張 靜

姜建威 JIANG Jianwei

殷允娟 YIN Yunjuan

侯海燕 HOU Haiyan

下肢淺靜脈曲張256層螺旋CT低劑量掃描成像研究

張 靜ZHANG Jing

姜建威JIANG Jianwei

殷允娟YIN Yunjuan

侯海燕HOU Haiyan

下肢淺靜脈曲張是靜脈系統(tǒng)中最重要的疾病之一，嚴(yán)重者會影響患者的工作及生活[1]。在治療前后患者往往需要行大范圍的CT或X線造影檢查，接受較多的電離輻射[2-4]。在滿足診斷要求的前提下，如何有效減少CT靜脈造影（CT venography，CTV）檢查的射線劑量是臨床亟需解決的問題之一。目前，既往研究主要集中在調(diào)節(jié)單一因素（管電壓或管電流）來降低下肢靜脈的輻射劑量[5-6]。而本研究同時調(diào)節(jié)管電壓與管電流，并進行多組比較，探討如何在降低下肢淺靜脈多層螺旋CT靜脈造影（multi-slice spiral CT venography，MSCTV）輻射劑量的同時，保證圖像質(zhì)量，為臨床下肢靜脈曲張患者低劑量掃描提供常規(guī)掃描參數(shù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象 收集2015年7月－2016年2月無錫市第三人民醫(yī)院因靜脈曲張行直接法下肢靜脈CT增強掃描的患者55例，其中男25例，女30例；年齡25～91歲，平均（60.5±14.4）歲。檢查前測量患者的體重和身高。排除標(biāo)準(zhǔn)：①嚴(yán)重肝、腎功能不全或心功能不全患者；②碘對比劑過敏患者；③下肢淺靜脈栓塞，造影劑不能充盈的患者共5例，其中男3例、女2例；④患肢腫脹、皮膚色素沉著等原因，足背靜脈穿刺困難，無法完成增強CTV檢查的患者共10例，其中男7例、女3例。最終納入40例患者。依據(jù)掃描參數(shù)的不同，將連續(xù)40 例患者平均分為4 組：I組（標(biāo)準(zhǔn)組）：120 kV，250 mAs；II組（低管電流組）：120 kV，100 mAs；III組（對照組）：100 kV，200 mAs；IV組（低管電壓組）：80 kV，300 mAs?；颊咭话阗Y料見表1。全部患者行CT檢查前均簽署知情同意書，本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核批準(zhǔn)。

表1 I～IV組患者一般情況比較（±s）

表1 I～IV組患者一般情況比較（±s）

分組 例數(shù) 年齡（歲） 體重指數(shù)（kg/m2） 身高（cm）I組 10 59.3±16.5 23.6±2.5 167.0±8.7 II組 10 60.9±12.2 24.3±3.2 170.3±8.2 III組 10 61.6±12.6 24.6±4.0 163.0±5.7 IV組 10 60.1±17.7 23.7±2.9 162.8±8.7P值 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05

1.2 儀器與方法 采用Philips 256層螺旋CT掃描儀?；颊呷⊙雠P位，腳踝處用軟墊輕度墊高，于下肢足背淺靜脈埋置20G靜脈留置針，采用15 ml非離子型碘對比劑碘比醇（350 mgI/ml）以1∶10用生理鹽水稀釋后注射，每條患肢注射對比劑總量約150 ml，注射速度2.5 ml/s，預(yù)先設(shè)置掃描延遲時間（掃描延遲時間=注射時間－掃描時間）。當(dāng)球管掃描參數(shù)一定時，若掃描范圍確定后依據(jù)上述公式可得出掃描的延遲時間。本研究中，掃描范圍為足背至髂總靜脈起始水平。掃描參數(shù)：視野 400 mm，球管轉(zhuǎn)速0.75 s/周，螺距0.7，掃描層厚2 mm，間隔 1 mm，掃描方向由足部至頭部。

1.3 圖像質(zhì)量評價 將掃描后的原始圖像傳至Philips EBW4.5工作站，采用AVA軟件進行處理，分別應(yīng)用VR及MIP功能，對下肢血管進行顯示處理。

1.3.1 圖像質(zhì)量的客觀評價 采用信噪比（SNR）和對比噪聲比（CNR）進行評價。信號強度（SI）用下肢靜脈的CT值表示，4組圖像由1名住院醫(yī)師在軸面圖像上分別測量股靜脈入口處大隱靜脈CT值（SI1）、膝關(guān)節(jié)髕骨水平大隱靜脈CT值（SI2）、脛腓骨下段水平大隱靜脈CT值（SI3），然后分別計算下肢靜脈增強后的平均值（SI4），同時測量股直肌的CT值（SI5），背景噪聲（BN）采取測量患側(cè)軸面髕骨前方空氣密度的方法，并計算標(biāo)準(zhǔn)差。相關(guān)計算公式如下：SI4=（SI1+SI2+SI3）/3；SNR=SI4/BN；CNR=（SI4－SI5）/BN。

1.3.2 圖像質(zhì)量的主觀評價 由1名放射科副主任醫(yī)師和1名主任醫(yī)師以雙盲法對下肢MSCTV的原始軸面圖像、MIP、VR圖像進行主觀評估，以1～5分進行圖像質(zhì)量評價。1分：影像層次非常不清，顆粒粗大，解剖結(jié)構(gòu)模糊，無法達到診斷要求；2分：影像層次不清，顆粒粗大，解剖結(jié)構(gòu)較模糊，無法達到明確診斷要求；3分：影像層次一般，顆粒欠均勻，但尚能顯示血管解剖結(jié)構(gòu)，達到診斷要求；4分：影像層次較清晰，顆粒較均勻，血管解剖結(jié)構(gòu)顯示較清楚，達到診斷要求；5分：影像層次清晰，顆粒均勻，血管解剖結(jié)構(gòu)顯示好，滿足診斷要求。

1.4 輻射劑量 分析記錄40例患者的容積CT劑量指數(shù)（CT dose index，CTDIvol）及劑量長度乘積（dose length product，DLP），并根據(jù)公式（1）計算有效劑量（effective dose，ED）。

其中k為轉(zhuǎn)換系數(shù)，單位為mSv/（mGy·cm），管電壓為120 kV時，k=0.015；當(dāng)管電壓從80 kV增至140 kV時，每增加10 kV，轉(zhuǎn)換系數(shù)增加4%。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 18.0軟件，I～IV組的信號強度（SI1～SI4）、SNR、CNR、DLP、ED、主觀圖像質(zhì)量評估得分的比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD法；II、III組及III、IV組的ED、SNR、CNR比較采用獨立樣本t檢驗；2名閱片者圖像評估一致性采用Kappa檢驗，Kappa≥0.75表示兩者一致性好。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 輻射劑量比較 I～IV組的ED差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（F=523.41，P＜0.05）；II、III組間ED差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），其余組間ED比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。與I組（標(biāo)準(zhǔn)組）相比，II～IV組ED分別降低58.6%、56.4%和70.3%。見表2及圖1。

2.2 圖像客觀評價 I～IV組的SNR、CNR差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見圖2。II組與I組的SNR、CNR比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），III、IV組與I組SNR、CNR比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。II～IV組較I組SNR、CNR分別降低了35.9%、37.0%；18.4%、17.8%；5.4%、4.1%。

2.3 圖像主觀評價 醫(yī)師A、B對I～IV組圖像質(zhì)量的評估總分分別為46、39、45、45分，46、40、44、44分，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（F=2.58、1.33，P＞0.05）；II組與I組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；III、IV組與I組比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。2名醫(yī)師對MSCTV圖像評估的一致性好（Kappa=0.78，P＜0.05），主觀評分5分，見圖3。

表2 4組患者的輻射劑量及圖像質(zhì)量比較（±s）

表2 4組患者的輻射劑量及圖像質(zhì)量比較（±s）

分組 CTDIvol（mGy） DLP（mGy·cm） ED（mSv） SI1（HU） SI2（HU）I組 18.0 1773.8±124.5 26.6±1.9 480.2±179.9 666.6±196.4 II組 7.2 736.5±47.2 11.0±0.7 458.5±251.2 634.6±268.7 III組 8.6 844.6±50.8 11.6±0.7 538.8±214.7 887.6±225.7 IV組 6.2 609.7±50.6 7.9±0.8 654.6±285.8 1032.0±425.0分組 SI3（HU） SI4（HU） BN（HU） SNR CNR I組 669.8±136.4 605.5±151.1 3.9±0.6 161.3±59.2 147.0±57.2 II組 720.9±236.1 604.7±196.9 5.4±1.1 103.3±33.1 92.6±32.0 III組 901.1±274.1 775.8±202.3 5.9±1.1 131.6±31.6 120.8±30.5 IV組 998.6±359.8 881.1±263.4 6.0±1.1 152.6±58.2 140.9±56.5

圖1 CT增強時4組ED比較

圖2 4組圖像增強掃描時SNR（A）、CNR（B）比較

3 討論

MSCTV是檢查下肢靜脈曲張等血管疾病的主要手段。下肢靜脈疾病患者在治療前后往往需要行大范圍的CT檢查，掃描距離可達100 cm[7]。累積的射線劑量會增加癌癥發(fā)病風(fēng)險。既往研究顯示，1.5%～2.0%的癌癥與CT輻射有關(guān)[8]。如何有效減少下肢CTV檢查的射線劑量遵循劑量最優(yōu)化原則是目前臨床亟需解決的問題之一。

本研究通過設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)組（I組）、低管電流組（II組）、對比組（III組）及低管電壓組（IV組）進行對比研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)組相比，低管電壓組輻射劑量降低最為顯著；同時，下肢靜脈增強后股靜脈入口處、膝關(guān)節(jié)髕骨水平以及脛腓骨下段水平大隱靜脈CT值的平均值（SI4）在低管電壓組明顯高于標(biāo)準(zhǔn)組（提高約45.5%），而SNR與CNR僅降低了5.4%和4.1%。故降低管電壓使得下肢淺靜脈的CT值明顯增加，雖然因光子能量降低而導(dǎo)致噪聲相對增加，但是SNR與CNR下降并不明顯，圖像能滿足臨床診斷要求。但是在低管電流組，SI4較標(biāo)準(zhǔn)組下降不明顯，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），SNR、CNR分別降低了35.9%、37.0%。因此，隨著管電流下降，ED明顯下降，但是同時伴隨著圖像SNR、CNR也明顯下降。這是因為管電流的降低在導(dǎo)致SNR降低的同時，會引起密度分辨率的下降，從而導(dǎo)致圖像質(zhì)量明顯降低，可能達不到診斷要求。另外，本研究設(shè)置了對比組（III組）：低管電壓組與其SNR、CNR相近，ED降低約31.9%；低管電流組ED與其差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），然而SNR、CNR明顯降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。由此可知，與降低管電流相比，降低管電壓能明顯減少輻射劑量，且對圖像質(zhì)量影響更小。2名醫(yī)師對圖像的主觀評價分析結(jié)果一致，均認(rèn)為II組與I組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），這也證實了上述結(jié)論。

圖3 男，64歲（管電壓120 kV，管電流250 mAs），主觀評分5分，雙下肢重度靜脈曲張。A.MIP圖；B.VR圖；C.大腿CT增強掃描原始軸位圖像；D.小腿CT增強掃描原始軸位圖像

III、IV組與I組相比，主觀評價差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），提示應(yīng)用較低的管電壓和較高的管電流，同高管電壓和管電流相比，可以綜合兩者的優(yōu)勢和不足，在降低輻射劑量的同時，圖像的SNR和CNR降低較少，所得圖像均能滿足診斷要求，能夠較好地降低輻射劑量。

既往研究表明低管電壓組血管強化程度明顯提高[6,9]，輻射劑量明顯降低，而圖像質(zhì)量在可接受范圍內(nèi)。夏巍等[5]的研究結(jié)果顯示降低管電壓能明顯降低輻射劑量，而圖像質(zhì)量仍能滿足診斷要求。上述結(jié)果均與本研究結(jié)果一致。然而，夏巍等[5]、Fujikawa等[6]的研究均通過調(diào)節(jié)單一因素（管電壓或管電流）來降低輻射劑量，而本研究同時調(diào)節(jié)管電流及管電壓，并進行多組比較，探討了在降低輻射劑量的同時如何保證圖像質(zhì)量。本研究為減少對比劑濃度過高產(chǎn)生的線束硬化偽影，將對比劑以10倍比例稀釋，得出的增強掃描圖像基本消除了對比劑產(chǎn)生的偽影。另外，部分患者在骨盆掃描區(qū)域會出現(xiàn)骨骼的線束硬化偽影[10]，本組病例出現(xiàn)13例，占32.5%。由于本組患者均行下肢CTV成像，因此，骨盆區(qū)偽影并不影響圖像診斷，這可以通過縮小掃描范圍得以避免。

本研究同時調(diào)節(jié)管電壓及管電流，并進行多組比較，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用較低管電壓和較高的管電流（80 kV，300 mAs）在降低輻射劑量的同時，對圖像質(zhì)量影響較小，能夠滿足臨床診斷要求，可作為下肢靜脈曲張患者的常規(guī)掃描參數(shù)。但是本研究的樣本量相對較少，各組均未發(fā)現(xiàn)因體重指數(shù)較大而使檢查無法滿足診斷要求的患者，為了進一步驗證本文的結(jié)論，需擴大樣本量深入研究。

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（本文編輯 張曉舟）

Low-dose 256-slice spiral CT Scanning for Super fi cial Varicosis of Lower Limbs

目的下肢靜脈曲張患者在治療前后需進行大范圍CT或X線造影檢查，接受的輻射劑量較高。本研究擬評估低劑量CT增強掃描對下肢曲張淺靜脈成像的價值。資料與方法前瞻性選擇臨床擬診為下肢淺靜脈曲張患者40例，根據(jù)掃描參數(shù)的不同，將連續(xù)40例患者隨機分為4組：I組（標(biāo)準(zhǔn)組）：120 kV，250 mAs；II組：120 kV，100 mAs；III組：100 kV，200 mAs；IV組：80 kV，300 mAs。對有效劑量（ED）、信噪比（SNR）、對比噪聲比（CNR）及圖像質(zhì)量進行評價。結(jié)果①I～IV組間年齡、體重指數(shù)及身高差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。②I～IV組間的ED差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。③I～IV組的SNR、CNR差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（F=3.7、3.6，P＜0.05）。所有圖像均能達到診斷要求。結(jié)論應(yīng)用較低管電壓和較高的管電流（80 kV，300 mAs）在降低輻射劑量的同時，對圖像質(zhì)量影響較小，能夠滿足臨床診斷要求，可以作為臨床下肢淺靜脈曲張患者的常規(guī)掃描參數(shù)。

靜脈曲張；下肢；體層攝影術(shù)，螺旋計算機；靜脈造影術(shù)；質(zhì)量控制；輻射劑量

PurposeThe patients with varicose veins of lower limbs need to undergo extensive CT or X-ray examinations with high doses of radiation before and after treatment. The aim of this study is to investigate the value of low-dose CT contrast-enhanced scan for the super fi cial varicosis of lower limbs.Materials and MethodsForty patients diagnosed as superficial varicosis of lower limbs were selected prospectively. According to the scanning parameters, 40 patients were randomly divided into four groups: group I (standard group) scanned by 120 kV and 250 mAs, group II scanned by 120 kV and 100 mAs, group III scanned by 100 kV and 200 mAs, group IV scanned by 80 kV and 300 mAs. The effective dose (ED), signal noise ratio (SNR), contrast noise ratio (CNR) and image quality were evaluated.Results①There were no signi fi cant differences in age, body mass index and height between the four groups (P＞0.05).② The ED values of the four groups were statistically significant (P＜0.05).③ The differences of SNR and CNR had statistical significance between the four groups (F=3.7 and 3.6,P＜0.05). All images met the diagnostic requirements.ConclusionThe lower tube voltage and the higher tube current (80 kV, 300 mAs) can reduce the radiation dose and have less influence on the image quality, which can meet the clinical diagnostic requirements and can be used as routine scanning parameters for patients with super fi cial varicosis of lower limbs.

Varicose veins; Lower extremity; Tomography, spiral computed; Phlebography; Quality control; Radiation dosage

10.3969/j.issn.1005-5185.2017.04.010

南通大學(xué)第三附屬醫(yī)院，無錫市第三人民醫(yī)院影像科 江蘇無錫 214041

姜建威

Department of Radiology, the Third Af fi liated Hospital of Nantong University, the Third People's Hospital, Wuxi 214041, China

Address Correspondence to:JIANG Jianwei

E-mail: Weij85@163.com

無錫市醫(yī)院管理中心面上項目（YGZXM1520）。

R445.3；R543.6

2016-12-11

修回日期： 2017-02-22

中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2017年 第25卷 第4期：283-286

Chinese Journal of Medical Imaging

2017 Volume 25 (4): 283-286