張國祥 趙英明

多層螺旋CT血管造影（CT angiography，CTA）技術(shù)，以其無創(chuàng)性及診斷準確率高，可任意方位旋轉(zhuǎn)、可清晰地顯示頭頸部血管形態(tài)、能很好顯示動脈瘤與周圍組織結(jié)構(gòu)關(guān)系，對頭頸部血管性疾病治療起著非常重要的指導作用，且費用低等優(yōu)點，臨床價值已得到肯定[1]。但因為其掃描范圍大，掃描部位包含甲狀腺和晶狀體等敏感器官，給患者生理上帶來輻射損傷，同時大劑量高濃度對比劑的應用易誘發(fā)對比劑腎病的發(fā)生[2]。如何在高質(zhì)量圖像與低輻射劑量和低對比劑用量中找到一個平衡點是相關(guān)研究的主題。本研究旨在探討能譜CT下采用雙低技術(shù)結(jié)合GSI Assist模式進行單能量成像在頭頸CTA檢查中的可行性和臨床應用的優(yōu)勢價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集我院自2022年11月-2023年3月收治的100例用GE Revolution CT行頭頸CTA檢查的患者，采用數(shù)字表隨機分組法分成常規(guī)組和雙低組，各50例。常規(guī)組男29例，女21例，年齡23～80歲，BMI（23.76±2.85）kg/m2。雙低組男34例，女16例，年齡18～84歲，BMI（23.53±3.54）kg/m2。排除患者存在碘對比劑過敏史，存在嚴重的肝腎功能不全癥狀以及患者在48 h內(nèi)使用過二甲雙胍。100例患者均簽署知情同意書。

1.2 檢查方法 兩組受檢者自然仰臥位，頭部用繃帶固定，去除假牙、項鏈、發(fā)卡等金屬物品，掃描時避免吞咽動作。在患者右肘正中靜脈埋置20G套管針，采用對比劑跟蹤（bolus-tracking）技術(shù)，在主動脈弓下1 cm處選擇降主動脈層面繪制ROI，閾值為100 HU，觸發(fā)后延遲3 s自動掃描，掃描方向足至頭側(cè)，掃描范圍為主動脈弓水平至顱頂。兩組均采用碘佛醇（350 mgI/mL）的對比劑，常規(guī)組采用常規(guī)掃描模式，對比劑劑量60 mL，生理鹽水50 mL，管電壓為120 kV，管電流為400 mA，雙低組采用GSI掃描模式，對比劑劑量50 mL，生理鹽水50 mL，管電壓GSI 80～140 kVp瞬間切換，管電流使用GSI Assist模式設(shè)置，根據(jù)患者BMI指數(shù)以噪聲指數(shù)為參考自動選擇管電流。對比劑和生理鹽水注射速率均采用5 mL/s以使圖像效果最佳[3]。其余掃描參數(shù)兩組均保持一致：準直器寬度設(shè)置為80 mm，旋轉(zhuǎn)時間為0.5 s，螺距為0.662:1，重建層厚設(shè)置為0.625 mm。

1.3 圖像后處理和質(zhì)量評價 將所有原始掃描數(shù)據(jù)均傳至GEAw4.7工作站，進行MPR、MIP、CPR及VR等后處理。有研究表明[4]能譜CT行頭頸CTA檢查在（60±5）keV最佳單能量重建圖像是最佳的圖像，本研究采用65 keV進行單能量重建。測量主動脈弓、頸總動脈距末端分叉1 cm處、大腦中動脈處的CT值并計算信噪比（SNR）以及對比噪聲比（CNR）。再由兩名經(jīng)驗豐富的診斷醫(yī)師對圖像質(zhì)量應用4分制雙盲法評分，評分標準：圖像清晰無明顯偽影；血管強化程度CT值在350～550 HU；血管分支達4級以上；血管強化均勻，以上每滿足一個加1分。如果意見不一致，需協(xié)商取得一致結(jié)果。測量平均容積CT劑量指數(shù)（CTDIvol）和劑量長度乘積（DLP），并計算有效輻射劑量（ED），ED=DLP×K（以國際輻射防護委員會關(guān)于CT的質(zhì)量標準指南為準K取值為0.0023 mSv·mGy-1·cm-1）。根據(jù)患者體質(zhì)指數(shù)和所用對比劑濃度計算出碘攝入量。

1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS軟件進行統(tǒng)計學分析，計量資料用±s表示。CT值、SNR及CNR采用t檢驗。計數(shù)資料采用χ2檢驗。計算放射科醫(yī)師主觀評價的一致性采用Kappa檢驗，Kappa值＞0.75可以認為一致性較好，0.4＜Kappa值＜0.75認為一致性中等，Kappa值＜0.4則表明一致性較差。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 主觀評價 兩名醫(yī)生對兩組圖像質(zhì)量主觀評分情況見表1，主觀評價一致性中等（Kappa值為0.53），差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），均能滿足診斷要求。

表1 兩組圖像質(zhì)量主觀評價情況（例）

2.2 客觀評價 雙低組血管CT值均高于常規(guī)組，雙側(cè)大腦中動脈CT值差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。雙低組主動脈弓層面SNR高于常規(guī)組，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），其余各血管SNR雙低組均高于常規(guī)組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。常規(guī)組背景SD值低于雙低組（P＜0.05）。兩組動脈CNR差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表2。

表2 兩組圖像質(zhì)量客觀評價指標（±s）

表2 兩組圖像質(zhì)量客觀評價指標（±s）

測量參數(shù)常規(guī)組雙低組tP血管CT值(HU)主動脈弓415.81±45.46458.10±65.20-3.76＜0.001左頸總動脈446.78±58.69480.57±65.70-2.710.008右頸總動脈440.56±54.06471.07±70.27-2.430.017左大腦中動脈412.12±52.88426.10±68.61-1.140.256右大腦中動脈410.78±55.82427.17±67.04-1.330.187 SNR主動脈弓17.14±3.0717.38±3.28-0.390.696左頸總動脈41.23±5.4748.80±5.99-6.60＜0.001右頸總動脈42.07±5.1847.55±6.97-4.46＜0.001左大腦中動脈30.71±4.1636.11±4.39-6.31＜0.001右大腦中動脈31.10±4.4336.19±4.49-5.70＜0.001 CNR主動脈弓54.20±8.5457.18±9.90-1.620.109左頸總動脈58.91±10.2660.42±10.26-0.730.465右頸總動脈58.01±9.7859.20±10.61-0.580.561左大腦中動脈53.72±9.6452.55±9.960.600.553右大腦中動脈53.47±9.8152.70±9.840.390.696 SD(HU)胸鎖乳突肌6.61±0.576.94±0.46-3.170.002

2.3 輻射劑量與碘攝入量 與常規(guī)組相比，雙低組CTDIvol、DLP和ED分別下降4.11%、16.12%、16.32%，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.001），見表3。碘攝入量雙低組比常規(guī)組降低16.67%。

表3 兩組輻射劑量和碘攝入量比較（±s）

表3 兩組輻射劑量和碘攝入量比較（±s）

組別CTDIvol(mGy)DLP(mGy·cm)ED(mSv)碘攝入量(mL)常規(guī)組12.64±0.001035.10±59.672.39±0.1460.00±0.00雙低組12.12±0.35868.26±57.302.00±0.1450.00±0.00 t10.4414.5214.59 P＜0.001＜0.001＜0.001

3 討論

頭頸部CTA可對顱內(nèi)血管及頸動脈狹窄的范圍及程度、斑塊的位置及性質(zhì)、動靜脈畸形等作出具有價值的診斷，在臨床中診斷腦血管疾病中十分重要。一定程度上替代了傳統(tǒng)金標準DSA檢查。如何在保證血管成像質(zhì)量的同時，最大化降低對比劑的用量和輻射劑量成為了CT血管造影的重要議題。

對比劑腎病（CIN）是臨床實踐中應用對比劑后常見的一種可逆轉(zhuǎn)的急性腎功能衰竭。伴隨著當前各種增強掃描（如頭頸CTA檢查等）中對比劑的廣泛使用，CIN的發(fā)病率呈逐年升高的趨勢[5]。此外，由于頭頸部CTA檢查要求對比劑注射速率快（5 mL/s）對比劑外滲也時有發(fā)生，會引起組織局部腫脹甚至發(fā)生壞死，給患者的生理和心理都帶來負擔。有研究表明一次性注射大劑量對比劑容易形成結(jié)晶增加外滲的風險[6]。在對比劑使用上，臨床中并沒有明確安全劑量的閾值，但減少對比劑用量仍然是預防CIN和對比劑外滲的最有效措施[7]。以往降低輻射劑量多采用降低管電流、提高螺距等方法，但是降低程度均很有限且對圖像信噪比的影響較大。由于輻射劑量與管電壓的平方呈正比，通過降低管電壓來減少輻射劑量是最有效手段。但是降低管電壓會導致X線強度下降，X線質(zhì)量下降，意味著圖像噪聲的增大，要獲得同等質(zhì)量的圖像則需增大4倍管電流，無法達到通過降低管電壓來降低輻射劑量的目的。由于傳統(tǒng)螺旋CT使用濾波反投影重建算法（FBP），F(xiàn)BP接受從任意角度投影的X光子數(shù)據(jù)來進行圖像噪聲計算，無法消除光子帶來的量子噪聲，還會把各個方向的散射線進行計算，在圖像中增加了像素噪聲和偽影，降低管電壓會導致圖像質(zhì)量大大降低。

與傳統(tǒng)螺旋CT的成像相比，能譜CT特有的單能量重建和自適應統(tǒng)計ASIR-V系統(tǒng)可以在明顯降低管電壓的前提下依然能保持相對的圖像噪聲，并能顯著提高頭頸血管和周圍組織的對比噪聲比，更好地顯示頭頸部血管，使血管性病變顯示率明顯提高[8]。傳統(tǒng)混合能量X線穿過人體時，低能射線容易被過濾導致產(chǎn)生硬化效應和物質(zhì)CT值的漂移，與傳統(tǒng)混合能量圖像相比，能譜CT可以將傳統(tǒng)X線的混合能量分解出40～140 keV的任一單能圖像，同一能量水平的單能量圖像可以通過物質(zhì)密度圖像合成，由于每種物質(zhì)的基物質(zhì)能量衰減由其本身決定，故可保證人體同種物質(zhì)衰減系數(shù)的恒定，避免了硬化效應的產(chǎn)生并獲得相對純凈CT值的圖像，因此最佳單能量成像可以提高圖像的質(zhì)量。此外，能譜CT疊加了ASIR-V重建算法，ASIR-V建立在FBP的基礎(chǔ)上，使用FBP重建得到的信息作為初始重建模塊，構(gòu)造多噪聲模型，將合成后的投影數(shù)據(jù)和實際測量的投影數(shù)據(jù)進行檢驗和修正來獲得一個新圖像[9]。通過不斷往復迭代，剔除噪聲數(shù)據(jù)的同時保留了正確的投影數(shù)據(jù)，經(jīng)過多次迭代和校正更新就會重建出較高質(zhì)量、低噪聲的圖像。ASIR所需的投影數(shù)據(jù)少，即使減低管電壓，依然可以重建出高質(zhì)量圖像。ASIR彌補了FBP的不足，降低管電壓后明顯降低重建圖像中的噪聲，可以有效地降低輻射劑量。同時能譜CT特有的寶石探測器采用的動態(tài)變焦技術(shù)以及能譜柵技術(shù)讓圖像的空間分辨率、密度分辨率也得到了明顯提升。本研究利用了能譜CT單能量成像和ASIR重組技術(shù)，采用低輻射劑量與低劑量碘對比劑技術(shù)實行頭頸CTA檢查，發(fā)現(xiàn)圖像血管強化程度CT值、噪聲、SNR、CNR及血管重建圖像質(zhì)量均符合影像學要求。對照組患者所接受的輻射劑量和對比劑用量均明顯減低，ED減少16.32%，對比劑用量減少16.67%。

綜上所述，在頭頸部CTA中應用能譜寶石CT雙低技術(shù)可以減少患者輻射劑量和對比劑的用量，降低發(fā)生碘過敏和對比劑腎病的風險，同時獲得的圖像達到影像學標準，滿足臨床需求，值得推廣。