雙源CT低管電壓結(jié)合低濃度對(duì)比劑在肝臟增強(qiáng)掃描中的應(yīng)用

呂仁鋒， 袁麗萍， 李超， 譚曉天

?

·低kV低濃度對(duì)比劑專題·

雙源CT低管電壓結(jié)合低濃度對(duì)比劑在肝臟增強(qiáng)掃描中的應(yīng)用

呂仁鋒， 袁麗萍， 李超， 譚曉天

目的：探討雙源CT使用低管電壓(100 kVp)和低濃度等滲對(duì)比劑(270 mg I/mL)進(jìn)行肝臟增強(qiáng)掃描的可行性。方法：將我院108例行肝臟CT增強(qiáng)掃描的患者隨機(jī)分成兩組，每組54例。A組：管電壓100 kVp，對(duì)比劑為威視派克(270 mg I/mL)。B組：管電壓120 kVp，對(duì)比劑為碘克沙醇(320 mg I/mL)。測(cè)量、計(jì)算兩組圖像的對(duì)比噪聲比(CNR)、信噪比(SNR)、肝實(shí)質(zhì)CT值、肝動(dòng)脈CT值、門靜脈CT值及有效輻射劑量(ED)，并對(duì)兩組圖像進(jìn)行主觀評(píng)分，對(duì)兩組間上述指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果：A組的CNR高于B組,且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.88，P<0.05)，SNR高于B組(P<0.05)，A組能夠提供清晰的診斷圖像，提高病變的顯示；A、B組的圖像質(zhì)量評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-0.58，P>0.05)；A、B組的肝實(shí)質(zhì)CT值及肝動(dòng)脈CT值均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(t=-1.81，P>0.05；t=0.96，P>0.05)，而A組的門靜脈CT值高于B組(t=7.55，P<0.05)；A組的三期總輻射劑量[(8.04±1.12) mSv]低于B組[(11.62±2.41) mSv](t=9.94，P<0.001)。結(jié)論：雙源CT肝臟增強(qiáng)掃描采用管電壓100 kVp和低濃度等滲對(duì)比劑(270 mg I/mL)可以提供較好的圖像CNR，提高門靜脈CT值，保證診斷圖像質(zhì)量的同時(shí)降低輻射劑量。

肝臟; 輻射劑量; 對(duì)比劑； 體層攝影術(shù)，X線計(jì)算機(jī)

肝臟CT增強(qiáng)掃描是診斷肝臟病變的重要檢查方法，臨床常用高濃度對(duì)比劑來(lái)獲得診斷圖像，而多期掃描中患者所接受的高輻射劑量和對(duì)比劑使用的安全性已引起廣泛關(guān)注。以低輻射劑量和低濃度對(duì)比劑獲得高質(zhì)量診斷圖像成為CT技術(shù)研究的方向[1]。本研究旨在探討使用低管電壓(100 kVp)結(jié)合低濃度等滲對(duì)比劑(270 mg I/mL)行肝臟CT增強(qiáng)掃描的可行性。

材料與方法

1.一般資料

選取2013年5月-2014年11月在我院行肝臟CT增強(qiáng)掃描的108例患者(心腎功能不全、脂肪肝、肝癌介入栓塞術(shù)后患者均未納入研究)其中男61例，女47例，年齡37～80歲，平均(64.2±10.2)歲。身體體質(zhì)指數(shù)(body mass index,BMI)為20.5～30.6 kg/m2，平均為(24.5±2.4) kg/m2，所有患者均簽署碘對(duì)比劑知情同意書。

圖1 A組受檢者肝臟CT增強(qiáng)圖片(100 kVp，270 mg I/mL對(duì)比劑)。a) 動(dòng)脈期橫軸面CT圖示肝左葉類圓形低密度影，腹主動(dòng)脈CT值312 HU； b) 靜脈期橫軸面CT圖示病變邊界清晰，無(wú)強(qiáng)化，與周圍肝實(shí)質(zhì)有較高的對(duì)比度，門靜脈CT值150 HU； c) 動(dòng)脈期冠狀面重組圖示肝內(nèi)多發(fā)大小不等的類圓形低密度影，肝動(dòng)脈CT值305 HU。

2.檢查方法

采用Siemens Somatom Definition雙源CT機(jī)，將108例患者隨機(jī)分為兩組，每組各54例。A組：管電壓100 kVp，對(duì)比劑為威視派克(270 mg I/mL)。B組：管電壓120 kVp，對(duì)比劑為碘克沙醇(320 mg I/mL)。其它掃描參數(shù)兩組相同：CARE Dose 4D管電流，參考峰值300 mA，準(zhǔn)直寬度0.6 mm×64i，機(jī)架轉(zhuǎn)速0.5 s/r，螺距1.0，掃描范圍自右側(cè)膈頂至肝尖。兩組對(duì)比劑注射總量及流率相同：總量80 mL，流率3～3.5 mL/s。在膈頂降主動(dòng)脈水平采用智能跟蹤，閾值150 HU曝光掃描。

3.圖像處理及分析

圖像重建使用原始數(shù)據(jù)的正玄迭代重建(SAFIRE，A組f3，B組f2)。將原始肝臟增強(qiáng)掃描三期數(shù)據(jù)在AW4.5工作站上進(jìn)行多平面重組(MPR)、最大密度投影(MIP)等圖像后處理。

記錄肝右葉肝實(shí)質(zhì)、肝動(dòng)脈中段、門靜脈中段連續(xù)三個(gè)層面的CT值并取平均值；同時(shí)記錄腹主動(dòng)脈腹腔干水平CT值、豎脊肌CT值，利用公式(1)、(2)分別計(jì)算對(duì)比噪聲比(contrast-to-noise ratio,CNR)和信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)，其中，噪聲值為肝實(shí)質(zhì)CT值的標(biāo)準(zhǔn)差(SD)。

(1)

(2)

4.圖像主觀評(píng)價(jià)

由兩位放射醫(yī)師用4分制評(píng)估圖像質(zhì)量，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為肝動(dòng)脈CT值200～300 HU；圖像清晰對(duì)比度良好；門靜脈顯示良好；圖像滿足診斷。每符合一項(xiàng)加一分。

5.輻射劑量

記錄CT掃描儀劑量報(bào)告中的掃描范圍及劑量長(zhǎng)度乘積(dose length product,DLP)，根據(jù)公式(3)計(jì)算有效輻射劑量(effective dose,ED)，其中k為換算因子，本研究中k取0.015 mSv/(mGy·cm)。

ED=DLP×k

(3)

6.統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

結(jié) 果

1.受檢者一般情況

A、B兩組患者的年齡，性別，BMI信息及統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。兩組性別構(gòu)成：A組男28例，女26例；B組男33例，女21例。A、B兩組性別構(gòu)成的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.34)。A、B兩組的年齡、BMI的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。

2.圖像評(píng)估及輻射劑量

A、B組均能夠提供清晰的診斷圖像，提高小病變及病變輪廓的顯示(圖1、2)。

A組的CNR高于B組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.88，P<0.05),SNR高于B組(P<0.05)。

兩組圖像的噪聲值和圖像質(zhì)量評(píng)分的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。A組的3期輻射劑量(ED)[(8.04±1.12) mSv]較B組[(11.62±2.41) mSv]約降低30%(t=9.94，P<0.001，表1)。

表1 兩組圖像質(zhì)量參數(shù)及輻射劑量比較

A、B組肝實(shí)質(zhì)CT值及肝動(dòng)脈CT值的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異 (P均>0.05)。A組的門靜脈CT值高于B組(t=7.55，P<0.05，表2)。

圖2 B組受檢者肝臟CT增強(qiáng)圖片(120 kVp，320 mg I/mL對(duì)比劑)。a) 動(dòng)脈期橫軸面CT圖示肝右葉類圓形低密度影，腹主動(dòng)脈CT值298 HU； b) 靜脈期橫軸面CT圖示病變邊界顯示欠佳，無(wú)強(qiáng)化，門靜脈CT值106 HU； c) 動(dòng)脈期冠狀面重組圖示肝右葉類圓形低密度影，肝動(dòng)脈CT值300 HU。

表2 兩組各測(cè)量部位的CT值比較 (HU)

討 論

肝臟CT增強(qiáng)掃描是診斷肝臟病變的重要檢查方法。由于腹部脂肪較多，各臟器密度差較小，為保證圖像質(zhì)量，常規(guī)掃描采用高濃度對(duì)比劑及高管電壓，而肝臟增強(qiáng)因病變不同常掃描3期，輻射劑量非常高[2]。如何降低輻射劑量一直是業(yè)界關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。降低管電壓對(duì)于原始的濾波反投影重建算法(filtered back projection，F(xiàn)BP)意味著圖像噪聲增大，而使用正玄迭代重建，能為對(duì)噪聲抑制要求比較高的檢查帶來(lái)顯著好處。也就是說(shuō)，通過(guò)降低重建圖像中的噪聲能獲得劑量上的優(yōu)勢(shì)，因此在相同噪聲水平下，有效輻射劑量(ED)可以顯著降低[3-4]。本研究中，低管電壓組(100 kVp)肝臟3期增強(qiáng)的總輻射劑量為(8.04±1.12) mSv，較120kVp組[(11.62±2.41) mSv]降低約30%，低管電壓(100 kVp)聯(lián)合雙源CT的迭代重建技術(shù)，可有效降低輻射劑量，與筆者既往研究相符[5]。

低劑量肝臟CT增強(qiáng)掃描可降低患者所接受輻射劑量，而低管電壓能否帶來(lái)圖像質(zhì)量上的優(yōu)勢(shì)亦是本文的研究?jī)?nèi)容。受個(gè)體差異、操作技術(shù)、循環(huán)等諸多因素影響，肝臟病變常強(qiáng)化不明顯，給診斷帶來(lái)一定影響。根據(jù)碘的特性(在低kVp時(shí)，CT值增加，對(duì)比度增強(qiáng))[6]，管電壓降低，管腔內(nèi)碘對(duì)射線的有效吸收增加，強(qiáng)化后含碘的血管腔CT值會(huì)相應(yīng)增加[7-8]，所以100 kVp能得到滿足臨床診斷要求的CT值。本研究結(jié)果顯示低管電壓(100 kVp)提高了圖像的CNR，使肝臟實(shí)質(zhì)強(qiáng)化后對(duì)比度增加，提高了小病變輪廓和細(xì)小血管的顯示，增加了診斷的信息量；100 kVp組肝臟動(dòng)脈期CT值和120kVp組的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而靜脈期門靜脈的CT值較120 kVp組明顯提高，對(duì)門靜脈系統(tǒng)疾病的診斷提供更多的信息[9]。

本文的不足之處為納入病例的BMI較小，使適用范圍受到一定的限制；另外，根據(jù)設(shè)備的要求，對(duì)100 kVp組和120 kVp組采用了不同的迭代級(jí)別，可能對(duì)噪聲的對(duì)比產(chǎn)生影響。

綜上所述雙源CT采用低管電壓(100 kVp)和低濃度等滲對(duì)比劑(270 mg I/mL)進(jìn)行肝臟CT增強(qiáng)掃描可得到滿足診斷要求的圖像質(zhì)量，且患者所受輻射劑量降低。

[1] Yuan R,Shuman WP，Earls JP,et al.Reduced iodine load at CT pulmonary angiography with dual-energy monochromatic imaging:comparison with standard CT pulmonary angiography prospective randomized trial[J].Radiology,2012,262(1):290-297.

[2] 侯朝華,宋揚(yáng),侯艷紅,等.MSCTA診斷腎動(dòng)脈閉塞性疾病[J].放射學(xué)實(shí)踐,2010,25(3):212-214.

[3] 陳剛,吳東,曾蒙蘇,等.雙源CT冠狀動(dòng)脈成像輻射劑量的優(yōu)化.放射學(xué)實(shí)踐[J].2014,29(6):601-604.

[4] 仲海,徐卓東,柳澄,等.64層螺旋CT腎動(dòng)脈血管成像的注射速率與重建矩陣的選擇[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2005,10(2):1203-1205.

[5] 呂仁鋒,劉婷婷,李超,等.能譜CT雙低劑量在下肢動(dòng)脈CTA中的應(yīng)用研究[J].放射學(xué)實(shí)踐,2014,29(4):278-280.

[6] 劉愛(ài)蓮，沈云.能譜CT臨床應(yīng)用圖譜[M].北京：人民軍醫(yī)出版社,2012:164-167.

[7] Zhao Y,Tao Z,Xu Z,et al.Toxic effects of a high dose of nonionic iodinated contrast media an renal glomerular and aortic endothelial cells in aged rats in vivo[J].Toxicol Lett,2011,202(8):253-260.

[8] 寧培剛,朱紹成,史大鵬,等.高級(jí)迭代重建算法降低腹部CT劑量的潛能:體模研究[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2012,25(3):81-84.

[9] 張保翠,張玉東,趙凱,等.靜脈注射碘對(duì)比劑對(duì)不同人群腎功能的影響[J].中華放射學(xué)雜志,2013,47(8):335-339.

Objective:To explore the feasibility of dual-source CT using low tube voltage 100kVp and low concentration 270mg I/mL isotonic contrast medium in enhanced imaging of the liver.Methods:108 patients having undergone CT enhanced imaging were randomly divided into two groups:54 in each group.Group A:tube voltage was 100kVp,and contrast agent being visipaque (270mg I/mL).Group B:tube voltage was 120kVp,and contrast agent being iodixanol (320mg I/mL).Image contrast-to-noise ratio (CNR),image signal-to-noise ratio (SNR),hepatic parenchyma CT value,hepatic artery CT value,and portal vein CT value were recorded and calculated.All the images of the two groups were given subjective ratings and statistical analyses were made for all data of the groups.Results:The image contrast-to-noise ratio and signal-to-noise ratio of group A were higher than that of group B,the difference was statistically significant (P<0.05),thus improving the display of the pathological changes.Scores for image noise and image quqlity were similar between the two groups,having no statistical significance (P>0.05).Liver parenchyma and hepatic artery CT values of the two groups had no statistical difference (P>0.05).Portal vein CT value of group A was higher than that of group B (P<0.05).The total radiation dose of three phases in groups A [(8.04±1.12)mSv] was lower than that in group B [(11.62±2.41)mSv,P<0.001],being reduced by about 30%.Conclusion:Dual-source CT enhancement imaging of the liver using tube voltage 100kVp and isotonic contrast medium in low concentration 270mg I/mL can provide better image contrast to noise ratio,increase the portal vein CT value,and reduce significantly the radiation dose on the basis of ensuring the quality of diagnostic images.

The liver; Radiation dose; Contrast medium; Tomography,X-ray computed

116000 遼寧，大連醫(yī)科大學(xué)附屬中心醫(yī)院放射線科

呂仁鋒(1977-)，男，遼寧大連人，主管技師，主要從事低劑量CT檢查工作。

R814.42； R575

A

1000-0313(2015)10-0994-03

10.13609/j.cnki.1000-0313.2015.10.005

2015-08-05

2015-08-31)

Application of dual-source CT low tube voltage combined with low concentration contrast agent in enhanced imaging of the liver LV Ren-feng，YUAN Li-ping，LI Chao，et al.Department of Radiology,Central Hospital of Dalian Medicial University,Liaoning116000,P.R.China