陳萬洪，單奔，徐敏，林千早，周寒松，徐凱

1. 徐州醫(yī)科大學附屬醫(yī)院 影像科，江蘇 徐州 221002；2. 徐州醫(yī)科大學附屬淮安醫(yī)院 影像科，江蘇 淮安 223002

引言

腸系膜上動脈CTA具有快速易行、低價格、無死角立體觀察的優(yōu)點，使其成為一種常規(guī)的腸系膜上動脈血管病診斷技術(shù)[1]。近年來，人們對CT輻射和對比劑腎病的危害越來越重視，國際放射防護委員會提出輻射防護與安全最優(yōu)化理論，推薦獲得足夠診斷信息及合適圖像質(zhì)量時，盡可能降低輻射劑量[2]。低劑量CTA特別是“雙低”掃描技術(shù)（低千伏、低濃度對比劑）逐漸成為近年來研究的熱點。采用低管電壓CT掃描可以大幅降低輻射劑量，當管電壓下降到80 kV時更接近碘的吸收峰值，血管強化最佳[3-4]。血管強化程度的3個最關鍵因素為對比劑總量和濃度、注射速率[5]，但在相同對比劑總量和注射速率時，低千伏、低濃度對比劑是否比高千伏、高濃度對比劑更有優(yōu)勢尚不清楚。筆者通過比較在不同管電壓、不同對比劑濃度時血管強化程度及圖像質(zhì)量的差異，探討雙低模式在腸系膜上動脈CTA中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 患者資料

前瞻性連續(xù)收集2017年9月至2018年3月期間符合以下標準的患者：① 在我院行腸系膜上動脈CTA檢查；②BMI≤24 kg/m2。排除標準：① 對比劑使用禁忌癥；② 孕婦及嬰幼兒；③ 煩躁不安，不能配合者。共80例患者納入研究，男46例，女34例，年齡25～67歲，平均年齡（43±2.15）歲。所有患者檢查前簽署知情同意書。采用隨機數(shù)字表法分為兩組（雙低組、常規(guī)組），每組40例，分別采用相同的噪聲指數(shù)（Image of Noise，NI）、不同濃度對比劑和掃描參數(shù)。

1.2 CT檢查方法

檢查采用Toshiba Aquilion ONE 320排螺旋CT掃描，范圍從膈頂?shù)綈u骨聯(lián)合下緣。對比劑置于36.5℃恒溫箱中預熱3 h，降低其黏滯度及注射時的不適感。對比劑總量根據(jù)患者體重計算（1.0 mL/kg），注射速率為3.5 mL/s，采用MEDTRON AG雙筒高壓注射器進行20 mL的生理鹽水預注射，然后以相同流率再注射30 mL的生理鹽水。利用對比劑跟蹤自動觸發(fā)掃描，監(jiān)控層面設在膈頂平面的腹主動脈，觸發(fā)閾值設為220 HU。各組掃描參數(shù)，見表1。

表1 各組行腸系膜上動脈CTA檢查掃描參數(shù)

1.3 圖像質(zhì)量評估

兩名具有10年以上工作經(jīng)驗的放射主治醫(yī)師分別對最大密度投影（Maximum Intensity Projection，MIP）、容積再現(xiàn)（Volume Rendering，VR）、Shadedvol圖像質(zhì)量進行雙盲評估，包括主觀評分及客觀測量、數(shù)據(jù)計算。

1.3.1 主觀評分

采用一致的窗寬320 HU、窗位40 HU，對腸系膜上動脈MIP、VR、Shadedvol圖像評估，具體評估內(nèi)容包括圖像噪聲、組織結(jié)構(gòu)顯示、血管分支顯示、血管光滑度。綜合以上顯示情況，以4分法對圖像質(zhì)量進行評分：

1分（差）：圖像噪聲較大，組織結(jié)構(gòu)顯示不清，不能清晰顯示主要分支動脈，血管邊緣不光滑，不能滿足診斷要求。

2分（一般）：圖像噪聲較大，部分組織結(jié)構(gòu)顯示欠佳，能夠清晰顯示主要分支動脈，血管邊緣欠光滑，但基本能滿足診斷要求。

3分（良好）：圖像噪聲尚可，結(jié)構(gòu)顯示清楚，能夠清晰顯示段支動脈，血管邊緣光滑，完全能滿足診斷要求。

4分（優(yōu)秀）：圖像噪聲小，組織結(jié)構(gòu)顯示清晰，對比良好，能夠清晰顯示段支動脈及細小分支，血管邊緣光滑，完全能滿足診斷要求。

1.3.2 CT值測量及相關數(shù)據(jù)計算

將數(shù)據(jù)傳送至Vitrea6工作站，對動脈期薄層數(shù)據(jù)進行后處理。在右腎動脈層面測量腹主動脈CT值、腸系膜上動脈CT值及SD值、左側(cè)豎脊肌的CT值。腸系膜上動脈CT值的SD值作為圖像的噪聲值。測量使用的ROI統(tǒng)一為16 mm2，置于動脈和豎背肌中心位置，避開鈣化、斑塊及脂肪區(qū)域，測量3次取平均值。腸系膜上動脈的信噪比（Signal Noise Ratio，SNR）=CT腸系膜上動脈/SD腸系膜上動脈；對比噪聲比（Contrast To Noise Ratio，CNR）=（CT腸系膜上動脈-CT豎脊?。?SD腸系膜上動脈；記錄各組的CT劑量指數(shù)（CT Dose Index，CTDIvol），劑量長度 成 積（Dose Length Product，DLP），DLP=CTDIvol×L，L為沿Z軸的掃描長度（cm）；計算有效劑量（Effective Dosage，ED），ED=DLP×k，其中k為轉(zhuǎn)換系數(shù)（歐盟通用標準，成人腹部取0.015 mSv/mGy·cm）。計算圖像靈敏度（Figure of Merit，F(xiàn)OM）=CNR2/CTDIvol。計算不同組的總碘攝入量（g）和碘流率（mgI/s）。

1.4 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 19.0統(tǒng)計學軟件，對圖像質(zhì)量評分采用Wilcoxon秩和檢驗，P＜0.05為具有統(tǒng)計學意義；對兩組圖像質(zhì)量客觀指標、碘負荷等數(shù)據(jù)，采用獨立樣本t檢驗進行比較。

2 結(jié)果

2.1 患者一般資料

本研究中，兩組患者個性參數(shù)（性別比、年齡、體重、BMI）等差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。

2.2 客觀評價指標

兩組圖像質(zhì)量客觀評價指標雙低組高于常規(guī)組，輻射劑量及碘負荷雙低組明顯低于常規(guī)組，差異有統(tǒng)計學意義（表 2）。

2.3 圖像質(zhì)量評分

兩組患者腸系膜上動脈及其分支血管邊緣光滑，結(jié)構(gòu)顯示清楚，滿足診斷要求，（雙低組見圖1，常規(guī)組見圖2。

遮蓋容積重建ShadedVol (Shaded Volume Rendering)（窗寬W：256 窗位L：128）ShadedVol圖像，見圖2。圖1a腸系膜上動脈管壁較圖2a光滑、細膩，段支動脈及細小分支顯示更清晰，圖像質(zhì)量優(yōu)于圖2a；Maximun IP（窗寬W：550窗位L：220）圖1b腸系膜上動脈及分支較圖2b顯影清晰、明亮；冠狀位圖像（窗寬W：320窗位L：40）圖1c圖像顆粒粗糙，噪聲大，軟組織分辨率低于圖2c；輻射劑量指標圖1d示雙低組CTDIvol、DLP、ED均明顯低于常規(guī)組圖2d。

圖1 雙低組腸系膜上動脈CTA圖像及輻射劑量指標

圖2 常規(guī)組腸系膜上動脈CTA圖像及輻射劑量指標

兩位觀察者評分結(jié)果一致性很好，Kappa值均大于0.75，見表3。

3 討論

3.1 雙低掃描方案對CT輻射量的影響

本研究排除了患者個性參數(shù)（性別比、年齡、體重、BMI）、掃描范圍對于輻射劑量的影響。雙低組CTDIvol（mGy）、DLP（mGy·cm）、ED（mSv）分別降低76.76%（11.43/14.89）、77.91%（599.82/769.81）、77.92%（9/11.55），此結(jié)果比陳建等[6]研究ED降低更多，可能與本研究管電壓下降更多同時對照組沒有運用自動管電流調(diào)解技術(shù)有關。Ippolito等[7]運用256排CT在120 kV、自動管電流調(diào)解技術(shù)下與16排CT在120 kV、200～400 mAs下對照研究，顯示主動脈CT值在低射線劑量時更高，ED降低28.9%。羅煥江等[8]運用雙源CT低劑量掃描技術(shù)診斷腸系膜缺血性疾病平均有效輻射劑量為（2.43±0.76）mSv，與本研究結(jié)果（2.55±0.47）mSv很接近。

表2 兩組圖像質(zhì)量客觀評價指標和輻射劑量指標結(jié)果比較（±s）

表2 兩組圖像質(zhì)量客觀評價指標和輻射劑量指標結(jié)果比較（±s）

注：—表示無明顯差異。

指標 雙低組 常規(guī)組 雙低組增減率 t值 P SMA (HU) 440.24±57.57 307.79±47.92 43.03% 11.652 0.00 AO (HU) 474.59±58.70 322.58±42.43 47.12% 13.438 0.000 CT豎脊肌 (HU) 54.66±7.16 57.00±6.41 — -1.491 0.144 SNR腸系膜上動脈 7.65±1.00 6.42±1.00 19.16% 5.707 0.000 CNR腸系膜上動脈 6.70±1.02 5.23±1.00 28.11% 6.788 0.000 FOM腸系膜上動脈 13.82±4.91 1.91±0.74 623.56% 15.718 0.000 CTDIvol (mGy) 3.46±0.66 14.89±0.30 -76.76% -109.454 0.000 DLP (mGy.cm） 169.99±31.04 769.81±59.37 -77.91% -58.315 0.000 ED (mSv) 2.55±0.47 11.55±0.89 -77.92% -58.315 0.000總攝入碘 (g) 16.25±2.07 19.34±2.41 -15.98% -6.365 0.000體重 (kg) 60.18±7.66 60.43±7.53 — -0.152 0.880劑量 (mL) 60.18±7.66 60.43±7.53 — -0.152 0.880范圍 (mm) 468.45±48.25 468.25±39.88 — 0.019 0.985

表3 圖像質(zhì)量評分一致性及檢驗結(jié)果比較（例）

3.2 雙低掃描方案對血管CT值及圖像質(zhì)量的影響

X線光子能量隨管電壓降低而降低，當管電壓降低至80 kV時，X線照射人體后與人體組織發(fā)生光電效應最強[9]，血管內(nèi)的CT值最高。本研究結(jié)果顯示，雙低組（右腎動脈層面）腹主動脈、腸系膜上動脈CT值分別提高47.12%（152.01/322.58）；43.03%（132.45/307.79）。可見降低管電壓的方法更適用于CTA檢查，因為其突出了血管與周圍組織結(jié)構(gòu)的對比[10]。但是，隨著管電壓的降低，圖像噪聲明顯增加[11-12]，進而影響CTA的圖像質(zhì)量，如何平衡血管對比度與圖像噪聲仍需進一步研究。

AIDR的應用可以有效降低圖像噪聲，提高圖像質(zhì)量[13-14]。在胸部、腹部掃描中，AIDR權(quán)重設定為50%，圖像質(zhì)量無明顯降低，而輻射劑量減少超過50%[15]。本研究中，雙低組和常規(guī)組同時應用AIDR技術(shù)來降低圖像噪聲以保證圖像質(zhì)量，SNR提高19.16%（1.23/6.42），CNR提高28.11%（1.47/5.23），F(xiàn)OM顯著提高623.56% （11.91/1.91）。浦仁旺等[16]對中小體質(zhì)指數(shù)患者腹部能譜CT血管成像雙低掃描方案優(yōu)化后，CNR提高53.1%。本研究中雙低組CNR提高值較低，可能由于本研究對照組同樣應用AIDR技術(shù)，導致對照組CNR也較高，使得雙低組CNR的提升顯得相對較低。雙低組圖像質(zhì)量的提高原因可能：① 對比劑碘流率（mgI/s）降低15.63%（175/1120），雙低組碘負荷低于常規(guī)組，不適感較少，病人在檢查過程中配合更佳；② 雙低組對比劑滲透壓為290 mOsm/kg與血漿滲透壓相近，對比劑稀釋減少，靶血管單位體積中的碘濃度較長時間維持在很高水平，增加血管CT峰值，圖像的質(zhì)量提高[17-18]。

3.3 本研究尚有不足

第一，本研究僅對中、小體質(zhì)指數(shù)患者進行研究，還有待進一步細分及擴大研究范圍。第二，對比劑流速僅采用較低的3.5 mL/s，更快流速如4.5 mL/s、甚至5.5 mL/s時細小分支血管顯影可能更佳，腸系膜上動脈雙低方案的最佳流速未能確定，有待進一步研究。

4 結(jié)論

在中小體質(zhì)指數(shù)患者腸系膜上動脈CTA中，應用低千伏、低濃度對比劑的雙低劑量方案是可行的，可獲得滿足臨床診斷要求的理想血管圖像，并且大幅降低檢查者有效輻射劑量、降低碘流率、減少總碘攝入量、降低腎毒性。