林觀生，馬周鵬，付文兵，陳國(guó)華，王巧莉

（上海市金山區(qū)中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院放射科，上海 201501）

目前下肢CTA已常態(tài)化應(yīng)用于臨床，成為下肢血管病變的首選檢查方法［1］。如何減少輻射劑量及對(duì)比劑引起的不良反應(yīng)成為備受關(guān)注的問(wèn)題［2-3］。本文采用前瞻性研究，探討在低管電壓低劑量對(duì)比劑聯(lián)合生理鹽水條件下行下肢CTA檢查，并與常規(guī)檢查方法的圖像質(zhì)量和輻射劑量進(jìn)行對(duì)比，探討其應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2016年3月至2017年5月我院臨床疑診下肢動(dòng)脈病變行CTA檢查的患者70例，男37例，女33例；年齡34～79歲，平均（60.7±10.8）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：無(wú)對(duì)比劑過(guò)敏病史；無(wú)明顯心、肝、腎功能不全、甲狀腺功能異常等檢查禁忌證；無(wú)心率過(guò)快（＞100次/min）或過(guò)慢（＜60次/min）；無(wú)血管內(nèi)支架植入或骨折內(nèi)固定物植入；年齡30～80歲，且體質(zhì)量指數(shù)（BMI）在18.0～30.0之間。本項(xiàng)目通過(guò)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者均簽訂知情同意書(shū)。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Definition AS 64層CT機(jī)掃描，SyngoCTWork-place工作站處理圖像。增強(qiáng)掃描均用非離子型對(duì)比劑碘海醇注射液（濃度350 mgI/mL）經(jīng)肘正中靜脈穿刺放置留置針并由高壓注射器注入，流率4.5 mL/s。70例隨機(jī)分為2組，每組各35例：①實(shí)驗(yàn)組，80 kV，對(duì)比劑用量60 mL，采用雙筒高壓注射器，以相同流率追加30 mL生理鹽水；②對(duì)照組，120 kV，對(duì)比劑用量 90 mL，由單筒高壓注射器注入。管電流均采用自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)，實(shí)驗(yàn)組管電流自動(dòng)調(diào)節(jié)范圍90～320 mA，對(duì)照組80～270 mA；其余掃描參數(shù)及圖像重建參數(shù)均相同，機(jī)架轉(zhuǎn)速 0.5 s/r，準(zhǔn)直 64×0.6mm，螺距 1.0，層厚5.0mm，矩陣512×512，采用SAFIRE迭代重建算法，重建間隔30%。

掃描前去除患者體表異物，講明檢查注意事項(xiàng)?；颊呷⊙雠P位，足先進(jìn)，雙手抱頭，掃描范圍從腹主動(dòng)脈段L3水平起至足尖。采用團(tuán)注追蹤觸發(fā)技術(shù)，當(dāng)監(jiān)測(cè)層面L3水平腹主動(dòng)脈CT閾值達(dá)120 HU后延遲7 s即啟動(dòng)掃描，一次性連續(xù)螺旋掃描。掃描結(jié)束后將2組數(shù)據(jù)于工作站行MPR、MIP、VR等后處理。

1.3 圖像分析 由2名經(jīng)驗(yàn)豐富的CT診斷醫(yī)師采用盲法分別對(duì)2組圖像進(jìn)行分析，比較2組的圖像質(zhì)量、輻射劑量及碘攝入量，意見(jiàn)不一致時(shí)協(xié)商達(dá)成一致。

1.3.1 圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià) 將下肢動(dòng)脈分為腹主動(dòng)脈遠(yuǎn)段、髂總動(dòng)脈、髂內(nèi)動(dòng)脈、髂外動(dòng)脈、股深動(dòng)脈、股淺動(dòng)脈、旋股內(nèi)側(cè)動(dòng)脈、穿動(dòng)脈、腘動(dòng)脈、脛前動(dòng)脈、脛后動(dòng)脈、腓動(dòng)脈、足背動(dòng)脈、足底內(nèi)側(cè)動(dòng)脈、足底外側(cè)動(dòng)脈15節(jié)段，從下肢動(dòng)脈顯示的血管節(jié)段、細(xì)小分支顯示率、血管邊緣的銳利度、管腔內(nèi)對(duì)比劑清晰度4個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)［4］：5分，顯示15個(gè)節(jié)段及以上，5級(jí)以上分支可顯示，血管邊緣銳利，管腔內(nèi)對(duì)比劑清晰；4分，顯示14個(gè)節(jié)段及以上，其余3個(gè)方面中有1個(gè)不符；3分，顯示13個(gè)節(jié)段及以上，其余3個(gè)方面中有2個(gè)不符；2分，顯示12個(gè)節(jié)段，其余3個(gè)方面中有2個(gè)不符；1分，顯示12個(gè)節(jié)段以下，其余3個(gè)方面均不符。4分及以上為優(yōu)良，3分及以上為合格，圖像優(yōu)、良及合格者質(zhì)量符合診斷要求。分別統(tǒng)計(jì)2組圖像的優(yōu)良率及合格率，其中優(yōu)良率=4分及以上例數(shù)/相應(yīng)檢查組總例數(shù)，合格率=3分及以上例數(shù)/相應(yīng)檢查組總例數(shù)。

1.3.2 圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià) ①動(dòng)脈CT值。將橫斷面薄層圖像適當(dāng)放大，分別測(cè)量2組圖像髂總動(dòng)脈分叉水平、股骨干1/2水平處股動(dòng)脈、脛骨1/2水平處脛前動(dòng)脈及足背動(dòng)脈水平4個(gè)層面的CT值，ROI盡量放置在相同部位的血管中央，避開(kāi)邊緣偽影及血管內(nèi)栓子，每例同一層面測(cè)量3次，取平均值并記錄。②噪聲、SNR、對(duì)比噪聲比（CNR）。測(cè)量股骨干1/2水平層面股動(dòng)脈鄰近肌肉的CT值，每例測(cè)量3次，取平均值，ROI約30mm2，并在該層面前方距皮膚2cm空氣曝光區(qū)3個(gè)不同位置放置ROI，取CT值標(biāo)準(zhǔn)差的平均值作為背景噪聲。計(jì)算SNR及CNR，SNR=ROI1/SD，CNR=（ROI1-ROI2）/SD，其中 ROI1為股骨干1/2水平處股動(dòng)脈CT值，ROI2為鄰近肌肉CT值，SD為背景噪聲。

1.3.3 輻射劑量 分別記錄2組患者掃描產(chǎn)生的容積 CT劑量指數(shù)（CTDIvol）和劑量長(zhǎng)度乘積（DLP），根據(jù)公式ED=DLP×k，換算成有效輻射劑量（ED），其中 k為轉(zhuǎn)換因子，取 0.015［2］。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料均符合正態(tài)分布，以±s表示，行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；圖像質(zhì)量主觀評(píng)分及性別比均行χ2檢驗(yàn)。比較2組的基本資料、圖像主觀評(píng)分、動(dòng)脈CT值、噪聲、SNR、CNR、CTDIvol、DLP、ED。以 P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

70例中成功完成檢查64例，其中實(shí)驗(yàn)組30例，對(duì)照組34例。6例未能按要求完成檢查均排除。

2.1 2組基本資料比較（表1） 2組年齡、性別比、心率、身高、體質(zhì)量、BMI及掃描范圍比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均 P＞0.05）。

表1 2組基本資料比較（±s）

表1 2組基本資料比較（±s）

（kg） 體質(zhì)量指數(shù) 掃描范圍（l/cm）實(shí)驗(yàn)組（n=30） 60.83±10.59 17/13 75.90±8.97 164.13±9.29 64.60±8.88 24.06±3.23 94.97±4.42對(duì)照組（n=34） 59.71±10.09 18/16 73.09±8.30 165.32±8.35 63.91±6.53 23.47±2.68 95.38±4.69統(tǒng)計(jì)值 t=0.436 χ2=0.089 t=1.303 t=-0.540 t=0.356 t=0.797 t=-0.363 P值 0.664 0.765 0.197 0.591 0.723 0.428 0.718組別 年齡（歲）男女性別比（例/例）心率（次/min）身高（cm）體質(zhì)量

2.2 2組圖像質(zhì)量評(píng)價(jià) 2組圖像主觀評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）（表2，圖1，2）。實(shí)驗(yàn)組下肢動(dòng)脈 CT值、SNR、CNR及噪聲均高于對(duì)照組 （均P＞ 0.05）（表3，4）。

2.3 2組輻射劑量及碘攝入量 實(shí)驗(yàn)組CTDIvol、DLP及 ED 均顯著低于對(duì)照組（均 P＜0.05）（表4），輻射劑量較對(duì)照組降低63.24%；實(shí)驗(yàn)組每例碘攝入總量為21.0g，對(duì)照組為31.5g，前者較后者減少33.33%。

表2 2組圖像質(zhì)量主觀評(píng)分

表3 2組不同層面動(dòng)脈CT值比較（HU，±s）

表3 2組不同層面動(dòng)脈CT值比較（HU，±s）

髂總動(dòng)脈分叉水平 股骨干1/2水平處股動(dòng)脈 脛骨1/2水平處脛前動(dòng)脈 足背動(dòng)脈水平實(shí)驗(yàn)組（n=30） 336.10±38.71 337.46±30.73 255.96±18.92 204.76±15.13對(duì)照組（n=34） 272.56±41.45 276.89±37.96 207.67±28.47 178.00±24.07 t值 6.311 6.957 7.879 5.241 P值 0.000 0.000 0.000 0.000組別

表4 2組圖像噪聲、SNR、CNR及輻射劑量比較（±s）

表4 2組圖像噪聲、SNR、CNR及輻射劑量比較（±s）

注：CNR，對(duì)比噪聲比；CTDIvol，容積CT劑量指數(shù)；DLP，劑量長(zhǎng)度乘積；ED，有效輻射劑量。

組別 噪聲（HU） SNR CNR CTDIvol（mGy） DLP（mGy·cm） ED（mSv）實(shí)驗(yàn)組（n=30） 7.11±0.87 48.27±8.04 40.46±7.45 10.24±1.79 972.48±169.71 14.59±2.55對(duì)照組（n=34） 6.45±0.83 41.30±6.61 35.49±9.20 26.20±2.65 2 498.96±188.01 37.48±4.02 t值 3.096 3.804 2.354 -27.830 -26.377 -26.377 P值 0.003 0.000 0.022 0.000 0.000 0.000

3 討論

國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)（international commission on radiological protection，ICRP）提出的輻射防護(hù)與安全最優(yōu)化理論，即在得到足夠診斷信息及合適圖像的同時(shí)，必須用盡可能低的輻射劑量原則［2，5］。而下肢動(dòng)脈的解剖學(xué)特點(diǎn)要求CTA掃描時(shí)范圍大、層厚薄，高輻射劑量難以避免［4，6-7］。同時(shí)隨著對(duì)比劑的廣泛使用，高劑量碘對(duì)比劑所致的不良反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)越來(lái)越大，其中以對(duì)比劑腎病尤為突出，是引起醫(yī)源性腎衰竭的第三大主要原因［3］。因此，在保證圖像質(zhì)量、滿(mǎn)足診斷要求的前提下，降低CTA的輻射劑量，并減少對(duì)比劑用量成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

目前，降低管電壓是最直接有效減少輻射劑量的方法［7-9］。由于X線(xiàn)強(qiáng)度與管電壓平方呈正比，降低管電壓可大幅降低受檢者的輻射劑量。鄒平等［4］利用64排螺旋CT下肢血管成像將管電壓從120 kV降至100 kV，使輻射劑量下降了32.6%；而本研究實(shí)驗(yàn)組80 kV較對(duì)照組120 kV的輻射劑量降低約63.24%，明顯高于上述文獻(xiàn)報(bào)道。葛涌錢(qián)等［9］報(bào)道管電壓從120 kV到80 kV輻射劑量降低70.69%，較本研究降低幅度稍大，原因可能與其采用256層iCT及固定管電流技術(shù)相關(guān)。

管電壓降至80 kV時(shí)，光子能量為43.7 keV，更接近對(duì)比劑碘原子K層電子結(jié)合能33.2 keV，使血管光電效應(yīng)增加，血管內(nèi)CT值升高，而軟組織CT值變化不明顯，相應(yīng)血管對(duì)比度增強(qiáng)［7，9］。適當(dāng)降低管電壓雖可增加圖像噪聲，但同時(shí)也增加了血管CT值增益效應(yīng)，從而補(bǔ)償?shù)碗妷簩?dǎo)致的高噪聲，保證圖像質(zhì)量［7］。本研究中80 kV組噪聲較120 kV組稍增高，但同層面下肢動(dòng)脈CT值均高于120 kV組，2組圖像主觀評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，均滿(mǎn)足診斷要求。

近年來(lái)，新開(kāi)發(fā)的多種迭代重建技術(shù)可在降低輻射劑量的同時(shí)一定程度上減少圖像噪聲，提高圖像質(zhì)量，彌補(bǔ)了既往采用濾波反投影重建導(dǎo)致的不足［10-11］。本研究2組均采用SAFIRE迭代重建算法，圖像質(zhì)量均較好，但因80 kV組動(dòng)脈CT值升高更顯著，SNR、CNR也高于120 kV組；實(shí)驗(yàn)組采用低管電壓聯(lián)合迭代重建技術(shù)使輻射劑量顯著下降，與李佩玲等［12］研究結(jié)果相符。

對(duì)比劑所致的不良反應(yīng)發(fā)生率與碘對(duì)比劑總量及濃度呈正相關(guān)，總量降低可通過(guò)減少對(duì)比劑用量或應(yīng)用低濃度對(duì)比劑來(lái)實(shí)現(xiàn)［3］。既往研究［4，12］中下肢CTA成像對(duì)比劑用量為70～120 mL，本研究實(shí)驗(yàn)組采用60 mL對(duì)比劑注射未影響圖像質(zhì)量，并達(dá)到與對(duì)照組90 mL同樣的效果，而碘攝入量減少了33.33%，一定程度上降低了不良反應(yīng)發(fā)生率。此外，實(shí)驗(yàn)組以相同流率追加30 mL生理鹽水，目的在于既減少對(duì)比劑用量，又保持足夠的注射壓力，使對(duì)比劑團(tuán)注時(shí)維持較高的流率和濃度，并延長(zhǎng)下肢動(dòng)脈的峰值時(shí)間而得以?huà)呙?。同時(shí)生理鹽水還可起到適當(dāng)水化的作用［13］，進(jìn)一步降低了對(duì)比劑的毒性，從而有效降低對(duì)比劑不良反應(yīng)發(fā)生率。

圖1 男，63歲，實(shí)驗(yàn)組 圖1a，1b 分別為MIP、VR圖像，圖像質(zhì)量良好，評(píng)分5分。髂總動(dòng)脈分叉處管壁多發(fā)鈣化，右側(cè)髂外動(dòng)脈局部血栓并管腔狹窄（白箭） 圖1c 薄層橫斷面示右側(cè)動(dòng)脈內(nèi)血栓（白箭）

圖2 男，60歲，對(duì)照組 圖2a，2b 分別為MIP、VR圖像，圖像質(zhì)量良好，評(píng)分5分 圖2c 與圖1c相似層面薄層橫斷面圖像，噪聲較圖1c稍小，但動(dòng)脈CT值、SNR及CNR均低于圖1c