劉盼，鄧建濤，嚴靜，馬婷，范小萍，李勇，嚴高武，陳洪

遂寧市中心醫(yī)院 放射影像科，四川 遂寧 629000

引言

動脈粥樣硬化引起的心腦血管疾病時常危及中老年人群的生命健康，也是心腦血管疾病發(fā)生的最重要病因[1]，頭頸部動脈粥樣硬化常與冠狀動脈粥樣硬化同時發(fā)生且呈正相關關系，缺血性腦卒中的患者時常伴有冠狀動脈疾病，其患病率、致殘率和致死率均較高[2-3]。非侵入性CT 血管造影（Computed Tomography Angiography，CTA）因其無創(chuàng)、操作簡單、診斷效能高，被認為是目前心腦血管疾病檢查的首選方式[4]，已廣泛應用于全身血管疾病的診斷，但常規(guī)冠狀動脈CTA和頭頸部CTA 受血流方向、探測器寬度、時間分辨率及輻射劑量等因素限制，常需分成兩次并獨立完成，患者接受的輻射劑量較大、攝碘量較高，且技術操作復雜、耗時較長[5]。近年來，隨著CT 設備和掃描技術的不斷更新，頭頸心“一站式”CTA 掃描成為可能[6-7]。然而，大范圍的“一站式”掃描不可避免地增加了患者檢查時所接受的CT 輻射劑量和對比劑后急性腎損傷（Post-Contrast Acute Kidney Injury，PC-AKI）的風險[8-9]。隨著人們對CT 輻射引起的危害和PC-AKI 發(fā)生率的關注，如何在保證臨床診斷所需圖像質量的前提下，優(yōu)化多部位聯(lián)合掃描的技術方案，盡可能降低輻射劑量和對比劑劑量，仍然是當前醫(yī)學影像學研究的重要熱點和方向。因此，本研究旨在探討正常體質量指數(shù)的中老年患者采用Revolution CT 70 kVp 低管電壓聯(lián)合等滲碘對比劑（碘克沙醇320 mgI/mL）在頭頸心“一站式”CTA 掃描中的可行性和臨床應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

前瞻性收集我院2022 年8 月至2023 年4 月行頭頸心“一站式”CTA 檢查的中老年患者，將這些患者按隨機數(shù)字表法平均分為A、B 兩組。納入標準：① 體質指數(shù)在18.5～24.5 kg/m2的患者；② 年齡≥45 歲且自愿參與本研究；③ 臨床懷疑頭頸心血管動脈粥樣硬化且需行“一站式”CTA 檢查。排除標準：① 有對比劑過敏史的患者；② 有頭頸心血管手術史的患者；③ 有嚴重的肝腎功能不全疾病等。共收集80 例患者，因頭頸部血管手術史排除12 例，因冠狀動脈血管手術史排除18 例，最終納入50 例患者，其中A 組男性15 例，女性10 例，年齡（65.2±9.1）歲；B 組男性13 例，女性12 例，年齡（63.4±8.2）歲。本研究為前瞻性研究，經(jīng)本院倫理委員會審批通過（批準文號：KYLLKS20230055），患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法

采用Revolution CT 掃描儀（GE Healthcare，美國）進行檢查，患者取仰臥位，頭先進，雙臂上舉伸直，置于頭頂兩側。兩組患者均采用頭頸心“一站式”CTA 檢查，即前瞻性心電門控軸掃（冠狀動脈CTA）與螺旋掃描（頭頸部CTA）拼接的掃描方式，所有患者均不用控制心率，并在自由呼吸狀態(tài)下完成檢查。掃描參數(shù)：A 組管電壓70 kVp；B 組管電壓100 kVp，其余條件一致：冠狀動脈CTA 噪聲指數(shù)=35，頭頸部CTA 噪聲指數(shù)=25，螺距為0.992，X 線球管旋轉時間0.28 s，探測器寬度160 mm，重建層厚及間隔均為0.625 mm，開啟冠狀動脈追蹤凍結平臺技術。以5.0 mL/s 的速率經(jīng)肘靜脈注射對比劑，其中A 組使用碘克沙醇320 mgI/mL，B 組使用碘美普爾400 mgI/mL，對比劑劑量均按0.7 mL/kg 計算，對比劑注射結束后再注射30 mL 0.9%氯化鈉溶液沖管。采用閾值追蹤模式，監(jiān)測位置設置在氣管隆突下1 cm 處的升主動脈上，當監(jiān)測閾值達到200 HU 時，延遲4 s 后自動觸發(fā)冠狀動脈CTA 掃描，1～2 s 后行頭頸部CTA 掃描，掃描方向均為由足到頭。

1.3 圖像后處理

兩組均采用多模型自適應統(tǒng)計迭代技術（Adaptive Statistical Iterative Reconstruction-V，ASIR-V）進行圖像重建，重建級別為ASIR-V 80%，層厚0.625 mm，層間距0.625 mm。將重建數(shù)據(jù)隱藏信息后分別傳送至影像歸檔和通信系統(tǒng)和RAW 4.7 后處理工作站，由1 名影像科副主任技師在后處理工作站上進行后處理，多角度、多方位地顯示冠狀動脈及頭頸部動脈。

1.4 圖像分析

1.4.1 客觀評價

在軸位圖像上分別測量升主動脈根部、冠狀動脈三大主支近開口處、雙側頸總動脈分叉處、雙側頸內動脈起始處及雙側大腦中動脈M1 段管腔內的CT 值及標準差（Standard Deviation，SD）值；冠狀動脈血管以胸壁脂肪為背景噪聲，頭頸部血管以胸鎖乳突肌為背景噪聲，分別測量胸壁脂肪和胸鎖乳突肌的CT 值及噪聲SD 值，測量時要求感興趣區(qū)應占血管腔面積的2/3，并注意盡量避開管壁鈣化區(qū)、狹窄及偽影處。所有數(shù)據(jù)均測量3 次，取平均值為最終參考值?？陀^數(shù)據(jù)指標計算方法：信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）=血管CT 值/血管SD 值；對比噪聲比（Contrast to Noise Ratio，CNR）=（血管CT 值-背景噪聲CT 值）/背景噪聲SD 值。

1.4.2 主觀評價

由兩名影像科血管組副主任醫(yī)師采用雙盲法按照4 分標準對兩組數(shù)據(jù)進行獨立評價，圖像質量評分標準：4 分，各分支血管解剖細節(jié)顯示清晰銳利，無明顯血管搏動偽影，能很好地滿足診斷要求；3 分，各分支血管解剖細節(jié)顯示欠銳利，輕度血管搏動偽影，能滿足診斷要求；2 分，各分支血管解剖細節(jié)顯示模糊，血管搏動偽影較大，影響臨床診斷；1 分，各分支血管管壁顯示不清，血管搏動偽影嚴重，無法用于臨床診斷。在評分過程中，意見不統(tǒng)一時，經(jīng)商討后達成一致。

1.5 輻射劑量和碘攝入量

記錄掃描結束后對應的CT 容積劑量指數(shù)（Volume CT Dose Index，CTDIvol）和劑量長度乘積（Dose Length Product，DLP），有效輻射劑量（Effective Dose，ED）計算方式為E D=D L P×k， 其中冠狀動脈k=0.0 1 4 m S v/（m G y · c m）[10]， 頭頸部血管k=0.0031 mSv/（mGy·cm）[11]。攝碘量（g）=對比劑濃度（mg/mL）×對比劑用量（mL）×0.001（g/mg）。

1.6 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 21.0 軟件進行統(tǒng)計學分析。首先進行數(shù)據(jù)的正態(tài)性檢驗，對服從正態(tài)分布的資料行獨立樣本t檢驗，以±s表示。性別差異比較行χ2檢驗。使用Kappa 統(tǒng)計方法評估兩位放射科醫(yī)生之間的圖像質量主觀評分一致性，以Mann-WhitneyU檢驗比較圖像質量的主觀評分，Kappa＜0.4 或更低，表示一致性差 ；0.40 ≤Kappa＜0.60 表示一致性一般；0.60 ≤Kappa＜0.80，表示一致性好；Kappa ≥0.80，表示一致性非常好。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般資料比較

對兩組患者的性別、年齡、體重、體質指數(shù)及心率進行比較，結果顯示差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 兩組患者的一般資料比較（n， ±s）

表1 兩組患者的一般資料比較（n， ±s）

組別性別/（男/女）年齡/歲體重/kg體質指數(shù)/（kg/m2）心率/（次/min）A組15/1065.20±9.1062.26±2.4822.27±2.0384.40±11.70 B組13/1263.40±8.2063.24±2.5922.73±2.1286.32±11.10 χ2/t值0.325-0.8741.3631.521-0.595 P值0.7760.3860.6790.5350.555

2.2 客觀圖像質量

A 組冠狀動脈主干及分支血管（升主動脈根部、右冠狀動脈、左前降支及回旋支）、頭頸部血管（頸總動脈、頸內動脈及大腦中動脈）的平均CT 值和SD 值大于B 組，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；但A 組與B 組間相對應的各層面圖像的SNR、CNR 比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表2。

表2 兩組各血管腔CT值、SD值、SNR和CNR比較（ ±s）

表2 兩組各血管腔CT值、SD值、SNR和CNR比較（ ±s）

注：SD：標準偏差；SNR：信噪比；CNR：對比噪聲比。

指標A組B組t值P值CT值/HU升主動脈根部716.09±112.85603.32±93.415.447＜0.001右冠狀動脈668.59±106.08576.53±86.464.755＜0.001左前降支655.64±82.79578.37±72.423.698＜0.001回旋支653.71±103.10573.54±74.984.612＜0.001頸總動脈689.79±88.33596.20±61.595.714＜0.001頸內動脈682.43±93.56617.04±59.107.780＜0.001大腦中動脈672.66±111.83593.82±59.634.933＜0.001 SD值/HU升主動脈根部38.77±3.1933.27±4.598.134＜0.001右冠狀動脈31.10±6.8526.72±3.254.343＜0.001左前降支31.03±5.8828.16±3.922.9900.004回旋支31.58±6.7328.13±3.593.3830.001頸總動脈32.98±6.2426.32±3.757.707＜0.001頸內動脈30.91±5.2224.91±4.247.222＜0.001大腦中動脈29.85±5.2524.95±3.836.292＜0.001 SNR升主動脈根部17.99±2.3618.36±3.07-0.6910.491右冠狀動脈22.61±6.1621.71±3.100.9740.333左前降支21.23±5.0620.75±2.700.6280.532回旋支21.55±5.1320.57±2.791.2530.213頸總動脈22.37±4.4423.05±3.74-0.9510.343頸內動脈24.32±4.8525.34±4.09-1.2990.196大腦中動脈22.99±4.6624.26±4.02-1.6820.095 CNR升主動脈根部25.38±5.4024.49±4.820.8700.387右冠狀動脈23.27±4.9623.17±4.540.1110.912左前降支21.79±3.7823.23±3.77-1.9270.057回旋支22.64±5.0223.01±4.01-0.4130.681頸總動脈27.15±4.0228.67±5.251.8520.266頸內動脈28.24±4.2029.86±5.801.8870.171大腦中動脈27.02±5.3227.04±4.03-0.0230.982

2.3 主觀圖像質量

A、B 兩組冠狀動脈CTA 和頭頸部CTA 的圖像質量主觀評分比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），圖像質量主觀評分均≥3 分，滿足臨床診斷要求，見圖1～2。兩名醫(yī)師對冠狀動脈和頭頸部血管圖像質量的主觀評分一致性好，且兩組圖像質量主觀評分差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表3。

圖1 A組病例典型CTA圖像

圖2 B組病例典型CTA圖像

表3 兩組患者圖像質量主觀評分比較（ ±s）

表3 兩組患者圖像質量主觀評分比較（ ±s）

注：CTA：CT血管造影。

組別冠狀動脈CTA評分頭頸部CTA評分醫(yī)師1醫(yī)師2Kappa醫(yī)師1醫(yī)師2Kappa A組3.60±0.503.52±0.510.8393.52±0.513.40±0.500.762 B組3.76±0.443.64±0.490.7193.68±0.483.56±0.510.749 Z值-1.200-0.851--1.143-1.121-P值0.3640.567-0.3870.396-

2.4 兩組輻射劑量

比較兩組患者的輻射劑量指標（CTDIvol、DLP 及ED），差異均具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），其中A 組冠狀動脈CTA 的ED 較B 組降低約68.68%（P＜0.001），A 組頭頸部CTA 的ED 較B 組降低約65.75%（P＜0.001）；兩組患者所用碘劑量比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），但A 組患者攝碘量較B 組降低約21.23%（P＜0.001），見表4。

表4 兩組患者的輻射劑量、碘容量及攝碘量比較（±s）

表4 兩組患者的輻射劑量、碘容量及攝碘量比較（±s）

注：CTA：CT血管造影；CTDIvol：CT容積劑量指數(shù)；DLP：劑量長度乘積；ED：有效輻射劑量。

冠狀動脈CTA頭頸部CTA組別對比劑劑量/mL攝碘量/g CTDIvol ED/mSv A組 2.90±0.56 40.85±8.09 0.57±0.111.88±0.0278.90±3.550.25±0.0143.58±1.7413.95±0.56 B組 9.35±1.17 130.27±15.80 1.82±0.225.77±0.46 234.84±26.21 0.73±0.0844.27±1.8217.71±0.73 t值-24.860-25.195-25.195-42.432-29.475-29.475-1.363-20.538 P值＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.0010.179＜0.001/mGy DLP/（mGy·cm）ED/mSv CTDIvol/mGy DLP/（mGy·cm）

3 討論與結論

當前，準確、可靠、全面地評估心腦血管斑塊及狹窄部位的嚴重程度并在早期干預、治療，對提高中老年動脈粥樣硬化患者的生存質量意義重大，因此心腦共診共治勢在必行。蔡顯圣等[12]采用Revolution CT 行100 kVp頭頸心“一站式”掃描，對比劑用量較單獨掃描組減少約50%[53.1 mLvs. （57.9+57.2）mL]，輻射劑量與兩次單獨掃描之和相當[2.1 mSvvs. （0.8+1.4）mSv]。雖然對比劑劑量和輻射劑量較以往的傳統(tǒng)成像方式有所降低，但由于掃描范圍較大，同時掃描覆蓋范圍內包含人體對X 線比較敏感的組織，如內分泌腺（胸腺、甲狀腺等）、感覺器官（眼晶狀體），因此，對于這類需要進行較大范圍聯(lián)合掃描的患者，低劑量成像的研究依然備受廣大學者的關注。在眾多低劑量成像的研究中，低管電壓聯(lián)合低濃度對比劑的成像方式已在冠狀動脈、門靜脈、下肢動脈等[13-15]多個部位的CTA 中取得較好的應用效果，臨床技術比較成熟，但應用在頭頸心“一站式”CTA的研究卻比較少。Revolution CT 裝備有16 cm 的寬體探測器、球管轉速快（0.28 s/r）、大螺距、冠狀動脈追蹤凍結及ASIR-V 等技術，可快速凍結心臟，實現(xiàn)1 次軸掃即完成1 個心動周期內的冠脈掃描[16]，并在最短1.1 s 內完成從冠狀動脈軸掃切換至頭頸部螺旋掃描，基本不影響圖像的獲取；ASIR-V 是一種全新的高級迭代重建算法，可抑制圖像偽影、降低圖像噪聲，為頭頸心“一站式”CTA 的低劑量掃描打下基礎。本研究采用Revolution CT 70 kVp 低管電壓聯(lián)合等滲碘對比劑（碘克沙醇320 mgI/mL）行頭頸心“一站式”CTA，結果顯示該掃描方案在技術上都是合格的，圖像質量主觀評分≥3 分，滿足臨床診斷的需求。

降低管電壓是降低患者輻射劑量最有效的方法之一。本研究結果顯示，A 組采用70 kVp 低管電壓行頭頸心“一站式”掃描患者所接受總的ED 約0.82 mSv，較B 組（約2.55 mSv）顯著降低約67.84%，這是因為輻射劑量的大小與管電壓平方成正比，在低管電壓掃描時CT 球管發(fā)出的光子數(shù)遠低于高管電壓成像，因此輻射劑量會明顯降低。此結果與李萬江等[17]在冠狀動脈和頭頸部CTA 聯(lián)合掃描中低劑量成像的研究結果基本一致。在圖像質量客觀評價方面，由于管電壓的降低，A 組圖像噪聲較B 組有所增加。盡管圖像噪聲有所增加，但A 組圖像的SNR、CNR 及圖像質量主觀評分與B 組比較差異并無統(tǒng)計學意義。這是因為70 kVp 低管電壓掃描時，X 線與物質主要發(fā)生光電效應，光子能量更加接近含碘物質的K 層電子的結合能，血管內碘劑的衰減增加，血管CT 值變得更高，圖像對比度增大，可以產(chǎn)生更高的信號，高信號補償了高噪聲，保持了SNR 及CNR 的恒定，從而獲得了相近的圖像質量結果。

頭頸心“一站式”CTA 不可避免地需要注射碘對比劑且應用日漸增多，然而中老年患者常伴有心腦血管疾病、糖尿病、慢性腎臟病等不同的臨床基礎疾病，此類高風險人群在接受CTA 后發(fā)生PC-AKI 的風險可能會增加[18]。在保證圖像質量的前提下，通過降低管電壓適當?shù)亟档蛯Ρ葎舛群陀昧浚瑥亩档蚉C-AKI 發(fā)生率是目前臨床常用的方法[19-20]。本研究結果顯示，兩組患者所用對比劑劑量比較，差異無統(tǒng)計學意義[（43.58±1.74） mLvs. （44.27±1.82） mL]，但是A 組患者攝碘量較B 組顯著降低約21.23%[（13.95±0.56 ）gvs. （17.71±0.73） g]，降低了腎臟排泄對比劑的負荷。大部分對比劑的毒性與滲透壓有關，因為碘對腎小管上皮細胞和內皮細胞有直接的毒性作用，高滲對比劑的滲透壓是血液的5～8 倍，次高滲對比劑的滲透壓是血液的2～3 倍，碘對比劑的高滲性增加了其固有的細胞毒性[19]。而本研究使用的碘克沙醇（320 mgI/mL）是一種新型的非離子型、等滲對比劑，其滲透壓約為290 mOsm/kg H2O，與人體的血液滲透壓相似，滲透壓的降低可減少對比劑的不良反應[21]。Cha 等[22]、Zhao 等[23]發(fā)現(xiàn)，在糖尿病這類高風險人群中，使用等滲對比劑與使用次高滲碘對比劑相比，PC-AKI的發(fā)生率更低、安全性更好。另外由于碘克沙醇獨特的等滲優(yōu)勢，注入血液后其在血管內穩(wěn)定性極高，不會引起血漿滲透壓的改變，從而減小細胞形態(tài)改變和血管舒縮改變，對血管刺激小、患者的主觀舒適度較好，減輕了患者的疼痛和熱感等不適癥狀，提高檢查成功率[24-25]。

本研究也存在一定的局限性：① 為單中心研究，入組患者的數(shù)量相對較少，樣本量有待進一步擴大；② 入組患者體質指數(shù)為正常，對于BMI 較大的患者是否適用本掃描方案有待樣本量加大后進一步證實。綜上所述，采用Revolution CT 70 kVp 低管電壓聯(lián)合等滲碘對比劑在中老年患者頭頸心“一站式”CT 血管成像中具有較好的應用價值，能顯著降低輻射劑量和攝碘量。