李 姝，劉 浩，李光榮，楊 明，朱善良，莫緒明

先天性心臟病(congenital heart disease，CHD)是胎兒時期心臟血管發(fā)育異常所致的心血管畸形，是小兒最常見的心臟病。其發(fā)病率約占出生嬰兒的0.8%[1]。目前CHD的診斷主要依靠超聲心動圖(ultrasound cardiogram，UCG),UCG具有無創(chuàng)、便捷、心內(nèi)結(jié)構(gòu)顯示良好等優(yōu)勢，但其對心外大血管畸形診斷的正確率僅為75%，對于需要接受外科手術(shù)的患兒，術(shù)前明確診斷對于手術(shù)具有重要意義。因此心臟增強CT檢查至關(guān)重要[2]。心臟增強CT通過注射含碘造影劑，當造影劑進入心臟時開始掃描，使心臟大血管與周圍組織產(chǎn)生人工對比，從而可以多方位清晰顯示心臟大血管結(jié)構(gòu)。但是由于造影劑含有碘，碘對腎臟會造成損傷[3]，尤其是月齡較小的CHD患兒，病情較危重，心肺功能差，腎臟排泄功能還未發(fā)育完善，因此在滿足診斷前提下，盡可能減少造影劑的用量，降低含碘造影劑的不良反應(yīng)尤為重要。與常規(guī)應(yīng)用的120 kV管電壓掃描相比，采用較低管電壓掃描的一大優(yōu)勢是碘造影劑的CT衰減值得到較大提高，原因是低千伏(如70～80 kV)產(chǎn)生的光子更接近碘原子的K空間的躍遷能級(33.2 keV)[4]。采用較低的管電壓可降低碘造影劑的使用量30%～40%，不僅對減輕患兒腎臟負擔、降低造影劑腎病的發(fā)生率有很大幫助，而且有效減低了檢查中的射線劑量，對嬰幼兒尤為重要。本研究通過對CHD患兒注射不同劑量造影劑，對圖像質(zhì)量及診斷正確率進行研究分析，探討嬰幼兒心臟CT增強所需造影劑的最小劑量。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年1月至2019年1月我院收治的經(jīng)外科手術(shù)證實的新生兒危重型復(fù)雜性CHD患兒96例為研究對象，其中男43例，女53例，日齡2～60 d，體質(zhì)量1.2～15 kg。其中法洛四聯(lián)癥22例，肺動脈吊帶5例，肺動脈閉鎖3例，完全型大血管轉(zhuǎn)位13例，雙主動脈弓6例，主動脈縮窄15例，主動脈弓離斷4例，肺靜脈異常連接16例，完全型心內(nèi)膜墊缺損8例，冠狀動脈起源異常4例，患兒可同時合并室間隔缺損、房間隔缺損、動脈導(dǎo)管未閉、永存左上腔等常見畸形。所有患兒行256層CT檢查前均行UCG檢查，并經(jīng)手術(shù)證實?；純簷z查前均由監(jiān)護人簽署知情同意書。采用隨機數(shù)字表法將患兒分為A、B、C組，各32例。3組患兒年齡、性別、體質(zhì)量差異均具有可比性。

1.2 掃描方法與儀器 采用Philips Brilliance CT 256，在前瞻性心電門控模式下進行檢查,所有患兒掃描前充分鎮(zhèn)靜，采用5%水合氯醛保留灌腸。掃描參數(shù)：A、B、C組管電壓70 kV，E、F組管電壓分別為80、100 kV,管電流40～59 mA，螺距1.0 mm，層厚5～10 mm，層距5～10 mm，探測器寬度128×0.625 mm，球管旋轉(zhuǎn)速度0.27 r/s，重建間隔0.625 mm。為將輻射劑量降至最低，定位相及監(jiān)控掃描參數(shù)均為機器允許范圍內(nèi)的最低值。采集45%時相的原始數(shù)據(jù)，利用寬容度重建40%和50%時相。心率≥180次/分時，使用模擬心電門控，將掃描心率設(shè)置在真實心率的50%水平；心率<180次/分時，使用真實心電門控。掃描范圍從胸廓入口處至心臟膈面下2 cm。延遲時間：使用自動跟蹤手動觸發(fā)技術(shù)，將ROI放置在掃描野之外的空氣中，注射對比劑后4 s開始跟蹤監(jiān)測，當心臟一側(cè)較濃顯影而另一側(cè)淺顯影時，手動觸發(fā)掃描，觸發(fā)后延遲7 s開始掃描。下腹部覆蓋鉛衣遮擋。

為選取合適的管電壓進行掃描，另選100例2月齡以內(nèi)行心臟大血管增強先天性心臟病患兒，隨機分為E、F組，各50例，管電壓分別選取80 kV和100 kV，其他掃描條件不變。

1.3 對比劑用量 采用雙筒高壓注射器(Medrad，Stellant)，經(jīng)手背或肘靜脈注射對比劑碘海醇(含碘320 mg/mL)。A、B、C、E、F組用量分別為1.0、1.5、2.0、1.5、1.5 mL/kg體質(zhì)量，注射時間控制在18 s，注射對比劑后立即追加5 mL 0.9%氯化鈉溶液沖管。掃描方向為從腳到頭方向。

1.4 輻射劑量分析 CT掃描完成后自動生成劑量長度乘積(dose length product，DLP)和容積CT劑量指數(shù)(volume CT dose index，CTDIvol)，并根據(jù)有效劑量(effective dose，ED)=DLP×K，得出ED值，K為換算因子，新生兒K值為0.039 mSv·mGy-1·cm-1。

1.5 數(shù)據(jù)采集與圖像評價 將所得斷層圖像傳至EBW工作站，分別測量心臟各部位CT值及標準差，ROI約10 mm2。計算各部位的信噪比(SNR)，SNR=平均CT值/標準差。同時計算室間隔強化值(ΔHU)，ΔHU=室間隔增強CT值-后背部肌肉平掃相CT值。由2名副高職稱心臟影像診斷醫(yī)師利用雙盲法對心臟腔室及大血管的顯示進行評分，評分標準：各腔窒結(jié)構(gòu)清晰顯示，無上腔靜脈和/或右心系統(tǒng)高對比劑放射狀偽影，為3分；各腔窒結(jié)構(gòu)可顯示，有上腔靜脈和/或右心系統(tǒng)高對比劑放射狀偽影，但不影響觀察各腔室結(jié)構(gòu)為2分；各腔室結(jié)構(gòu)不能清晰冠示或有嚴重上腔靜脈和/或右心系統(tǒng)高對比劑放射狀偽影，影響對各腔室結(jié)構(gòu)的觀察者為1分。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法 采用方差分析、q檢驗和χ2檢驗。

2 結(jié)果

2.1 A、B、C組CT診斷正確率比較 96例患兒共223處畸形，其中心內(nèi)畸形124處，檢出率為89.0%；心外畸形99例，檢出率為99.0%。A、B、C組心內(nèi)外畸形診斷正確率分別為94.9%(74/78)、95.3%(81/85)和96.7%(58/60)，3組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=0.27，P>0.05)。

2.2 A、B、C組CT掃描基本測量值比較 3組各部位的噪聲、SNR和主觀評分差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。A、B、C組心臟左心室、右心室CT值及室間隔ΔHU逐漸升高(P<0.05)(見表1)。

表1 3組圖像質(zhì)量客觀評分與主觀評分比較

2.3 輻射劑量比較 在變量為管電壓而其他掃描參數(shù)不變的前提下，隨著管電壓的增加，輻射劑量逐漸增高(P<0.05)(見表2)。

表2 不同管電壓下輻射劑量比較

2.4 室間隔ΔHU與造影劑用量的線性關(guān)系 通過線性回歸分析得出室間隔ΔHU與造影劑用量的線性相關(guān)回歸公式為：ΔHU=89.71+2.3×造影劑用量(r=0.18，P<0.01)。表明隨著造影劑用量的增加,室間隔ΔHU相應(yīng)增加，兩者呈線性關(guān)系，當ΔHU在滿足診斷要求時，可以求出相應(yīng)造影劑的用量，當室間隔ΔHU為100 HU，造影劑用量0.75 mL/kg。

2.5 典型病例 70 kV管電壓、不同造影劑劑量下嬰幼兒心臟增強CT掃描圖像見圖1。

3 討論

多層螺旋CT應(yīng)用于復(fù)雜CHD的術(shù)前診斷的地位不可取代，但由于嬰幼兒對放射線更加敏感，其潛在的致癌性遠遠高于成人，這在一定程度上限制了CT在兒童疾病診斷中的應(yīng)用，因此在不影響診斷的前提下，如何進一步降低患兒所接受的輻射劑量以及增強掃描中含碘對比劑用量的減少成為嬰幼兒CT檢查研究的熱點。

最初單排探測器CT掃描時間長，輻射劑量大，無法避免因呼吸運動造成的偽影，發(fā)展到64排探測器螺旋CT時間分辨率可達到165 ms，掃描速度快，但是輻射劑量依舊較高。我院引進的256排CT，球管旋轉(zhuǎn)速度為0.27 s/r，128×0.625 mm的覆蓋寬度，完成小兒整個胸部描時間為4 s，并配有嬰幼兒專用掃描軟件包，選用快速心臟掃描序列，有效降低了輻射劑量。選用前瞻性心電門控，采用自動跟蹤，手動觸發(fā)增強方式掃描，觸發(fā)時相選擇R-R間期45%，一個完整心臟的檢查由2～3個心動周期完成，避免因小兒心跳速度過快造成的圖像偽影[5]。

有報道[6]采用80 kV管電壓結(jié)合迭代重建進行胰腺、腎臟增強掃描，可得到滿足診斷要求的圖像。筆者多年臨床實踐總結(jié)發(fā)現(xiàn)，對體質(zhì)量較大的病人使用低管電壓進行掃描時，射線的衰減嚴重，可能存在噪聲較多、影響圖像質(zhì)量的情況，達不到診斷的要求[7]。本研究中的對象為2月齡以內(nèi)小嬰兒，體質(zhì)量及胸廓前后徑較小，故采用管電壓70 kV進行研究，所得到的圖像與80 kV及100 kV條件下獲得的圖像質(zhì)量無明顯差異，均能滿足診斷需求。心血管影像學(xué)指南[8]分析，CT常規(guī)掃描采用管電壓120 kV心臟增強掃描時，達到室間隔成像效果滿意需要增強后室間隔的CT衰減值超過200 HU，此時對比劑的常規(guī)用量一般為2 mL/kg,采用低電壓掃描的一大優(yōu)勢是碘造影劑的CT衰減值得到較大提高，低電壓產(chǎn)生的光子更接近碘原子的K空間的躍遷能級(33.2 keV),利用這一原理，本研究采用70 kV掃描，經(jīng)驗性總結(jié)小兒心臟增強后室間隔CT衰減值超過100 Hu即可達到室間隔成像滿意，此時對比劑用量降低了30%～40%。兒童心臟 CT檢查中對比劑不良反應(yīng)已受到廣泛重視,對比劑腎病(contrast media induced nephropathy，CIN)是對比劑使用的主要風險之一,是醫(yī)院獲得性腎衰竭的主要原因之一。CIN發(fā)生與對比劑的劑量和濃度有直接的相關(guān)性[9],如何合理應(yīng)用對比劑,尤其是患有危重型CHD隨時可能發(fā)生心力衰竭的嬰幼兒，降低CIN的發(fā)生，在兒童增強CT檢查中亦非常重要。

3組圖像的心臟各部位CT值及室間隔ΔHU依次增高，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，表明隨著造影劑用量的減少，心腔及室間隔的強化程度有不同程度的減低，而3組圖像成像的評分變化無統(tǒng)計學(xué)意義，表明在一定的范圍內(nèi)減少對比劑的用量，對圖像質(zhì)量的影響可以忽略。本研究中，患兒所接受的輻射劑量明顯低于日常工作中常規(guī)電壓掃描時患兒所接受的輻射劑量，低電壓掃描將心臟增強CT檢查的輻射劑量進一步降低，在嬰幼兒CT檢查中尤為重要。

心臟CT增強成像的不足之處就是對心內(nèi)結(jié)構(gòu)顯示的欠缺，目前認為室間隔的成像質(zhì)量直接關(guān)系到心臟CT成像對心內(nèi)結(jié)構(gòu)的觀察，因此研究中將室間隔清晰顯示作為成像標準[10]。本研究采用相關(guān)研究[11]所推薦的室間隔ΔHU為100 HU，根據(jù)直線相關(guān)回歸分析，心臟強化掃描的最小造影劑用量為0.75 mL/kg，經(jīng)換算即最小碘量為240 mg/kg，這樣便于在使用不同濃度造影劑時進行計算。

本研究的不足之處：樣本量偏小；沒有進行其他型號機器的掃描與重建方法的對比研究；不同管電壓下沒有再細分不同對比劑劑量組，無法得到不同管電壓下對比劑最小劑量預(yù)測。

綜上所述,低管電壓條件下進行嬰幼兒心臟增強CT檢查能夠在圖像滿足臨床診斷的前提下明顯降低對比劑用量。