中山大學(xué)附屬第五醫(yī)院放射科 （廣東 珠海 519000）

陳曉君 丁香蓮 陳玉芳 洪國(guó)斌

80KV低劑量在頭頸部CT血管成像的初步研究

中山大學(xué)附屬第五醫(yī)院放射科 （廣東 珠海 519000）

陳曉君 丁香蓮 陳玉芳 洪國(guó)斌

目的探討“雙低”血管成像技術(shù)-低千伏、低對(duì)比劑用量應(yīng)用于臨床頭頸部血管成像的可行性。方法采用35ml的低對(duì)比劑用量用于頭頸部CT血管成像，將20例臨床疑似頭頸部血管疾病患者隨機(jī)分為2組，實(shí)驗(yàn)組10例采用80KV進(jìn)行頭頸部血管成像掃描，對(duì)照組10例采用常規(guī)120KV，兩組的對(duì)比劑用量均為35ml，注射速率為5ml/s，注射完畢后同等速率注入生理鹽水40ml；均采用自動(dòng)管電流調(diào)節(jié)技術(shù)(Caredose 4D)，迭代算法(SAFIRE)重建，根據(jù)原始圖像及最大密度投影像(MIP)，比較不同千伏血管強(qiáng)化程度，不同KV下的輻射劑量、腦實(shí)質(zhì)的密度及信號(hào)噪聲比(SNR)、對(duì)比噪聲比(CNR)、噪聲等，并對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組圖像質(zhì)量評(píng)分分別為5.833±0.100和5.856±0.133，P=0.694＞0.05；圖像噪聲分別為2.261±0.026和2.522±0.031(P=0.000＜0.05)，噪聲明顯增加；輻射劑量分別為412.4±49.2和101.8±11.6，P=0.000＜0.05，輻射劑量顯著下降。結(jié)論采用“雙低”技術(shù)進(jìn)行頭頸部CT血管造影，所得圖像能滿足影像診斷，且大為減少輻射劑量和對(duì)比劑用量，可望用于頭頸部CT血管成像篩查和治療后復(fù)查，值得臨床進(jìn)一步深入研究和推廣應(yīng)用。

雙低劑量；CT血管成像；頭頸部血管造影；體層攝影術(shù)；雙源CT

CT血管造影(CT angiography，CTA)是一項(xiàng)非創(chuàng)傷性的血管疾病檢查方法，已成為血管疾病協(xié)助診斷和臨床篩查的重要手段。CTA圖像質(zhì)量的好壞直接影響到血管病變?cè)\斷的準(zhǔn)確性，以往血管檢查由于設(shè)備等因素的限制，常采用高KV及大劑量對(duì)比劑等方法，雖然圖像質(zhì)量滿足診斷需要，但存在許多技術(shù)問題和不良反應(yīng)，如頭臂靜脈和鎖骨下靜脈所致的硬化束偽影導(dǎo)致動(dòng)脈開口診斷困難；大劑量高濃度對(duì)比劑引起的造影劑外滲導(dǎo)致骨筋膜室綜合癥及急慢性腎損害等。隨著計(jì)算機(jī)硬件的更新，當(dāng)今醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，低劑量的運(yùn)用已是臨床及放射領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)，并有眾多研究在頭顱CT血管成像采取70～80KV、30ml造影劑的相關(guān)研究；本研究在不影響血管圖像質(zhì)量的情況下，頭頸部CTA采用80KV的低千伏、35ml的低對(duì)比劑用量，所得血管圖像質(zhì)量不僅可以滿足臨床協(xié)診的需要，同時(shí)也大大降低了患者的輻射劑量，且減少了對(duì)比劑的不良反應(yīng)發(fā)生幾率。

1 材料與方法

1.1 一般材料隨機(jī)選擇2013年10月至2014年8月在本院就診行頭頸部CTA的患者20例，其中男14例，女6例，年齡在35～77歲之間，平均年齡為58.3歲，體重指數(shù)(BMI)在21.5～26.4之間。納入標(biāo)準(zhǔn)：所有疑似頭頸部血管疾病行頭頸部CTA的患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：孕婦、嚴(yán)重腎病、心臟疾病患者、頭頸部動(dòng)靜脈畸形及顱內(nèi)動(dòng)脈瘤術(shù)后有彈簧圈殘留的患者均不納入組內(nèi)。本研究符合中山大學(xué)臨床試驗(yàn)醫(yī)學(xué)倫理學(xué)規(guī)范。

1.2 設(shè)備及掃描方法應(yīng)用西門子Definition Flash Dual-Energy 64排CT掃描。患者取仰臥位，掃描時(shí)囑患者勿吞咽，雙臂放松置于身旁。采用Carotid DSA CT掃描模式，自動(dòng)管電流(Caredose 4D)掃描方法，掃描范圍自顱頂至主動(dòng)脈弓；常規(guī)平掃后運(yùn)用示蹤法(Bolus tracking)行增強(qiáng)掃描，注射碘海醇(商品名為歐乃派克)后，監(jiān)測(cè)興趣區(qū)(升主動(dòng)脈)密度達(dá)到預(yù)設(shè)值(100HU)后，觸發(fā)延遲3-5秒開始掃描；使用雙筒高壓注射器(德國(guó)Ulrich Medical)，經(jīng)肘靜脈以(表1)中的預(yù)設(shè)方案注入對(duì)比劑及生理鹽水。掃描參數(shù)：準(zhǔn)直器寬度2.0×128×0.6mm，螺距為1.2，迭代范圍3～4，重建層厚為1mm。

1.3 圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)及判定標(biāo)準(zhǔn)客觀評(píng)價(jià)：所得圖像傳輸至Syngo Via云處理器，經(jīng)過后處理軟件自動(dòng)去骨及人工修飾后，采用最大密度投影(MIP)、容積再現(xiàn)(VR)及多平面重建(MPR)等方法進(jìn)行三維重建。后處理圖像由本科室醫(yī)生在進(jìn)行診斷報(bào)告時(shí)盲法評(píng)估反饋。分別測(cè)量每例患者的主動(dòng)脈、頸內(nèi)動(dòng)脈、大腦中動(dòng)脈M1段及椎-基底動(dòng)脈的CT值各2次，取其平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析；避開周圍血管，測(cè)量雙側(cè)半卵圓中心水平的腦白質(zhì)CT值兩次，取其平均值。將腦實(shí)質(zhì)CT值的標(biāo)準(zhǔn)差(SD)作為圖像噪聲，根據(jù)以下公式計(jì)算信號(hào)噪聲比(signal-to-noise ratio, SNR)及對(duì)比噪聲比(contrast-to-noise ratio, CNR)：SNR=CT值a/SD；CNR=CT值a-CT值b/SD。

其中CT值a為目標(biāo)血管的平均值，CT值b為腦實(shí)質(zhì)的平均CT值，SD為腦實(shí)質(zhì)CT值的標(biāo)準(zhǔn)差。

主觀評(píng)價(jià)：①注射側(cè)頭臂靜脈及鎖骨下靜脈偽影分2級(jí)，Ⅰ級(jí)：無強(qiáng)化或輕微強(qiáng)化但不影響動(dòng)脈開口顯示(2分)；Ⅱ級(jí)：顯著強(qiáng)化且有硬化束偽影，影響動(dòng)脈開口顯示(1分)。②頭頸部動(dòng)脈血管顯影分2級(jí)，Ⅰ級(jí)：血管輪廓清晰、光滑(2分)；Ⅱ級(jí)：血管顯影淡、邊緣輪廓較毛糙，影響診斷(1分)。③頭頸部動(dòng)脈分支的顯示，Ⅰ級(jí)：頸部各分支小動(dòng)脈清晰顯示(2分)；Ⅱ級(jí)：頭頸部血管尚能顯示，但其他分支動(dòng)脈顯影較淡(1分)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析所有數(shù)據(jù)經(jīng)SPSS 20.0軟件包分析,計(jì)量數(shù)據(jù)以±s表示。對(duì)計(jì)量資料(主觀評(píng)分、CT值、SNR、CNR、DLP、ED)采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1 客觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)組動(dòng)脈內(nèi)CT值、SNR、CNR均顯著高于對(duì)照組(P＜0.001)，如表2所示。

圖像顯示：相同造影劑用量、不同KV下，對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組血管均清晰顯示，血管邊緣銳利，且80KV血管CT值比120KV可高出40%以上，80KV的血管CT值最高者甚至可達(dá)到700HU以上，而輻射劑量比120KV減少75%左右，見圖1-2。

2.2 靜脈硬化束偽影雖設(shè)備先進(jìn)及參數(shù)調(diào)整合適，但為了減少進(jìn)入患者體內(nèi)的鹽水用量，故部分圖像仍見少量硬化束偽影，但未影響血管開口及總體觀察，且顱內(nèi)靜脈顯影淡，可調(diào)節(jié)窗寬窗位降低其影響。

2.3 主觀評(píng)價(jià)不同KV的圖像，頭頸部動(dòng)脈分支顯示對(duì)比，80KV與120KV的圖像質(zhì)量相當(dāng)(表3)(P＞0.05)，這提示不同KV下血管顯示并無顯著差異性，故無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 討 論

對(duì)比劑用量以往無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)用量為80～100ml不等，用量較大，既加大了腎臟的負(fù)擔(dān)，亦增加了不良反應(yīng)的發(fā)生幾率；為克服這些問題，很多前輩 學(xué)者采用了多種方法，而低對(duì)比劑用量是可行的，但在掃描速度無法跟上的情況下，盲目減少對(duì)比劑用量可能會(huì)錯(cuò)過峰值時(shí)間，影響診斷；隨著設(shè)備的更新，CTA的低劑量掃描已有眾多學(xué)者投入研究，本研究亦采用低KV(80KV)、低對(duì)比劑用量(35ml)的方法，比較同一低對(duì)比劑用量下，不同KV所得的圖像質(zhì)量、輻射劑量、腦實(shí)質(zhì)的噪聲等。不同KV下，KV值越低，頭頸部血管內(nèi)CT值增加越明顯，這與碘的特征吸收光譜特性有關(guān)，利于血管顯示；再者，本研究采用Care Dose 4D技術(shù)，在管電壓為80KV時(shí)，管電流雖略有變化，輻射劑量增加不明顯，盡管低KV大大增加圖像噪聲，但兩組圖像的主觀評(píng)分無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，本研究結(jié)果顯示80KV的噪聲值比120KV升高了11.5%，但低KV增加了血管強(qiáng)化程度，且采用迭代重建技術(shù)，這在一定程度上可彌補(bǔ)噪聲對(duì)圖像的影響。

表1 使用雙筒高壓注射器經(jīng)肘靜脈中的預(yù)設(shè)方案注入對(duì)比劑及生理鹽

表2 不同KV下動(dòng)脈內(nèi)對(duì)比劑濃度及曝光劑量

表3 不同KV下CT血管造影圖像質(zhì)量評(píng)分比較

圖1 最大密度投影(MIP)。

圖2 容積再現(xiàn)(VR)。圖為80KV，35ml造影劑下所得頭頸部血管顯示情況。

圖像質(zhì)量的另一關(guān)鍵因素是開始掃描時(shí)間，本研究采用Bolus tracking法，確保鎖骨下靜脈及上腔靜脈少量甚至無造影劑殘留而頭頸部血管內(nèi)對(duì)比劑濃度又能維持在高水平，實(shí)驗(yàn)組及對(duì)照組頭頸部動(dòng)脈內(nèi)CT值均取得滿意結(jié)果，而雙源CT掃描速度快，更減少了顱內(nèi)及頸部靜脈的顯影，提高了動(dòng)脈與周圍組織的對(duì)比。這說明低千伏低對(duì)比劑用量在頭頸部CT血管成像的應(yīng)用是可行的，可普遍用于臨床頭頸部血管疾病篩查及治療后復(fù)查。

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A Preliminary Study in Cerebral and Neck CT Angiography with 80KV and Low Contrast Agent Dose

CHEN Xiao-jun, DING Xiang-lian, CHEN Yu-fang, et al., Department of Radiology The Fifth Affliated Hospital of Sun Yat-sen University Zhuhai 519000, Guangdong Province, China

ObjectiveTo assess the feasibility of the “double- low” CT angiography - low-kilovolt and low contrast agent dose in cerebral and neck angiography.MethodsIn this study, low contrast agent dose-35ml would be used in cerebral and neck CT angiography. Twenty patients, clinically suspected the insufficiency of head-and-neck artery, were divided into two groups. One group (10 patients)took the conventional tube voltage-120KV,while the other group(10 patients)took the 80KV tube voltage, both the amount of contrast agent were 35ml, and the injection rate was 5ml/s, then injected 40ml saline with the same rate. Both of two groups take auto- Care dose 4D and Safre reconstruction, according to the original images and Maximum intensity projection(MIP), comparing the display of the vessels in cerebral and neck , calculating the radiation dose, and the density, noise, signal-to-noise ratio, contrast-to-noise ratio of the parenchymal with different kilovolts, then take statistical analysis.ResultsThe qualities of the images to both of the groups respectively are 5.833±0.100 and 5.856±0.133, P=0.694＞0.05; Noise of the images respectively is 2.261±0.026 and 2.522±0.031,P=0.000＜0.05, the noise is markedly increased; The radiation doses are 412.4±49.2 and 101.8±11.6, P=0.000＜0.05, the radiation doses are dramatic declined.ConclusionWith the use of “double-low” in dual-energy CT in cerebral and neck angiography, not only ensuring the images could be used to the clinical diagnose, but also reducing the radiation dose and the contrast agent dosage; In cerebral and neck angiography, it is hopefully used in the screening and reexamination during therapy, and it is worthy of further study and application.

Double Low-dose; CT Angiography; Cerebral and Neck Angiography; Tomography; Dual-energy CT

R322.1

A

10.3969/j.issn.1009-3257.2016.01.002

2016-01-15

陳曉君，男，醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)，主管技師，主要研究低劑量CT的臨床應(yīng)用及其他實(shí)用性研究等。

洪國(guó)斌