董麗嫦,賴婷君,姚藹媚,馮意環(huán)(通信作者)
(廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院<廣州市增城區(qū)人民醫(yī)院>影像科 廣東 廣州 511300)
CT冠狀動脈血管成像(coronary computer tomography angiography,CCTA)屬于無創(chuàng)性影像技術(shù),已成為冠狀動脈檢查首選。然而,大量使用CCTA所造成的輻射劑量損害也隨之提升,Albert JM[1]等研究發(fā)現(xiàn)約2%癌癥與CT輻射有關(guān)。目前對于CCTA低劑量掃描研究很多,其中包括超低管電壓、不同算法、不同時間窗[2-4]等,以往研究計算患者所受輻射劑量使用容積CT劑量指數(shù)(CTDIvol)。然而,CTDIvol大小是基于固定大小聚甲基丙烯酸甲酯模型測量所得,未考慮患者體型,不能真實反映不同體型患者所受輻射劑量[5-6]。2011年美國醫(yī)學(xué)物理師學(xué)會(AAPM)提出用有效直徑(effective diameter,ED)計算校正系數(shù),對CTDIvol進行校準(zhǔn),估算受檢者輻射劑量的體型特異性劑量估算(size-specific dose estimate,SSDE)方法更精確[7]。本研究探討SSDE與CTDIvol兩種算法在CCTA患者中輻射劑量的差值是否存在明顯差異,從而在今后CCTA低劑量掃描中更準(zhǔn)確地計算個體差異性輻射劑量。
選取2019年9月—2020年3月于廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院接受CCTA檢查的110例患者。所有檢查患者皆無嚴(yán)重心律失常、心功能不全,無碘過敏史。患者均簽署知情同意書。
分組方法:所有患者檢查前均服倍他樂克50 mg,心率低于70次/分鐘可掃描。進行CCTA檢查患者分組按BMI分為三組;18.5 kg/m2≤BMI<23.9 kg/m2為A組,23.9 kg/m2≤BMI<26.9 kg/m2為B組,26.9 kg/m2≤BMI<29.9 kg/m2為C組。
儀器使用西門子64排128層螺旋CT(Siemens Definition AS CT),使用回顧性心電門控,轉(zhuǎn)速0.33 s/r,層厚0.625 mm×128 mm,管電流自適應(yīng)mAs,管電壓120 kV。使用20G靜脈留置針建立通道,注射含碘量為350 mg/mL的碘佛醇,造影劑注射速率為6 mL/s,總量55 mL,注射0.9%氯化鈉溶液速率為4 mL/s,總量35 mL,使用三期注射方案。
數(shù)據(jù)計算:測量CCTA胸廓最大橫徑層面前后徑(AP)、左右徑(LAT),參考AAPM 204報告[8]計算患者轉(zhuǎn)換因子(fsize)、有效直徑(ED),記錄患者CTDIvol并計算SSDE,公式為ED=,fsize=a×e-b×ED,SSDE=fsize×CTDIvol。其中a、b值參考AAPM 204號報告,分別為a=3.7,b=0.037,e為自然對數(shù)函數(shù)的底數(shù)。
采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理,符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x-± s)表示,采用F檢驗或單因素方差分析;計數(shù)資料以頻數(shù)(n)、百分率(%)表示,行χ2檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
本研究110例患者三組年齡、性別比例差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表1。各組患者AP、LAT、ED、BMI、fsize差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表2。各組患者CTDIvol與SSDE比較具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),其中A組 SSDE比CTDIvol增加約42%,B組SSDE比CTDIvol增加約37%,C組SSDE比CTDIvol增加約31%(表2),三組增加量值差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(F=42.316,P<0.05)。
表1 各組患者一般資料比較
表2 各組患者測量徑線值、有效直徑、轉(zhuǎn)換因子、CTDIvol及SSDE對比結(jié)果(x- ± s)
我國冠心病發(fā)病率逐年上升,60歲以上人群冠心病死亡風(fēng)險已成為死亡率最高的疾病。CCTA作為一種無創(chuàng)的檢查被廣泛應(yīng)用[9]。然而,電離輻射可造成DNA雙鏈結(jié)構(gòu)斷裂導(dǎo)致細(xì)胞死亡、染色體畸變及誘發(fā)癌癥等危害[10]。有關(guān)CCTA低劑量相關(guān)研究越來越受重視,目前研究對輻射劑量估算常采用CTDIvol,但CTDIvol反映的是設(shè)備輸出能力,數(shù)值基于固定大小聚甲基丙烯酸甲酯模型測量所得,未考慮患者不同體型信息,無法個性化估算受檢者輻射劑量[11]。本研究通過對比CTDIvol與SSDE計算相同條件下CCTA掃描的輻射劑量,發(fā)現(xiàn)CTDIvol明顯低估了患者實際所受輻射劑量,且BMI越小的患者被低估的輻射劑量值越大,實際檢查中所受到的輻射劑量越高。
在CTDIvol方法中,患者默認(rèn)胸廓經(jīng)線為32 cm,而實際工作中不同患者胸廓經(jīng)線不同,故CTDIvol不能個性化估算每個患者所受輻射劑量。在美國醫(yī)學(xué)物理師學(xué)會中204報告首次提出SSDE概念,用于個性化評估患者所受CT輻射劑量,SSDE劑量估算是根據(jù)不同患者胸廓經(jīng)線計算,避免CTDIvol中固定胸廓經(jīng)線所帶來的誤差[12]。余佩琳等[13]對406例兒童與成人胸部CTDIvol、SSDE對比研究中發(fā)現(xiàn),兒童組中徑線與CTDIvol固定16 cm徑線、成人組中徑線與CTDIvol固定32 cm徑線存在誤差,根據(jù)ED=得出胸廓徑線是影響有效直徑的唯一因素,因此導(dǎo)致CTDIvol輻射劑量數(shù)值出現(xiàn)誤差。本研究中受檢者胸廓有效直徑長度范圍在23.71~29.68 cm,CTDIvol方法計算輻射劑量為17.07~25.11 mGy,SSDE方法計算輻射劑量為24.47~32.33 mGy,CTDIvol方法計算輻射劑量低于SSDE,因此,我們認(rèn)為CTDIvol方法可能低估患者CT檢查所受輻射劑量。
在SSDE方法中,患者依據(jù)胸廓經(jīng)線計算fsize,利用fsize對CTDIvol進行校正得出患者實際受到輻射劑量[14]。王軍娜等[15]進行128例胸部輻射劑量的研究中發(fā)現(xiàn),SSDE計算輻射劑量比CTDIvol增加約50%,本研究中SSDE計算輻射劑量比CTDIvol增加約42%,與王軍娜等研究結(jié)果相似。隨著BMI增大患者胸廓前后徑長度、左右經(jīng)長度也隨之增加,且fsize始終大于1,根據(jù)SSDE=fsize×CTDIvol得出CTDIvol會小于SSDE,隨著患者胸廓徑線增加,CTDIvol與SSDE之間的輻射劑量數(shù)值差距會變小。
減少患者所受輻射劑量的同時保證圖像質(zhì)量是目前低劑量研究的主要任務(wù)[16]。趙艷紅等[2]進行90例70 kV管電壓聯(lián)合低劑量低濃度對比劑CCTA掃描,發(fā)現(xiàn)70 k V管電壓聯(lián)合低劑量低濃度對比劑可以獲得滿足診斷的CCTA圖像,趙艷紅等做出的研究結(jié)果中輻射劑量計算方式采用的是CTDIvol,當(dāng)研究僅評價改變掃描條件對降低患者輻射劑量而保證圖像質(zhì)量的可行性,此時統(tǒng)一用CTDIvol或SSDE均可行,研究只需確定患者輻射劑量被降低,統(tǒng)一輻射劑量計算方法即可達(dá)到目的,避免SSDE轉(zhuǎn)換帶來的復(fù)雜運算。隨著CT輻射劑量對人體DNA雙鏈結(jié)構(gòu)斷裂影響的研究越來越多,精確地預(yù)估人體所受劑量具有重要意義,林竹瀟等[17]對120例CCTA患者檢查前后外周血檢測,發(fā)現(xiàn)外周血淋巴細(xì)胞DNA雙鏈斷裂與CCTA管電壓有關(guān),而管電壓是決定輻射劑量大小的關(guān)鍵參數(shù),林竹瀟等人列出的輻射劑量算法是CTDIvol,使用CTDIvol分析人體所受輻射劑量與外周血淋巴細(xì)胞DNA雙鏈斷裂之間的關(guān)系不夠準(zhǔn)確,此時應(yīng)使用SSDE表示其輻射劑量以免造成誤差。因此,采用更加精確的劑量評價方法對未來CCTA輻射對人體DNA雙鏈結(jié)構(gòu)斷裂影響的研究具有很大的實用價值。
綜上所述,SSDE能夠評估不同體型患者在CCTA中所受的輻射劑量,CTDIvol低估了患者所受輻射劑量,且BMI越小的患者被低估的劑量值越大。