能谱CT双低剂量在头颈联合血管成像中的临床初探

吕仁锋，于丽华，庄美俊，闵 南

（大连市中心医院放射线科，辽宁 大连 116000）

随着CT血管造影在临床的广泛普及和高浓度造影剂的大量使用，CT辐射剂量和对比剂使用的安全性是我们所面临的问题。以低辐射剂量和低浓度对比剂获得高质量图像也是未来CT血管造影发展的方向。本研究根据宝石CT的特点利用低kVp、低浓度对比剂对头颈联合血管成像的图像质量和辐射剂量进行评估。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院2012年12月—2013年6月行头颈联合CTA的患者120例，其中男71例，女49例，年龄41~79岁，平均（52.4±10.6）岁。体质量指数 （BMI）21.4~31.0 kg/m2，平均（23.5±2.6）kg/m2，所有患者均签署知情同意书。

1.2 检查方法

采用GE Discovery 750 HDCT，叮嘱其检查中制动的重要性。将120例行头颈联合CTA的患者随机分为两组各60例。A组：管电压100 kVp，ASiR 50%。造影剂 （威视派克270 mgI/mL）。B组：管电压120 kVp，ASiR 20%。造影剂（欧乃派克350 mgI/mL），图像处理使用自适应统计迭代算法（ASiR 40%）。其它扫描参数相同：自动调制管电流100~600 mA，噪声指数12，准直宽度0.625 mm，机架转速0.4 s/r，螺距0.984∶1，头尾向扫描 （避免颅内静脉大量回流及锁骨下静脉注射伪影）。两组对比剂注射总量及流率相同：于肘静脉以5 mL/s速度注射10 mL对比剂，于C4水平颈总动脉腔内计算出准确的延时扫描时间并增加2 s（小剂量与正常团注的时间差），以同样流率注入对比剂50 mL。

1.3 图像分析

将原始头颈联合CTA数据在AW4.5工作站上分别以VR、CRP、MPR等显示，以C4水平颈总动脉与颈部软组织作为记录最佳对比噪声比，公式CRN=（颈动脉CT值-颈软组织CT值）/噪声值。记录主动脉、颈动脉分叉处和大脑中动脉CT值并取均值及噪声均值，辐射剂量的测量基于剂量长度乘积（DLP），根据ED=DLP×C公式换算，C为换算因子，欧洲CT质量标准指南提出颈部0.005 4，头0.002 3，为计算方便，全部采用0.005 4。同时计算平均对比剂碘摄入量，公式：对比剂总量×浓度/体重（mgI/kg）。由两位放射医师用4分制评估图像质量，评分标准：全程血管强化均匀；CT值350~550 HU；图像清晰无静脉伪影；血管分支达4级以上。每符合一项加1分。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 图像对比噪声比

A组高于B组，差异有统计学意义（P<0.001），见表1。

2.2 图像噪声和图像质量评分

A、B两组差异无统计学意义 （P均>0.05），见表1及图1~6。

A、B组头颈部CTA图像质量对比。图1~3为A组，管电流100kVp，ASiR 50%，对比剂270 mgI/mL。 图4~6为B组，管电流120kVp，ASiR 50%，对比剂350mgI/mL。两组图像血管显示清晰，强化均匀，均能满足临床诊断要求，但A组辐射剂量较低，人均碘摄入量少。Comparison of image quality of head and neck CTA between group A and group B.Figure 1~3.Group A of tube current 100 kVp,ASiR 50%,contrast medium 270 mgI/mL. Figure 4~6. Group B of tube current 120 kVp,ASiR 20%,contrast medium 350 mgI/mL.The blood vessels in both groups displayed clearly and enhanced homogeneously,and both groups can meet the requirement for clinical diagnosis.But iodine intake and radiation dose are less per capita in group A.

2.3 颈动脉平均CT值

组间差异无统计学意义（P>0.05），见表1。

2.4 辐射剂量

A组辐射剂量明显低于B组，降低约35%。差异有统计学意义（P<0.001），见表1。

表1 两组图像数值比较

2.5 人均对比剂碘摄入量

A组（（230.42±5.04）mgI/kg）低于B组（（303.34±7.34）mgI/kg）（t=63.46，P<0.001）。极大的降低了对比剂肾毒性反应。

3 讨论

头颈联合CTA成像扫描范围长，扫描时间大约6~10 s，扫描区域内包括甲状腺及晶体在内对射线敏感的解剖结构，较高的辐射剂量会对这些结构造成潜在的辐射危害。如何降低检查辐射剂量一直是我们探讨和研究的目的，降低管电压对于原始的滤波反投影重建算法（FBP）意味着图像噪声的增大[1]，由于管电压和管电流的平方成反比例关系，为了保证图像质量在降低管电压的同时要适当增大管电流，如果使用管电压100 kVp会使图像的噪声增大。ASiR的出现带来了低辐射检查的时代——能谱CT[2-4]，该算法通过首先建立噪声性质和被扫描物体的模型，能为对噪声抑制要求比较高的检查带来显著好处。也就是说，通过降低重建图像中的噪声我们能获得剂量上的优势，因此在相同噪声水平下，扫描剂量可以显著降低[5-6]。CTA越来越多应用于临床，更是对诊断起到很大的帮助，所以现在很多疾病需要通过引入对比剂而明确诊断。头颈联合CTA成像多数用的是非离子型对比剂，浓度为320~370 mgI/mL，由于其化学分子的不同，渗透压的大小常引起不良反应，其发生率和严重性与造影剂的浓度、渗透压、剂量、注入方式、速度有关[7]。对于影像科医生、技师而言，在保证血管成像质量前提下，如何科学安全使用对比剂，减少对比剂不良反应的发生受到越来越多的重视。血管成像质量受目标血管内造影剂浓度影响，理论上对比剂浓度、流率及总量越高，目标血管腔内CT值越高，血管成像质量越好，但现有大量研究指出目标血管腔内CT值350~550 HU为合适浓度，过低不利于血管细节显示，过高影响斑块的显示及狭窄的分析[8-9]。同时过高浓度对比剂、流率及总量还带来潜在临床风险：血管破裂、对比剂反应导致检查中断或失败，对比剂肾毒性等[10]。

本研究在头颈联合CTA中采用低管电压扫描保证图像质量最大程度的降低辐射剂量，同时根据碘的特性 （在低kVp时CT值增加，对比度增强[11-12]），探索100 kVp，低浓度270 mgI/mL等渗对比剂在头颈联合CTA中的可行性。结果表明，100 kVp结合低浓度对比剂在头颈联合CTA中均可得到满足诊断要求的图像质量，100 kVp组颈动脉的各级分支CT值略高于120 kVp组，都在诊断范围内（350~550 HU），由于采用了ASiR使用50%ASiR降低了管电压100 kVp所产生的噪声，因此在相同噪声水平下，扫描剂量可以显著降低，保证了相同的图像质量，同时对比噪声比好于120 kVp，辐射剂量显著降低，充分发挥了ASiR低辐射的优势。使用100 kVp和超低浓度等渗对比剂270 mgI/mL，可以清晰的显示颈动脉及颅内动脉各级分支血管，并且人体摄入碘含量明显的减少，使用270 mgI/mL组人均碘摄入量为 （230.42±5.04）mgI/ kg，降低了患者的不良反应发生率，对潜在肾功能损害及心功能低下者是较好的选择。

综上所述，低浓度等渗对比剂270 mgI/mL结合宝石CT 100 kVp扫描在头颈联合CTA成像中可以得到满足诊断要求的图像质量，辐射剂量显著降低，有效的减少了临床对比剂使用的风险。

[1]张军，耿道颖，张晓龙，等.不同千伏设置对缺血性脑血管病头颈联合CTA图像质量的影响 [J].中国医学影像技术，2009，25（3）：398-399.

[2]张晓鹏.探索的精神与乐趣——CT能谱成像临床应用研究中的思考[J].中华放射学杂志，2011，45（8）：709-712.

[3]Winer-Muram HT.The solitary pulmonary nodule[J].Radiology, 2006,239:134-149.

[4]陈疆红，贺文，赵丽琴，等.适应性统计迭代重建技术降低胸部低剂量CT图像质量噪声的效果 [J].中国医学影像技术，2011，27（12）：2398-2402.

[5]刘爱莲，沈云.能谱CT临床应用图谱[M].北京：人民军医出版社，2012：164-167.

[6]王艳，史大鹏，朱绍成，等.比较以自适应统计迭代重建技术和滤波反投影重建的低剂量腹部CT的图像质量 [J].中国医学影像技术，2012，28（10）：1902-1905.

[7]李琼，刘士远，于红，等.辐射剂量和迭代重建算法对肺部HRCT图像CT值影响的体模研究 [J].实用放射学杂志，2013，33（2）：283－285.

[8]王乐，刘斌，汪浩，等.能谱CT对碘含量测量准确性的实验研究[J].放射学实践，2012，27（5）：264-267.

[9]鲍丽君，刘斌.能谱CT成像的临床应用[J].安徽医科大学学报，2012，47（9）：320-322.

[10]方亚军，黄召勤，凌春香.能谱技术在肺结节CT值定量测量中的实验研究[J].实用放射学杂志，2012，32（2）：193-195.

[11]韦丽群.CT造影剂的应用[J].中国医学影像技术，2001，17（6）：595-596.

[12]Wu HW,Cheng JJ,Li JY.Pulmonary tomography imaging of thyroid nodule specimens:comparison with pathologic findings[J]. Invest Radiol,2012,263(3):696-705.