張 楊,林美煙,李錦青,宋凌恒,蘭曉川,李福鎖,劉 念,禹智波
隨著CT設(shè)備和圖像后處理技術(shù)的快速發(fā)展,近年來(lái)各類(lèi)高端、超高端CT在臨床的運(yùn)用越來(lái)越廣泛,人們對(duì)低輻射劑量和低對(duì)比劑用量的要求越來(lái)越高,特別是在行各類(lèi)CT血管造影(CTA)檢查時(shí),嚴(yán)格控制射線對(duì)人體的傷害和減少對(duì)比劑不良反應(yīng),降低對(duì)比劑腎病(CIN),同時(shí)所得影像圖像質(zhì)量需滿足診斷要求,是現(xiàn)階段CTA檢查研究的熱點(diǎn)。為探索在“低管電壓(≤100 kV)、低濃度對(duì)比劑(≤270 mgI/ml)、低劑量對(duì)比劑(≤35 ml或≤0.3~0.5 ml/kg)”下行頭頸聯(lián)合CTA掃描對(duì)圖像質(zhì)量的影響,國(guó)內(nèi)很多學(xué)者在各類(lèi)型CT掃描儀運(yùn)用中做了大量研究,如何得到優(yōu)質(zhì)的影像圖像,則先要做好相關(guān)的掃描方案。筆者對(duì)“常規(guī)管電壓、低劑量對(duì)比劑”、“低管電壓、低濃度對(duì)比劑”和“低管電壓、低劑量對(duì)比劑”3種組合方案在頭頸聯(lián)合CTA中與常規(guī)掃描方案比較的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行綜述。
闞宏等[1]采用16層螺旋CT行“低劑量對(duì)比劑”頭頸聯(lián)合CTA研究:將60例患者分為3組,各20例。管電壓120 kV,管電流 250 mA;對(duì)比劑(320 mgI/ml)用量:A 組單筒,對(duì)比劑100 ml;B組雙筒,對(duì)比劑70 ml+生理鹽水30 ml;C組雙筒,對(duì)比劑55 ml+生理鹽水30 ml。AB兩組速率 4.0 ml/s,興趣區(qū)(ROI)為主動(dòng)脈弓,閾值 100 HU;C組速率3.5 ml/s,ROI為主動(dòng)脈弓底,閾值120 HU。3組觸發(fā)前延遲11 s,觸發(fā)后5 s掃描啟動(dòng);其余掃描參數(shù)相同。結(jié)果表明,3組在各部位所測(cè)得的CT值無(wú)明顯差異,C組的偽影干擾較小、污染小,C組掃描圖像質(zhì)量與AB組主觀上差異不大,都能得到較好的圖像對(duì)比,顯示的血管邊緣平滑銳利清晰,分支及遠(yuǎn)端顯示較好。
曹希明等[2]采用256層螺旋CT行"低劑量對(duì)比劑"頭頸CTA研究:將60例患者分為A、B兩組,各30例。A組對(duì)比劑(370 mgI/ml)60 ml+生理鹽水 30 ml,注射速率4.0 ml/s;B 組對(duì)比劑(370 mgI/ml)30 ml+生理鹽水 50 ml,注射速率5.0 ml/s。兩組管電壓120 kV、管電流200 mA等其他參數(shù)相同,均采Blous-Tracking技術(shù)掃描,注射對(duì)比劑8 s后啟動(dòng)跟蹤 (主動(dòng)脈弓發(fā)出頭臂干處),ROI為主動(dòng)脈弓,觸發(fā)閾值為150 HU,觸發(fā)后延遲4 s開(kāi)始掃描。結(jié)果表明,B組低劑量對(duì)比劑掃描,對(duì)上腔靜脈、頭臂靜脈以及鎖骨下靜脈的聚集明顯減少,硬化偽影明顯改善;同時(shí)B組低劑量對(duì)比劑掃描的主動(dòng)脈弓、左右頸總動(dòng)脈以及左右大腦中動(dòng)脈的CT值雖然較A組低,但是B組的平均CT值約為250 HU,圖像質(zhì)量滿足臨床診斷需要。
以上研究表明,行“低劑量對(duì)比劑”頭頸CTA檢查對(duì)所得影像圖像質(zhì)量的影響較小,滿足診斷要求。但是,此方案由于管電壓120 kV,所以輻射劑量相對(duì)較高。由于對(duì)患者有效輻射劑量未降低,只單向降低了對(duì)比劑使用量,故推薦指數(shù)(總分10分):6分。
王戰(zhàn)[3]采用64排螺旋CT行“低管電壓、低濃度對(duì)比劑”頭頸CTA研究:將60例患者分兩組,各30例。雙低組:管電壓 100 kV,對(duì)比劑(270 mgI/ml);常規(guī)組:管電壓120 kV,對(duì)比劑(370 mgI/ml);兩組其余參數(shù)相同。研究結(jié)果顯示,兩組各ROI CT值差異不大,雙低組左右大腦中動(dòng)脈在圖像質(zhì)量客觀評(píng)分上較常規(guī)組低,但是,在圖像質(zhì)量主觀評(píng)分比較無(wú)明顯差異;雙低組對(duì)比劑碘攝入量較常規(guī)組低,因此,降低了CIN發(fā)病率;同時(shí)降低管電壓,輻射劑量也明顯降低。
何廣明等[4]采用320排CT行“低管電壓、低濃度對(duì)比劑”頭頸CTA研究:將60例患者分兩組,各30例。雙低組:管電壓100 kV,采用Sure Exposure 3D三維智能劑量控制技術(shù),對(duì)比劑(270 mgI/ml),運(yùn)用AIDR重建法;常規(guī)組:管電壓 120 kV,對(duì)比劑(370 mgI/ml),運(yùn)用濾波反投影重建(FBP)法。兩組對(duì)比劑按體重0.9 ml/kg計(jì)算,注射速率 5.0 ml/s,隨后注射生理鹽水 50 ml(速率 4.0 ml/s);ROI為升主動(dòng)脈,觸發(fā)閾值180 HU;其余掃描序列參數(shù)相同。結(jié)果顯示,兩組圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)上血管邊緣光滑,遠(yuǎn)端分支顯示清晰;雙低組在有效碘攝入量、輻射劑量明顯低于常規(guī)組。
王玉屏等[5]采用64排螺旋CT行“低管電壓、低濃度對(duì)比劑”頭頸CTA研究:將60例患者分兩組,各30例。常規(guī)組:管電壓 120 kV,對(duì)比劑(370 mgI/ml);雙低組:管電壓100 kV,對(duì)比劑(270 mgI/ml);兩組其余掃描序列參數(shù)相同,對(duì)比劑按受檢者體重1.0 ml/kg計(jì)算,注射速率5.0 ml/s。具體方法:設(shè)置相同參數(shù)的兩組CTA序列,第一組平掃,用于數(shù)字減影蒙片,第二組掃描前先以5.0 ml/s的注射速率注射20 ml對(duì)比劑,延遲8 s,對(duì)頸總動(dòng)脈的達(dá)峰時(shí)間實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),到達(dá)達(dá)峰時(shí)間開(kāi)始掃描。結(jié)果顯示,兩組圖像質(zhì)量在主觀評(píng)價(jià)上差異不大;而在客觀圖像評(píng)價(jià)上,雙低組在左、右側(cè)大腦中動(dòng)脈稍低于常規(guī)組,但并不影響圖像質(zhì)量;雙低組的對(duì)比劑用量及輻射劑量都低于常規(guī)組。
以上研究表明:行“低管電壓、低濃度對(duì)比劑”頭頸CTA檢查,所得影像圖像基本能滿足圖像質(zhì)量診斷要求。不足之處在于,雖然使用低濃度對(duì)比劑,但是對(duì)比劑使用量相對(duì)較大,故推薦指數(shù)(總分10分):7分。
李瑋等[6]采用64排螺旋CT行“低管電壓、低對(duì)比劑劑量”頭頸CTA研究:將60例患者分常規(guī)、雙低組,各30例。 常規(guī)組:管電壓 120 kV,對(duì)比劑(370 mgI/ml)60 ml+生理鹽水 30 ml;雙低組:管電壓 100 kV,對(duì)比劑(370 mgI/ml)按患者體重計(jì)算0.3 ml/kg,并雙低組觸發(fā)掃描時(shí)預(yù)注射20 ml混合液(40%對(duì)比劑+60%生理鹽水)。兩組注射速率4.5 ml/s,ROI為主動(dòng)脈弓,注射對(duì)比劑6 s后監(jiān)測(cè),CT值達(dá)到25 HU后啟動(dòng)掃描。結(jié)果顯示,雙低組對(duì)比劑劑量、輻射劑量均低于常規(guī)組;圖像質(zhì)量主觀上兩組均無(wú)明顯差異,但是在客觀上,常規(guī)組在雙側(cè)大腦中動(dòng)脈處CT值等級(jí)評(píng)分優(yōu)于雙低組,其余各興趣區(qū)差異不明顯。
王良東[7]采用64排螺旋CT行“低管電壓、低劑量對(duì)比劑”頭頸CTA研究:將80例患者分兩組,各40例。常規(guī)組:管電壓 120 kVp、對(duì)比劑(370 mgI/ml)60 ml+生理鹽水30 ml;雙低組:管電壓 100 kVp、對(duì)比劑(370 mgI/ml)按患者體重計(jì)算(0.3 ml/kg)+生理鹽水30 ml。兩組注射速率4.5 ml/s,注射對(duì)比劑6 s后監(jiān)測(cè),達(dá)到25 HU時(shí)觸發(fā)掃描,兩組其余參數(shù)相同。結(jié)果表明,雙低組左、右大腦中動(dòng)脈在客觀評(píng)價(jià)上低于常規(guī)組,但在主觀評(píng)價(jià)上圖像質(zhì)量滿足診斷要求,且雙低組對(duì)比劑劑量和輻射劑量明顯低于常規(guī)組。
陳曉君等[8]采用 64排螺旋CT運(yùn)用“80 kV低劑量”行頭頸部CTA研究:將20例患者分兩組,各10例。試驗(yàn)組:管電壓80 kV;對(duì)照組:管電壓120 kV;兩組對(duì)比劑(350 mgI/ml)35 ml+生理鹽水 40 ml, 速率 5 ml/s,ROI為升主動(dòng)脈,觸發(fā)閾值100 HU,延遲3~5 s開(kāi)始掃描,其余參數(shù)相同。研究表明,客觀評(píng)價(jià)上,試驗(yàn)組在各階段動(dòng)脈血管內(nèi)的CT值均比對(duì)照組CT值高40%以上,甚至試驗(yàn)組頸內(nèi)動(dòng)脈血管內(nèi)CT值最高可達(dá)600 HU左右,試驗(yàn)組輻射劑量比對(duì)照組減少約75%,SNR及CNR均高于對(duì)照組;主觀評(píng)價(jià)兩組圖像質(zhì)量相當(dāng),頭頸部動(dòng)脈血管顯示清晰,邊緣銳利,頭頸部動(dòng)脈分支顯示清晰。
牛朋影等[9]采用更高端的雙源CT行“低劑量對(duì)比劑”頭頸CTA研究:采用先進(jìn)的非線性融合及虛擬高級(jí)40 keV單能量算法重建技術(shù)。20例患者;雙能量球管的管電壓分別為140 kV、80 kV,管電流采用CARE Dose 4D技術(shù)調(diào)節(jié);對(duì)比劑370 mgI/ml,注射速率2.0 ml/s,對(duì)比劑20 ml+生理鹽水50 ml,ROI為主動(dòng)脈弓,觸發(fā)閾值100 HU;將掃描的數(shù)據(jù)運(yùn)用迭代重建(SAFIRE)技術(shù)、迭代強(qiáng)度為3進(jìn)行圖像后處理。將掃描所得的圖像傳至后處理(Syngo Muhimodality Workplace)工作站,然后分別行A:傳統(tǒng)線性120 kV;B:非線性融合;C:虛擬高級(jí)40 keV單能量算法重建。結(jié)果顯示,主觀評(píng)價(jià)上,B、C組圖像質(zhì)量明顯高于A組,B、C組圖像質(zhì)量差異不明顯;客觀上,在頸內(nèi)動(dòng)脈及大腦中動(dòng)脈區(qū)測(cè)定的CT值,C>B>A,對(duì)比度噪聲比CNR,B>C>A。綜合分析,使用FLASH雙源CT(兩套近94°排列的探測(cè)器)提高了時(shí)間分辨率,同時(shí)也降低了輻射劑量。此研究在很少的對(duì)比劑劑量下,非線性融合技術(shù)與虛擬高級(jí)40 keV單能量算法重建可提高圖像質(zhì)量,而非線性融合技術(shù)更適用于顱內(nèi)血管疾病的檢查;同時(shí)因?qū)Ρ葎┦褂昧繙p少,CIN的發(fā)病率也相應(yīng)降低。
以上研究表明:行“低管電壓、低劑量對(duì)比劑”頭頸CTA檢查,所得影像圖像滿足圖像質(zhì)量診斷要求,對(duì)比劑用量明顯降低,甚至在陳曉君采用80 kV條件下行頭頸CTA研究中,“SNR、CNR”均高于高千伏掃描,輻射劑量也大幅度減少,推薦指數(shù)(總分10分):8分。
綜合分析,在不同類(lèi)型螺旋CT中,行“低管電壓、低劑量對(duì)比劑、低濃度對(duì)比劑”頭頸CTA檢查的不同組合方案,既能得到滿足診斷的影像圖像質(zhì)量,同時(shí)也降低了患者的輻射劑量,降低了碘濃度攝入量或減少了對(duì)比劑用量,因此,也就降低了CIN的發(fā)病概率。
上述研究中,行“低管電壓、低濃度對(duì)比劑”與“低管電壓、低劑量對(duì)比劑”頭頸CTA檢查各有優(yōu)勢(shì);若將“低管電壓、低劑量對(duì)比劑、低濃度對(duì)比劑”三者組合同時(shí)進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)三低,并利用如管電流自動(dòng)調(diào)節(jié)(CARE Dose 4D)技術(shù)[10]或Sure Exposure 3D三維智能劑量控制技術(shù),以及輔以各種先進(jìn)的重建算法等,進(jìn)行有效的、優(yōu)化的掃描組合方案,達(dá)到掃描的最優(yōu)化,讓受檢者所受輻射劑量以及對(duì)比劑攝入量最小化,并能得到更高的影像圖像質(zhì)量,是影像技術(shù)工作現(xiàn)階段要實(shí)現(xiàn)的重要目標(biāo)。