320排CT頭頸部動(dòng)脈成像“雙低”掃描應(yīng)用初探

長(zhǎng)江航運(yùn)總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科(湖北 武漢 430010)

陳鵬飛 梁 奕 陶靜雄周 杰 王 劍 杜柏林

320排CT頭頸部動(dòng)脈成像“雙低”掃描應(yīng)用初探

長(zhǎng)江航運(yùn)總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科(湖北 武漢 430010)

陳鵬飛 梁 奕 陶靜雄周 杰 王 劍 杜柏林

目的探討低濃度對(duì)比劑結(jié)合低管電壓的“雙低”模式行320排CT頭頸部動(dòng)脈成像的圖像質(zhì)量和輻射劑量。方法60例行頭頸部CTA患者隨機(jī)分為兩組：A組30例，使用120kV管電壓，優(yōu)維顯370mgI/ mL對(duì)比劑；B組30例，采用100 kV管電壓，碘克沙醇270mgI/mL對(duì)比劑，余參數(shù)設(shè)置相同。測(cè)量?jī)山M患者頭頸動(dòng)脈的CT值、背景CT值及噪聲值，計(jì)算對(duì)比噪聲比；記錄設(shè)備自動(dòng)生成的劑量長(zhǎng)度乘積，計(jì)算有效劑量。應(yīng)用獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果兩組圖像質(zhì)量均滿足臨床診斷要求，頭頸部動(dòng)脈的CT值、對(duì)比噪聲比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＞0.05)。A組劑量長(zhǎng)度乘積和有效劑量高于B組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。結(jié)論“雙低”技術(shù)結(jié)合迭代重建行320排CT頭頸部動(dòng)脈成像，圖像質(zhì)量能滿足臨床診斷要求，且有效地降低了輻射劑量。

頭頸部動(dòng)脈；CT血管成像；對(duì)比劑；輻射劑量

腦梗死的肇事斑塊多來(lái)源于頸部血管,因此臨床醫(yī)生有必要了解患者的頭頸動(dòng)脈情況以明確下一步治療方案。頭頸部CTA掃描速度快，顯示解剖結(jié)構(gòu)清晰，其無(wú)創(chuàng)性檢查模式和動(dòng)態(tài)三維圖像更受到臨床醫(yī)生的青睞。但由于掃描范圍大，患者受到的輻射劑量明顯升高，同時(shí)過(guò)高的碘用量亦會(huì)增加對(duì)比劑腎病的風(fēng)險(xiǎn)。近年來(lái)，采用低濃度等滲對(duì)比劑和低管電壓的“雙低”掃描成為CT血管成像研究的熱點(diǎn)。本研究采用碘克沙醇270mgI/mL對(duì)比劑、100kV管電壓結(jié)合迭代重建算法行320 排CT頭頸部動(dòng)脈成像，并探討其應(yīng)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 一般資料選取我院2015年1月～2015年5月行頭頸部CTA檢查的患者60例，男32例，女28例，年齡26～82歲，平均(61.2±12.7)歲。依據(jù)管電壓的不同分為A、B組，A組30例和B組30例。

1.2 設(shè)備及檢查方法使用Toshiba Aquilion One 320排動(dòng)態(tài)容積CT，A組采用120kV管電壓，優(yōu)維顯370mg I/mL對(duì)比劑；B組采用100kV管電壓，碘克沙醇270mg I/mL對(duì)比劑，其余參數(shù)設(shè)置均相同，管電流400mA，準(zhǔn)直器寬度160×0.5mm，螺距1.390，重建層厚1mm，轉(zhuǎn)速0.5s/圈，采用自適應(yīng)迭代劑量減低算法(Adapt ive Iterat ive Dose Reduct ion，AIDR 3D)重建。使用雙筒高壓注射器，對(duì)比劑注射速率4.5ml/s，對(duì)比劑用量50ml，隨后同樣速率注射生理鹽水25ml?；颊哐雠P位，掃描范圍從主動(dòng)脈弓至頭頂部(包括主動(dòng)脈弓上三支動(dòng)脈起始部)，上下范圍約為40cm，叮囑患者掃描時(shí)勿做吞咽動(dòng)作，先完成一次平掃，隨后采用手動(dòng)觸發(fā)模式，監(jiān)測(cè)C3/4椎間盤層面的頸動(dòng)脈，當(dāng)動(dòng)脈由暗變亮?xí)r啟動(dòng)增強(qiáng)掃描。掃描結(jié)束記錄設(shè)備生成的劑量長(zhǎng)度乘積(dose l ength produc t，DLP)，計(jì)算有效劑量(ef fective dose，ED)，計(jì)算公式為ED=0.0023×DLP，本研究統(tǒng)計(jì)的DLP不含定位像以及監(jiān)測(cè)峰值時(shí)間的輻射劑量。

1.3 圖像評(píng)價(jià)圖像評(píng)價(jià)在ADW4.5工作站上進(jìn)行，測(cè)量?jī)山M間主動(dòng)脈弓、左側(cè)頸總動(dòng)脈分叉處、左側(cè)大腦中動(dòng)脈的CT值，左側(cè)頸總動(dòng)脈或大腦中動(dòng)脈重度狹窄或閉塞時(shí)選擇右側(cè)動(dòng)脈，測(cè)量時(shí)避開有血栓的血管節(jié)段，面積超過(guò)管腔面積的一半，同時(shí)測(cè)量頸總動(dòng)脈分叉處層面胸鎖乳頭肌的CT值和SD值，其中SD值作為背景噪聲，上述數(shù)值在連續(xù)三個(gè)層面的測(cè)量，取其平均值，計(jì)算對(duì)比噪聲比(cont rast noise ratio，CNR)，CNR=(頸總動(dòng)脈分叉處CT值－胸鎖乳頭肌CT值)/背景噪聲。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理應(yīng)用SPSS13.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，運(yùn)用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較兩組間的頭頸動(dòng)脈CT值、CNR、DLP和ED的差異，P＜0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

兩組圖像測(cè)量主動(dòng)脈弓、頸總動(dòng)脈分叉處、大腦中動(dòng)脈的CT值統(tǒng)計(jì)結(jié)果(見(jiàn)表1)，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。兩組間CNR進(jìn)行比較，差異亦無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＞0.05)，結(jié)果(見(jiàn)表1)。

表1 兩組動(dòng)脈增強(qiáng)的CT值、CNR統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果

兩組患者的輻射劑量相關(guān)指標(biāo)的測(cè)量結(jié)果(見(jiàn)表2)，兩組間DLP和ED的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＜0.05)，見(jiàn)圖1-6。

表2 兩組間患者接受CT輻射劑量比較

圖1-3 采用120kV管電壓，優(yōu)維顯370mgI/mL對(duì)比劑，頸總動(dòng)脈分叉處CT值約為497.3HU，DLP：1906 mGy·cm，ED：4.38 mSv。圖4-6 采用100kV管電壓，碘克沙醇270mgI/mL，頸總動(dòng)脈分叉處CT值約為527.3HU，DLP：1238 mGy·cm，ED：2.85 mSv。VR和CPR重組顯示兩組頭頸部動(dòng)脈均對(duì)比清楚，邊緣光整，分支清晰、銳利。

3 討 論

頭頸部CTA作為一種具有高空間和時(shí)間分辨率的檢查手段目前被廣泛應(yīng)用于頭頸部血管疾病的診斷。但該檢查掃描范圍較大，患者易接受較高的輻射劑量，且掃描過(guò)程中會(huì)覆蓋眼晶狀體和甲狀腺這些對(duì)射線十分敏感的器官，因此更需合理控制劑量；而為提高動(dòng)脈血管的強(qiáng)化峰值，常使用高濃度碘對(duì)比劑(370mg I/ ml)，這增加了腎功能不全患者發(fā)生對(duì)比劑腎病的風(fēng)險(xiǎn)。有鑒于此，筆者嘗試采用低濃度碘對(duì)比劑聯(lián)合低管電壓掃描，以求在圖像質(zhì)量和輻射劑量之間到達(dá)平衡。

對(duì)比劑腎病是碘對(duì)比劑使用中較為嚴(yán)重的不良事件，國(guó)外學(xué)者[1]研究顯示對(duì)比劑腎病的發(fā)生與大劑量使用碘對(duì)比劑、高滲對(duì)比劑的使用和短時(shí)間內(nèi)重復(fù)使用對(duì)比劑密切相關(guān)，追其根源是患者攝入過(guò)高的碘總量。減少碘總量可以通過(guò)降低對(duì)比劑濃度，或者減少對(duì)比劑用量來(lái)實(shí)現(xiàn)[2]。碘克沙醇270mg I/mL是目前碘濃度最低的等滲對(duì)比劑，它是一種非離子型、雙體、六碘、水溶性的對(duì)比劑，加入電解質(zhì)后滲透壓為290mOsm/(kg.H20)，與血漿相同，當(dāng)對(duì)比劑進(jìn)入血液循環(huán)后，不會(huì)增加血容量，減少心臟負(fù)擔(dān)，同時(shí)對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞和紅細(xì)胞影響輕微，注射過(guò)程中患者無(wú)明顯熱感或熱感輕微[3]，本組中30例使用碘克沙醇270mgI/mL的患者注藥時(shí)熱感明顯低于370mg I/mL組，患者更為舒適亦有利于獲得優(yōu)質(zhì)的圖像。

320排容積CT具有16cm的超寬探測(cè)器，球管旋轉(zhuǎn)1周0.35s，在頭頸部40cm的大范圍掃描時(shí)采用大螺距快速掃描，不僅可以明顯縮短掃描時(shí)間，也為減少對(duì)比劑用量提供了可能，本組60例患者使用50ml對(duì)比劑圖像均能滿足診斷要求。

使用低濃度對(duì)比劑減少了單位時(shí)間內(nèi)的碘攝入量，血管強(qiáng)化程度下降，但本組結(jié)果顯示碘克沙醇270mg I/mL配合100kV掃描時(shí)血管CT值并未明顯下降反而較120kV管電壓聯(lián)合370mgI/mL對(duì)比劑高，其原理是較低的管電壓(80k V或100k V)發(fā)出的X線光子能量更接近碘原子K層電子能級(jí)(33keV)，相比常用的120kV管電壓可以提高碘對(duì)比劑的CT衰減值，每mgI/ml可提高30HU(100kV) 或40HU(80kV)[4-5]，故低電壓掃描可以彌補(bǔ)低濃度對(duì)比劑造成的血管強(qiáng)化的不足，同時(shí)還能減少輻射劑量。X線檢查中患者接受的輻射劑量與管電壓的平方和管電流的一次方呈正比[6]，以往研究多采用降低管電流的方法降低劑量，但程度有限，而管電壓降低輻射劑量更為顯著，本組研究中，筆者將常規(guī)120kV降到100kV后，輻射劑量降低了約35%，與文獻(xiàn)報(bào)道接近[7]。使用低管電壓技術(shù)雖可一舉雙得，但如果不對(duì)圖像進(jìn)行特殊處理，噪聲會(huì)明顯增大，從而影響診斷。CT自上世紀(jì)70年代應(yīng)用于臨床以來(lái)，濾波反投影算法是最常用的圖像重建技術(shù)，而迭代重建算法是近年來(lái)應(yīng)用于CT的新型算法，可在低劑量掃描條件下提供優(yōu)質(zhì)的圖像，它通過(guò)降低圖像噪聲，提高了圖像信噪比和對(duì)比噪聲比，本組中120kV和100kV組均使用了迭代重建算法，圖像對(duì)比噪聲比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)意義。本文結(jié)合低濃度對(duì)比劑、低管電壓與迭代重建算法共同應(yīng)用，在降低了輻射劑量的同時(shí)獲得理想優(yōu)質(zhì)的圖像質(zhì)量。

本研究仍有不足之處：(1)入組樣本量還比較少，需要擴(kuò)大樣本量證實(shí)本研究的一些結(jié)論；(2)未評(píng)價(jià)本組條件下頭頸部CTA對(duì)血管病變?cè)\斷的準(zhǔn)確性，應(yīng)以血管造影作為金標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)估“雙低”掃描對(duì)頭頸部動(dòng)脈病變的診斷效能。

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(本文編輯: 唐潤(rùn)輝)

Application of "Double Low" in 320-row Head and Neck CTA

CHEN Peng-fei, LIANG Yi, TAO Jing-xiong, et al．, Department of Radiology, General Hospital of The Yangtse River Shipping, W uhan 430010, Hubei Province, China

ObjectiveTo evaluate image quality and radiation dose under low concentration of contrast agent and low tube voltage for head and neck CTA by using of 320-row CT With a "double low" scanning protocol．Methods60 patients, who underwent head and neck CTA With a 320-row CT scanner, were divided into two groups random ly． 30 patients (group A) received 120 kV voltage and ultravist (370mgI/m l), and the remaining 30 patients (group B) received 100 kV voltage and iodixanol (270mgI/m l)． CT values, standard deviation of intracranial arteries and image noise on the corona radiate were measured to calculate contrast-noise-ratio(CNR)．Then recorded dose length product and calculated the effective radiation dose． The above all data used two independent sample t test for statistical analysis．ResultsImage quality of two groups were conform to the requirements of diagnosis． The CT value and CNR of head and neck artery had no significant difference between two groups(P＞0．05)．The dose length product and the effective radiation dose of group A were higher than group B, and there were statistically significant difference between them(P＜0．05)．ConclusionImage quality of head and neck CTA by the scanning protocol (100kV+iodixanol) of 320-row CT scanner can meet the requirement of clinical diagnosis, and effectively reduce the radiation dose．

Head and Neck Artery; Computed Tomographic Angiography; Contrast Agent; Radiation Dose

R814.42 ；R814.43

A

10.3969/j.i s s n.1672-5131.2016.12.009

陳鵬飛

2016-10-24