊緣毛糙，4級遠端分支顯示不清，影響診斷，計2分；⑤圖像質(zhì)量差，肺動脈主干及分支模糊不清，無法診斷，計1分。4分及以上為優(yōu)良，3分及以上為合格，分別統(tǒng)計2組圖像的優(yōu)良率及合格率。

1.3.2 圖像客觀質(zhì)量評價：①肺動脈CT值：將橫斷面薄層圖像適當(dāng)放大，分別測量、記錄2組圖像肺動脈干，左、右主肺動脈及肺葉動脈的CT值，ROI盡量放置在相同部位的血管中央，避開邊緣偽影及血管內(nèi)栓子；②肺靜脈CT值：測量方法同肺動脈，分別測量并記錄左上、右上、左下及右下肺靜脈的CT值；③信噪比（signal to noise ratio，SNR）、噪聲、對比信噪比（contrastive signal to noise ratio，CNR）噪聲取肺動脈干中間層面的氣管內(nèi)空氣CT值的標(biāo)準(zhǔn)差。每個部位每例患者均測量3次，取平均值并記錄。取肺動脈干中間層面的CT值與噪聲的比值為SNR；測量同層面左側(cè)胸大肌的CT值，計算CNR，計算方式：CNR=（肺動脈干CT值-胸大肌CT值）/噪聲。

1.3.3 輻射劑量：分別記錄2組所有檢查者掃描產(chǎn)生的平均容積CT輻射量指數(shù)[CTDIvol（mGy）]和輻射量長度乘積[DLP（mGy?cm）]，根據(jù)公式ED=DLP×C，換算成有效輻射量[ED（mSv）]，其中C為換算因子，采用歐洲質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)胸部平均值為0.014。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理方法 采用SPSS16.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析，各組之間的變化值先進行正態(tài)性檢驗，計量資料均符合正態(tài)分布，以±s表示，采用獨立樣本t檢驗。圖像主觀質(zhì)量對比及病例的男女性別比例均采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 2組60例中順利完成檢查54例，其中實驗組26例，對照組28例。6例未能按照要求完成檢查者均排除。2組患者一般情況比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

2.2 圖像質(zhì)量主觀評價 實驗組優(yōu)良率80.77%，合格率92.31%；對照組優(yōu)良率71.43%，合格率92.86%，2組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見圖1-2和表2。

表1 2組一般情況比較（±s）

表1 2組一般情況比較（±s）

分組 n 年齡（歲） 男/女 心率（次/min） 身高（cm） 體質(zhì)量（kg） BMI（kg/m2）對照組 2857.71±11.1813/1571.57±10.28165.75±10.3267.00±10.1524.42±3.29實驗組 2660.42±11.5814/1274.54± 8.23167.15± 9.1667.46±10.5424.12±3.09 t/χ2 0.8740.2971.1650.5270.164 -0.346 P 0.3860.5860.2490.6000.8700.730

圖1 實驗組圖像

圖2 對照組圖像

表2 2組圖像質(zhì)量主觀比較

2.3 圖像質(zhì)量客觀比較 實驗組肺動脈CT值、噪聲、SNR及CNR均高于對照組（P＜0.05）；實驗組肺靜脈CT值低于對照組（P＜0.05），實驗組圖像噪聲較對照組稍高（P＜0.05），但整體圖像質(zhì)量高于對照組。見表3-4。

表3 2組肺動脈及肺靜脈CT值比較（±s，Hu）

表3 2組肺動脈及肺靜脈CT值比較（±s，Hu）

?

2.4 輻射劑量 實驗組CTDIvol、DLP及ED均顯著低于對照組（P＜0.05）。見表5。

表4 2組圖像噪聲、SNR及CNR的比較（±s）

表4 2組圖像噪聲、SNR及CNR的比較（±s）

項目 n 噪聲 SNR CNR對照組 2823.05±3.2220.36±3.8317.99±3.66實驗組 2626.25±4.0124.28±4.1422.09±3.89 t 3.2403.620 3.98 P 0.0020.001 ＜0.001

表5 2組輻射劑量比較（±s）

表5 2組輻射劑量比較（±s）

項目 n CTDIvol（mGy） DLP（mGy?cm） ED（mSv）對照組 2817.74±1.31511.09±39.537.16±0.55實驗組 26 6.01±0.52175.06± 7.382.45±0.10 t-42.50 -42.64 -42.64 P＜ 0.001 ＜ 0.001 ＜ 0.001

3 討論

國際放射防護委員會提出的輻射防護與安全最優(yōu)化（as low as reasonably achievable，ALARA）理論，即得到足夠診斷信息及合適圖像的同時，必須用盡可能低的輻射劑量[6]。肺動脈的解剖學(xué)特點要求其CTPA技術(shù)要求掃描范圍大且掃描層厚較薄，帶來掃描輻射劑量也增大[3，5，7]。此外隨著對比劑的使用越來越廣泛，高劑量碘對比劑所帶來的不良反應(yīng)風(fēng)險越來越高，其中對比劑腎病尤為突出，僅次于腎灌注不足和腎毒性藥物，是引起醫(yī)院獲得性腎衰竭的第三大主要原因[4]。因此，如何在保證圖像質(zhì)量、滿足診斷要求的前提下，盡量降低CTA的輻射劑量并降低對比劑導(dǎo)致的不良反應(yīng)，成為當(dāng)前研究的熱點問題[4，7]。

降低CT輻射劑量的方法主要包括嚴(yán)格掌握CT檢查適應(yīng)證、盡量避免多期掃描、根據(jù)臨床需要進行局部掃描、適當(dāng)調(diào)整CT掃描的技術(shù)參數(shù)等。目前降低管電壓是CTPA最直接有效減少輻射劑量的方法[3-4，7]。HEYER等[8]研究發(fā)現(xiàn)在進行CTPA檢查時將管電壓從120 kVp降低到100 kVp時有效輻射劑量可以下降44%。葛全序等[9]報道進行80 kVp 64排多層螺旋CTPA檢查能夠清晰顯示肺動脈主干及分支，80 kVp ED較常規(guī)120 kVp有效輻射劑量降低約52.8%，而本研究中80 kVp較常規(guī)120 kVp降低約65.8%。根據(jù)國際輻射防護委員會要求，胸部CT檢查合理的ED值為5～7 mSv，歐盟委員會的參考胸部DLP不超過650 mGy? cm，本研究實驗組采用80 kVp掃描結(jié)果顯示兩項均明顯低于該要求，可顯著降低輻射風(fēng)險。

CT管電壓降低時，由于X線的光電效應(yīng)，使入射管電壓光子能量與碘的結(jié)合更接近，可使血管內(nèi)的CT值升高。此時含碘對比劑的CT值增加，而軟組織CT值變化不明顯，相應(yīng)血管對比度增強[3，9]。本研究中，實驗組采用80 kVp，對照組采用120 kVp，實驗組所測肺動脈干及其分支CT值均顯著高于常規(guī)的對照組，完全滿足診斷要求。

管電壓降低之后導(dǎo)致圖像的噪聲增加[8-10]。而本研究采用近年來新開發(fā)的MBIR技術(shù)，能夠有效降低噪聲，可獲得與常規(guī)劑量組相當(dāng)?shù)膱D像質(zhì)量，同時使輻射劑量降低52%[11]。本研究中2組均采用30%MBIR法圖像重建，發(fā)現(xiàn)實驗組噪聲較常規(guī)對照組稍增高，但因為肺動脈CT值升高更顯著，因而SNR、CNR也明顯高于對照組。

理想的CTPA圖像要求各級肺動脈腔內(nèi)對比劑濃度較高，強化明顯（CT值一般大于250 Hu），肺靜脈強化程度明顯弱于肺動脈，同時右心及上腔靜脈內(nèi)對比劑濃度較低，避免產(chǎn)生明顯的硬化偽影，影響圖像質(zhì)量[12]。這也要求一定程度上減少對比劑用量。CTPA多采用右肘靜脈注射對比劑，循環(huán)途徑為右肘靜脈-上腔靜脈-右心房-右心室-肺動脈，因不經(jīng)過體循環(huán)，體質(zhì)量對對比劑用量的影響很小。既往在4排、16排CT的CTPA中，使用對比劑為70～90 mL[12]，64排CT性能的大幅度提升，使低劑量對比劑掃描成為可能。

由于肺循環(huán)時間短，要求精準(zhǔn)地掌握對比劑延遲掃描的時間。本研究中，采用40 mL對比劑按照注射速度5 mL/s，完全注入需8 s，而對比劑從前臂肘靜脈到達平主動脈弓層面上腔靜脈感興趣區(qū)并達到掃描觸發(fā)閾值及呼吸準(zhǔn)備、檢查床移動時間，共延遲約6 s，使得數(shù)據(jù)采集恰好位于肺動脈峰值期間內(nèi)，此時肺動脈強化良好，肺靜脈、上腔靜脈強化較弱，使得肺動脈、靜脈分辨清晰。

本研究以20 mL的0.9%氯化鈉溶液按照5 mL/s的注射速度沖管，目的在于既減少對比劑用量，又能保持足夠的注射壓力，使得對比劑保持團注時較高的速率和濃度，從而保證掃描期處于肺動脈的峰值時間，同時明顯降低了上腔靜脈、右心的硬化偽影，一定程度上可改善圖像質(zhì)量[7]，此外0.9%氯化鈉溶液尚可起到適當(dāng)水化的作用[12]，進一步降低了對比劑的毒性，從而有效降低對比劑不良反應(yīng)的風(fēng)險。

綜上所述，在64排CT肺動脈造影中，應(yīng)用低管電壓低劑量對比劑聯(lián)合0.9%氯化鈉溶液可獲得質(zhì)量滿意的圖像，在滿足診斷要求的同時，可以顯著降低輻射劑量和對比劑用量，明顯降低了檢查的風(fēng)險。

參考文獻：

[1] DO?AN H, DE ROOS A, GELEIJINS J, et al. The role of computed tomography in the diagnosis of acute and chronic pulmonaryembolism[J]. Diagn Interv Radiol, 2015, 21(4):307-316.

[2] SHARMA S, LUCAS C D. Increasing use of CTPA for the investigation of suspected pulmonary embolism[J]. Postgrad Med, 2017, 129(2): 193-197.

[3] 何霖, 尹喜, 王成偉, 等. 80 kV p、低劑量對比劑結(jié)合ASIR重建在肺動脈C T A中的初步研究[J]. 醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2017, 27(2): 254-258.

[4] 胡學(xué)梅, 胡道予. 以患者為中心, 大力開展C T增強雙低技術(shù)[J]. 放射學(xué)實踐, 2015, 30(10): 978-979.

[5] MATSUOKA S, HUNSAKER A R, GILL R R, et al.Vascular enhancement and image quality of MDCT pulmonary angiography in 400 cases: comparison of standard and low kilovohage settings[J]. AJR, 2009, 192(6): 1651-1656.

[6] 王恒德. NCRP的輻射防護原則[J]. 輻射防護通訊, 2005,25(3): 1-6.

[7] MOURITS M M, NIJHOF W H, VAN LEUKEN M H, et al.Reducing contrast medium volume and tube voltage in CT angiography of the pulmonary artery[J]. Clin Radiol, 2016,71(6): 615.

[8] HEYER C M, MOHR P S, LEMBURG S P, et al. Image quality and radiation exposure at pulmonary CT angiography with 100-or 120-kVp protocol: prospective randomized study[J]. Radiology, 2007, 245(2): 577-583.

[9] 葛全序, 畢可森, 叢培霞, 等. 80 kV 64排多層螺旋C T低輻射肺動脈成像[J]. 中華放射醫(yī)學(xué)與防護雜志, 2009, 29(5):535-539.

[10] 張玉蘭, 鄭曉林, 黃軍榮, 等. 256層螺旋CTiDose4在低劑量肺動脈成像中的應(yīng)用[J]. 臨床放射學(xué)雜志, 2017, 36(1):133-137.

[11] 徐雷, 熊山, 程建敏, 等. 迭代重建技術(shù)在兒童胸部低劑量C T掃描中的應(yīng)用[J]. 溫州醫(yī)科大學(xué)學(xué)報, 2016, 46(10):716-719 .

[12] 李立, 錢偉軍, 楊成森, 等. 低劑量對比劑聯(lián)合生理鹽水在64 排CT肺動脈造影中的可行性研究[J]. 河南大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版), 2017, 36(1): 6-9.