低电压、低对比剂剂量头颈CTA 的可行性研究

李玮，刘建新，王霄英，朱颖

头颈CTA 的扫描范围较大、扫描层厚较薄，导致患者接受过多的辐射剂量［1］，同时头颈CTA 扫描范围较大，需要大量的对比剂来维持血管内的碘浓度，而大剂量地使用对比剂会给患者肾脏带来潜在的危害，还可能会增加对比剂肾病（contrast media induced nephropathy，CIN）的发生概率，对比剂的用量是CIN 发生的重要因素之一，对比剂剂量越多，CIN 发生的概率越大［2］。因此在满足临床诊断要求的前提下，应尽量减少患者所接受的辐射剂量和对比剂剂量。本研究通过降低管电压以及采用个体化对比剂剂量方案，旨在探讨低电压、低碘对比剂剂量（双低）头颈CTA 检查的可行性。

材料与方法

1.病例资料

搜 集2012年1月-2012年3月来我科行头颈CTA 检查的30例连续病例，患者主诉为动脉硬化、蛛网膜下腔出血、动脉瘤等，采用双低头颈CTA 扫描方案（双低组），30 例中男16 例，女14 例，年龄39～80岁，平均（62.27±11.64）岁。双低组的体质指数（body mass index，BMI）为15.57～31.14kg／m2，平均（23.90±3.38）kg／m2。另外选取2011 年5 月-2011年6月，按常规方法行头颈CTA 检查的30例患者（对照组），其中男19例，女11例，年龄47～89岁，平均（66.10±11.40）岁。两组患者性别、年龄差异均无统计学意义（P＞0.05）。

2.扫描方法

CT扫描采用GE Discovery CT750 HD 64 排 螺旋CT 机。双低组管电压为100kVp，管电流为Auto mA（Min：120 mA；Max：600 mA；Noise Index：11.00）；对照组管电压为120kVp，管电流为Auto mA（Min：120mA；Max：650mA；Noise Index：11.00）。两组其余扫描参数相同，具体如下：探测器范围40.0mm，扫描层厚0.625mm，旋转速度0.4s／r，螺距0.984，矩阵512，重建算法Stnd。两组均采用适应统计迭代重建（adaptive statistical iterative reconstruction，ASIR）技术进行图像重建（30%）。

双低组按患者体重计算对比剂剂量（0.3mL／kg），使用Medrad双筒高压注射器经肘前静脉注入对比剂典比乐（370mg I／mL），注射流率4.5mL／s，然后追加生理盐水30mL，注射流率4.5mL／s。双低组在触发扫描时预注射20mL 混合液（40%对比剂、60%生理盐水），注射流率4.5mL／s，使用机器自带的同层动态监测技术，兴趣区（region of interest，ROI）设定于主动脉弓，注射对比剂6s后开始监测，当ROI内的CT 值达到25HU 时启动扫描，从主动脉弓层面由下而上至颅顶完成整个扫描过程［3-4］。对照组对比剂剂量为60mL，生理盐水剂量为30mL，触发扫描时不预注射混合液，其余参数（对比剂种类、注射部位、高压注射器类型、注射流率及扫描方法）均与双低组相同。

3.数据分析

检查前对双低组患者进行称重，并计算患者所需对比剂剂量，同时记录下每位患者检查时由机器自动生成的CT 剂量加权指数（computed tomographic dose index，CTDIvol）及剂量长度乘积（dose length product，DLP），并根据CTDIvol计算出体型特异性剂量估计值（size-specific dose estimate，SSDE）［5］。

图像评价在ADW4.4工作站上进行，采用客观评价结合主观评分的方法。首先，测量两组图像中主动脉弓、双侧颈总动脉、双侧颈内动脉及双侧大脑中动脉等处的CT 值并进行等级评分。CT 值≥350HU 为3分，250 HU ≤CT 值＜350 HU 为2 分，CT 值＜250HU为1分。然后，由2名经验丰富的影像科医师对图像进行主观评分，使用5分法，1分为不合格；2分为较差；3 分为可以接受；4 分为良好；5 分为优秀［4］。1分：血管边缘毛糙，主干、分支显示均欠佳，无法诊断；2分：血管边缘毛糙，分支及远端显示差，勉强能诊断；3分：头颈部血管主干显示较好，主要分支显示较好，分支及远端显示欠佳；4分：头颈部血管显示较好，分支显示较好，远端显示较好；5分：头颈部血管边缘平滑锐利，分支及远端显示较好。图像主观评分为4～5分的，认为符合诊断要求；图像主观评分为1～3分的，认为不符合诊断要求。阅片医师已知患者的临床信息但不知扫描条件和实验目的，两位阅片者达成共识后作出诊断。

4.统计学分析

采用SPSS 21.0软件进行统计学分析。对比剂剂量、SSDE、DLP及不同部位CT 值等的比较采用独立样本t检验，图像主观评分和CT 值等级评分比较采用Mann-Whitney U 检验。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

结 果

1.对比剂剂量

双低组的对比剂剂量均值为（28.13±2.76）mL，对照组的对比剂剂量均值为60mL，两组差异有统计学意义（t＝-63.16，P＜0.01），双低组对比剂剂量明显低于对照组（降幅约53.12%）。

2.辐射剂量

双低组的SSDE 均值为（24.29±0.98）mGy，明显低于对照组的SSDE 均值［（31.77±2.27）mGy］（t＝-16.60，P＜0.01）。双 低 组 的DLP 均 值 为（889.24±62.00）mGy·cm，明显低于对照组的DLP均值［（1185.04±140.05）mGy·cm］（t＝-10.58，P＜0.01）。双低组的SSDE 和DLP较对照组分别减少了23.54%和24.96%。

3.图像质量主观评分

两种扫描方法下头颈部CTA 图像质量均能满足诊断要求（图1～3），图像质量主观评分均≥4分，其中双低组5分24例，4分6例；对照组5分26例，4分4例，两组均无1～3 分病例。经Mann-Whitney U 检验，两组主观评分差异无统计学意义（P＝0.49）。

4.图像质量客观评价

在不同ROI的CT 值比较分析中，虽然双低组的CT 值均明显低于对照组（表1），但通过对CT 值等级评分的比较，发现两组仅在双侧大脑中动脉处对照组明显优于双低组（表2），其余各段血管CT 值等级评分差异均无统计学意义（图2）。双低组中CT 值≥350HU 的共149处；250HU≤CT 值＜350HU 的有51处；CT 值＜250HU 的有10处。对照组中CT 值≥350HU 的有192处；250HU≤CT 值＜350HU 有15处；CT 值＜250HU 的有3处。

经Mann-Whitney U 检验，两组主动脉弓CT 值等级评分差异无统计学意义（P＝0.09）；两组左侧颈总动脉CT 值等级评分差异无统计学意义（P＝0.19）；两组右侧颈总动脉CT 值等级评分差异无统计学意义（P＝0.08）；两组左侧颈内动脉CT 值等级评分差异无统计学意义（P＝0.30）；两组右侧颈内动脉CT 值等级评分差异无统计学意义（P＝0.16）；两组左侧大脑中动脉CT 值等级评分差异有统计学意义（P＝0.01）；两组右侧大脑中动脉CT值等级评分差异有统计学意义（P＝0.01）。

表1 双低组与对照组不同ROI的CT值比较

表2 双低组与对照组不同ROI的CT值等级评分比较

讨 论

1.辐射剂量

头颈部的眼晶状体、甲状腺等器官对射线较敏感，因此更需要合理控制被检者所受的辐射剂量。影响辐射剂量的因素主要有管电压、管电流、层厚、螺距、扫描范围等。既往头颈部减少辐射剂量的研究多集中在降低管电流上［6-8］。降低管电压会导致X 线穿透能力降低，头颈部软组织厚度低，且头颈CTA 仅关注头颈动脉的显示，本研究尝试以降低管电压为主的方式来降低辐射剂量。本研究中双低组（100kVp）的SSDE 和DLP均值均显著低于对照组（120kVp），且在主观评分中两组图像的动脉显示质量差异无统计学意义（P＞0.05）。

2.对比剂剂量

头颈部CTA 扫描范围为主动脉弓至颅顶，扫描范围大，需要较大剂量的对比剂维持血管内的浓度。然而对比剂剂量是发生CIN 的重要因素之一。2006年国际CIN 共识工作组指出，对比剂使用并不存在安全剂量之说，即使对比剂剂量低至20～30mL 也可能诱发CIN。因此减少对比剂剂量，是预防CIN 的主要措施之一［9-10］。既往减少头颈CTA 对比剂剂量的研究主要集中在扫描方式、注射流率等方面［11］，本文通过预注射生理盐水与对比剂混合液的方法以降低对比剂剂量：第一期注射生理盐水与对比剂的混合液，使ROI达到阈值，启动增强扫描程序；第二期注射对比剂，完成靶血管成像，所需对比剂总量较少，同时因为混合液进入颈部静脉时通过血液的稀释不会造成静脉血管的清晰显示，改善了曲面重组（curved planar reformations，CPR）等图像重组时的静脉污染问题（图3）。

3.图像质量

对比剂剂量和管电压都会影响图像的CT 值。本研究中虽然双低组颈部及颅内各段动脉CT 值均低于对照 组，但200 处（95.23%，200／210）CT 值 高 于250HU，其中149处≥350HU（优），51处≥250HU（良）；等级评分中仅双侧大脑中动脉的CT 值评分低于对照组，两组差异有统计学意义（CT 值≥350HU的分别为51处和27处），颈部动脉CT 值等级评分两组差异并无统计学意义（P＞0.05）。

既往研究中发现管电压降低，兴趣区CT 值有增加趋势［12-13］，同时在使用生理盐水、对比剂混合预注射方法的低剂量对比剂方法研究中，低剂量对比剂组兴趣区CT 值降低［3］。本研究兴趣区CT 值减低，可能与使用低剂量对比剂有关。虽然绝大部分病例图像质量能够满足诊断需求，但3例患者共10段血管CT 值低于250HU，影响了图像质量。

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