任姣 孫建男 許傳斌

摘要：目的：探討在平靜呼吸狀態(tài)下應(yīng)用雙源CT進(jìn)行肺動(dòng)脈成像的臨床應(yīng)用價(jià)值，包括患者接受的輻射劑量、圖像質(zhì)量及造影劑用量等。方法：研究于2020年11月-2021年5月在大慶油田總醫(yī)院收集的60例在平靜呼吸下螺距3.0及常規(guī)模式屏氣下螺距1.2行雙源CT肺動(dòng)脈血管造影檢查的患者。記錄機(jī)器測(cè)量的掃描時(shí)間、容積CT劑量指數(shù)（CTDivol）、劑量長(zhǎng)度乘積（DLP），測(cè)量肺動(dòng)脈CT值、標(biāo)準(zhǔn)差SD值，計(jì)算對(duì)比噪聲比CNR及信噪比SNR。結(jié)果：平靜呼吸狀態(tài)的掃描時(shí)間、CTDivol、DLP明顯低于屏氣狀態(tài)（P<0.05），而肺動(dòng)脈CT值沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05）。結(jié)論：在平靜呼吸狀態(tài)下能在保證圖像質(zhì)量達(dá)到診斷要求的前提下減少患者所受輻射劑量，降低掃描時(shí)間，同時(shí)減少造影劑用量。

關(guān)鍵詞： 雙源CT;輻射劑量;平靜呼吸;圖像質(zhì)量;螺距

中圖分類(lèi)號(hào)：R816.2;R563.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：BDOI：10？郾3969/j.issn.1001-0270.2021.06.11

Abstract： Objective： The clinical application value of dual-source CT for pulmonary artery imaging in a calm breathing state， including the radiation dose received by the patient， image quality and contrast agent dosage are discussed in this paper. Methods： A collection of 60 patients who underwent dual-source CT pulmonary angiography at the Daqing Oilfield General Hospital from November 2020 to May 2021 with a pitch of 3.0 under calm breathing and a pitch of 1.2 under normal mode breath-holding. Record the scan time measured by the machine， volume CT dose index（CTDivol）， dose length product（DLP）， measured pulmonary artery CT value， standard deviation SD value， and calculate the contrast-to-noise ratio CNR and signal-to-noise ratio SNR. Results： The scanning time， CTDivol， and DLP of the calm breathing state were significantly lower than the breath-holding state（P<0.05）， but there was no statistical difference in the CT value of the pulmonary artery （P>0.05）. Conclusion： Under the condition of calm breathing， the radiation dose received by the patient can be reduced while the image quality meets the diagnostic requirements， the scanning time can be reduced， and the amount of contrast agent can be reduced at the same time.

Key Words： Dual-Source CT; Radiation Dose; Calm Breathing; Image Quality; Pitch

肺栓塞（PE）是導(dǎo)致患者發(fā)病和死亡的主要原因，及時(shí)準(zhǔn)確地診斷對(duì)于肺栓塞患者來(lái)說(shuō)非常關(guān)鍵。目前計(jì)算機(jī)斷層掃描肺血管造影（CTPA）在肺動(dòng)脈栓塞的檢查中有很重要的參考價(jià)值[1]。在六個(gè)歐盟國(guó)家/地區(qū)，PE死亡率約為12%，其中93%是由突然致命的PE或未診斷出的靜脈血栓栓塞導(dǎo)致的[2]。在常規(guī)的螺旋CT掃描中，為了避免原始數(shù)據(jù)采集出現(xiàn)間隙，常用掃描螺距為1.2，這就要求患者在檢查過(guò)程中吸氣、屏氣以獲得無(wú)運(yùn)動(dòng)影響的肺動(dòng)脈影像[3]。但是，患者在吸氣、屏氣的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致胸腔和大血管內(nèi)的壓力發(fā)生變化，進(jìn)而改變上腔靜脈和下腔靜脈內(nèi)的血流，這些血流動(dòng)力學(xué)變化對(duì)肺動(dòng)脈的清晰顯影產(chǎn)生影響。肺動(dòng)脈內(nèi)對(duì)比劑分布不均勻甚至造成中斷，上腔靜脈和主動(dòng)脈顯影明顯高于肺動(dòng)脈內(nèi)顯影，導(dǎo)致無(wú)法對(duì)肺動(dòng)脈病灶進(jìn)行準(zhǔn)確診斷[4-5]。因此，建議在平靜呼吸狀態(tài)下進(jìn)行肺動(dòng)脈成像[6]。伴隨著人口的老齡化，隨之而來(lái)的挑戰(zhàn)也變得更加嚴(yán)峻。與年齡相關(guān)的限制也逐步出現(xiàn)，例如聽(tīng)力障礙以及合并其他系統(tǒng)（呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)）等疾病的患者無(wú)法在檢查過(guò)程中吸氣、屏氣。隨著雙源CT技術(shù)的快速發(fā)展，第二代雙源CT系統(tǒng)有兩套既可以同時(shí)工作又可以單獨(dú)工作的球管-探測(cè)器系統(tǒng)，掃描速度快，其時(shí)間分辨率達(dá)到了83ms。掃描時(shí)第二個(gè)探測(cè)器可以彌補(bǔ)第一個(gè)探測(cè)器造成的數(shù)據(jù)間隙[7]。

由于有了新的檢查技術(shù)手段，對(duì)于那些因年齡及其他原因限制無(wú)法順利檢查的患者來(lái)說(shuō)非常有利。本文將介紹在平靜呼吸狀態(tài)下肺動(dòng)脈成像的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

前瞻性收集30例于2020年11月到2021年5月期間在大慶油田總醫(yī)院CT室進(jìn)行常規(guī)模式掃描的肺動(dòng)脈CT血管造影檢查的患者作為對(duì)照組;前瞻性收集30例于2020年11月到2021年5月期間在大慶油田總醫(yī)院CT室進(jìn)行平靜呼吸下肺動(dòng)脈CT血管造影檢查的患者作為研究組。所有患者均不在排除標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。排除標(biāo)準(zhǔn)為：① 有心、肺、腦及腎等嚴(yán)重疾病不能耐受檢查者;②血管條件差，不能完成造影劑團(tuán)注的檢查者;③有藥物過(guò)敏者;④精神異常等情況不能配合者;⑤ 由于其他疾病不能進(jìn)行檢查者。所有患者和家屬均在醫(yī)生指導(dǎo)下簽署CT增強(qiáng)掃描血管知情同意書(shū)。

1.2 檢查方法

采用Siemens Somatom Definition Flash 第二代雙源CT機(jī)對(duì)患者進(jìn)行檢查。檢查前指導(dǎo)患者仰臥位躺平，頭朝外，腳朝內(nèi)，且均安撫患者無(wú)需緊張，檢查過(guò)程中也不要隨意亂動(dòng)。由護(hù)士將裝有造影劑與生理鹽水的高壓注射器連接管與患者左肘靜脈留置針管相連接好，并推注小劑量生理鹽水確定患者左肘扎針處無(wú)疼痛感覺(jué)以保證在檢查過(guò)程中順利注藥。告知患者注藥過(guò)程中身體發(fā)熱屬于正?，F(xiàn)象，并用鉛衣將患者敏感部位遮蓋住。隨后將定位線的內(nèi)線定置于患者胸廓入口肺尖處，水平線定置腋中線水平。

掃描方法：對(duì)照組選擇常規(guī)肺動(dòng)脈掃描協(xié)議進(jìn)行檢查，囑患者吸氣、屏氣。管電壓100KV，開(kāi)啟管電流自動(dòng)調(diào)制技術(shù)（CARE Dose4D），參考劑量設(shè)定為170mAs，螺距1.2，掃描層厚3mm，重建層厚1mm，機(jī)架旋轉(zhuǎn)時(shí)間為0.28s，準(zhǔn)直器寬度（128×0.6）mm。注射方案：以4.0ml/s的速率由左肘靜脈注入濃度為370mgI/ml的碘海醇造影劑，按每公斤體重1-1.5ml 給藥，并以同樣注射速率跟注生理鹽水20ml。采用自動(dòng)跟蹤觸發(fā)掃描技術(shù)，閾值監(jiān)測(cè)點(diǎn)放置在肺動(dòng)脈主干水平，當(dāng)閾值達(dá)到60HU后延遲7s自動(dòng)觸發(fā)由頭至足掃描。研究組選擇雙源螺旋CT平靜呼吸下肺動(dòng)脈掃描協(xié)議進(jìn)行掃描，管電壓100KV，開(kāi)啟管電流自動(dòng)調(diào)制技術(shù)（CARE Dose4D），參考劑量設(shè)定為170mAs，螺距為3.0，掃描層厚3mm，重建層厚1mm，機(jī)架旋轉(zhuǎn)時(shí)間為0.28s，準(zhǔn)直器寬度（128×0.6）mm。注射方案與對(duì)照組一致，閾值監(jiān)測(cè)點(diǎn)放置在肺動(dòng)脈主干水平，當(dāng)閾值達(dá)到60HU后延遲4s自動(dòng)觸發(fā)由足至頭掃描。

1.3 輻射劑量

CT檢查結(jié)束后，在CT操作界面上打開(kāi)Scan界面，記錄機(jī)器自動(dòng)測(cè)量的有效管電流（EFF.mAs）、容積CT劑量指數(shù)（volume CT dose index，CTDIvol）、劑量長(zhǎng)度乘積（dose length product，DLP）、掃描時(shí)間（Scan Time），并計(jì)算有效劑量（effective dose，ED），公式ED=DLP×k（mSv），k 為胸部權(quán)重因子，k=0.014（mSv/mGy·cm）。

1.4 CT圖像后處理

檢查結(jié)束后，CT圖像自動(dòng)傳輸?shù)斤w利浦后處理工作站EBW進(jìn)行后處理。利用最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）、多平面重組技術(shù)（multi-planar reconstruction，MPR）、容積再現(xiàn)技術(shù)（volume reconstruction，VR）等對(duì)肺動(dòng)脈進(jìn)行多角度多方面的展示，以便發(fā)現(xiàn)病灶。將肺動(dòng)脈橫斷面圖像傳輸至PACS工作站，利用測(cè)量軟件依次測(cè)量肺動(dòng)脈CT值、左肺動(dòng)脈干CT值、右肺動(dòng)脈干CT值、右上肺動(dòng)脈CT值、右下肺動(dòng)脈CT值、左上肺動(dòng)脈CT值、左下肺動(dòng)脈CT值，以及各肺動(dòng)脈所對(duì)應(yīng)的同層背部肌肉的CT值、SD值。根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算信噪比值（SNR），SNR=血管CT衰減值/SD值，對(duì)比噪聲比值（CNR），CNR=（血管CT衰減值-背景CT值）/SD值。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)，計(jì)量資料采用均值±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，兩組計(jì)量資料比較采用t檢驗(yàn)。P<0. 05則兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

對(duì)照組30例患者中男性18例，女性12例，最大年齡為86歲，平均年齡為（64±11）歲，體重為（59.70±7.65）kg;研究組30例患者中男性14例，女性16例，最大年齡為89歲，平均年齡（70±13）歲，體重為（53.37±8.14）kg。兩組患者年齡、體重之間沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05）。

2.2 有效管電流、輻射劑量、掃描時(shí)間、有效劑量、對(duì)比劑用量

對(duì)照組掃描時(shí)間、CTDIvol、DLP、ED、造影劑用量明顯高于研究組（P<0.05），有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的差異;兩組間患者年齡、體重沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05）見(jiàn)表1。

2.3 CT圖像客觀質(zhì)量評(píng)價(jià)

對(duì)照組與研究組CT血管增強(qiáng)均能達(dá)到診斷要求，且兩組之間各級(jí)肺動(dòng)脈CT值之間差異沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），但研究組的對(duì)比噪聲比（CNR）明顯高于對(duì)照組，且右肺動(dòng)脈干、左肺動(dòng)脈干、右上肺動(dòng)脈、右下肺動(dòng)脈、左上肺動(dòng)脈、左下肺動(dòng)脈CNR值之間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。研究組的信噪比（SNR）明顯高于對(duì)照組，且左肺動(dòng)脈干、右上肺動(dòng)脈、右下肺動(dòng)脈、左上肺動(dòng)脈、左下肺動(dòng)脈SNR值之間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05）。兩組間所測(cè)量的各級(jí)肺動(dòng)脈CT值、對(duì)比噪聲比CRN以及信噪比SNR分別見(jiàn)表2、表3、表4。

2.4 兩組患者CT圖像

圖1為某男性患者在平靜呼吸狀態(tài)下的肺動(dòng)脈掃描情況。其中圖1（a）與圖1（b）為肺動(dòng)脈橫斷面圖，分別清晰顯示了右上肺動(dòng)脈與右下肺動(dòng)脈的充盈缺情況;圖1（c）為肺動(dòng)脈橫斷面MIP圖，可清晰顯示肺動(dòng)脈與血栓位置形態(tài);圖1（d）為肺動(dòng)脈容積再現(xiàn)圖像。

圖2所示為某女性患者屏氣狀態(tài)下肺動(dòng)脈掃描情況。其中圖2（a）為肺動(dòng)脈橫斷面MIP圖，清晰顯示雙側(cè)肺動(dòng)脈干內(nèi)軟組織密度影，可見(jiàn)充盈缺損的情況;圖2（b）與圖2（c）為肺動(dòng)脈冠狀位MIP圖，可以看到肺動(dòng)脈分支閉塞、狹窄，同時(shí)能清晰顯示肺動(dòng)脈栓塞的位置;圖2（d）為肺動(dòng)脈容積再現(xiàn)圖像。

3 討論

近些年來(lái)，隨著CT掃描技術(shù)的迅速發(fā)展，CTPA血管成像已越來(lái)越廣泛應(yīng)用于肺動(dòng)脈患者檢查。CT肺動(dòng)脈血管成像技術(shù)操作簡(jiǎn)單，能夠清晰顯示肺動(dòng)脈各級(jí)分支以及栓塞的位置、范圍、程度、性質(zhì)和肺動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，與肺動(dòng)脈造影技術(shù)相比較，患者所受的損傷小并且更受歡迎。計(jì)算機(jī)斷層掃描肺血管造影CTPA已被確立為診斷PE的一線影像手段[8]。雖然肺動(dòng)脈造影通過(guò)推注跟蹤和測(cè)試推注技術(shù)獲得了足夠的圖像采集時(shí)機(jī)，但肺動(dòng)脈血管增強(qiáng)仍然不佳而影響診斷。在常規(guī)CTPA檢查中，采集時(shí)間大概需要4-15秒，這就要求患者在檢查過(guò)程中吸氣、屏氣以保證肺動(dòng)脈圖像沒(méi)有呼吸運(yùn)動(dòng)偽影[9]。然而一旦患者吸氣、屏氣，就會(huì)使人體胸腔發(fā)生一些生理改變。吸氣會(huì)導(dǎo)致胸腔內(nèi)壓力降低，從而改變胸腔大血管內(nèi)的血液動(dòng)力學(xué)，特別是低壓靜脈系統(tǒng)內(nèi)的血液動(dòng)力學(xué)，那么無(wú)造影劑混合的血液通過(guò)下腔靜脈到右心房的流量比有造影劑混合的血液流過(guò)上腔靜脈到右心房的流量相對(duì)增多，從而產(chǎn)生稀釋作用。另外，如果患者誘發(fā)Valsalva動(dòng)作，胸腔和血管內(nèi)壓力會(huì)突然大幅增加，從而阻止血液流向右心房，并通過(guò)迷走神經(jīng)反射導(dǎo)致心率和心輸出量下降。而在肺動(dòng)脈圖像中將會(huì)表現(xiàn)為肺動(dòng)脈血管內(nèi)造影劑完全或者部分中斷，從而影響醫(yī)生對(duì)于疾病的診斷[10-12]。在實(shí)際工作中，需要考慮到許多接受CT成像檢查的患者由于各種問(wèn)題（聽(tīng)力受損或其他相關(guān)合并癥，例如嚴(yán)重的心肺或神經(jīng)血管疾病或癡呆癥）而無(wú)法遵循呼吸命令。因此，不需要患者吸氣、屏氣就能在保證圖像質(zhì)量的前提下完成檢查成為人們的期望。為了解決這些問(wèn)題，已經(jīng)有學(xué)者提出在吸氣、屏氣中執(zhí)行CTPA檢查。張新成等（2018）[13]研究表明，在不需患者屏氣的狀態(tài)下，仍然能順利完成檢查，并且圖像質(zhì)量可以達(dá)到診斷要求，其研究常規(guī)組患者的平均掃描時(shí)間為（4.37±0.37）s，實(shí)驗(yàn)組的平均掃描時(shí)間為（1.23±0.10）s。本研究在前人研究的基礎(chǔ)之上，增加了患者的數(shù)量，研究組患者在平靜呼吸下進(jìn)行掃描，對(duì)照組患者在屏氣下進(jìn)行掃描。結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，兩種條件下患者圖像均能給診斷醫(yī)生提供可靠準(zhǔn)確的診斷信息。兩組患者各級(jí)肺動(dòng)脈CT值均能達(dá)到診斷要求，且兩組之間各級(jí)肺動(dòng)脈CT值無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05），符合Wittram（2007）[14]提出的CT值>211 HU時(shí)才能較好地識(shí)別肺動(dòng)脈栓塞的標(biāo)準(zhǔn)。本研究組掃描時(shí)間（0.75±0.08）明顯低于對(duì)照組（2.20±1.95），P<0.05，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。掃描時(shí)間縮短的同時(shí)減少了造影劑的使用，繼而減少了由造影劑帶來(lái)的腎損傷，即造影劑腎?。╟ontrast-induced ne-phropathy，CIN）。研究組輻射劑量（1.60±0.50）也明顯低于對(duì)照組（2.27±0.93），P<0.05，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

總之，在平靜呼吸狀態(tài)下螺距為3.0掃描模式下仍然能實(shí)現(xiàn)肺動(dòng)脈的CT造影檢查，并能降低患者的輻射劑量以及造影劑用量，給臨床醫(yī)生提供準(zhǔn)確的診斷信息。

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