双源CT不同扫描模式下患者冠脉图像质量评分及接受有效辐射剂量的研究

马海鸿

双源CT不同扫描模式下患者冠脉图像质量评分及接受有效辐射剂量的研究

马海鸿

目的 研究双源CT不同扫描模式下患者冠脉图像质量评分及患者接受的有效辐射剂量。方法 50例患者被纳入研究，男性36例，女性14例，平均年龄（68.2±9.4）岁，心率＜60次/min，心率稳定，BMI为22.5～24.9 kg/m2。所有研究对象均在第1个月的第1天和第15天两次行不同扫描模式双源螺旋CT（DSCT）：A组为100/sn 100 kV，B组为80/sn 120 kV。研究两组的冠脉图像质量及患者接受的有效辐射剂量。结果 A组Ⅰ级图像数量（52%）低于B组（70%），且差异具有统计学意义（P＜0.01）。B组的图像比A组的图像质量高，但都可以进行诊断。从性别上来看，无论100 kV还是120 kV，高螺距冠脉图像的有效辐射剂量暴露量女性均值高于男性均值，但100 kV的辐射剂量暴露低于120 kV。结论 Flash双源CT（100/sn100kV）在获得满意图像质量的同时可以减低辐射剂量。

双源CT； 扫描模式； 冠脉图像质量； 有效辐射剂量

目前，CT冠状动脉造影（computed tomography coronary angiography，CTCA）是一个重要的、被广泛接受的评估冠状动脉疾病的诊断工具。一些研究[1]已经表明，潜在的不同剂量分割方案使放射暴露尽可能降低是可行的。自引入第二代双源扫描仪系统——双源螺旋CT（dual-source CT，DSCT），增加工作台进给的新的扫描模式产生了。由于没有心跳干扰，没有重叠数据采集，无间隙，相比回顾性心电门控扫描模式和前瞻性心电触发冠脉图像，潜在触发扫描模式有可能大幅减少剂量[2]。因为无间隙的心脏成像具有一个心跳且没有重叠的数据。本研究试图研究双源CT不同扫描模式下患者冠脉图像质量评分及患者接受的有效辐射剂量。现将研究结果报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象 2013年1月到2014年1月新疆喀什地区第二人民医院影像中心共计50例患者被纳入研究，36例男性，14例女性，平均年龄（68.2±9.4）岁，心率均＜60次/min，心率稳定，BMI为22.5～24.9 kg/m2。所有研究对象均在第1个月的第1天和第15天两次行DSCT。排除对碘化对比剂过敏、血清肌酐水平＞1.5 mg/dl或者准备怀孕者。本院伦理委员会批准此项研究（批准文号：新201211248722）。所有患者签署知情同意书。

1.2 扫描模式[3]使用第二代DSCT扫描仪（SOMATOM DefinitionFlash，SiemensMedicalSolutions，Forchheim，Germany）。参数：前瞻性心电触发CTCA（工作台进给450 mm/s）每转320 mAs，100和120 kV，3.4 pitch。扫描范围13.5 cm（四块序列检测器覆盖），准直 64 mm×2 mm×0.6 mm，z-飞焦点，龙门式旋转时间280 ms。扫描仪软件模拟60次/min，60%的RR间期以高螺距触发扫描。一个心跳内行心脏扫描。两个X线管和探测器行数据采集，使无间距心脏成像。第一遍（A组）行flash DSCT双能量扫描（100/sn100 kV），第二遍（B组）行flash DSCT双能量扫描（80/sn120 kV）。由2位副高职称影像技师用双盲法对冠脉图像质量进行评价和诊断，并计算患者接受的有效辐射剂量。

1.3 图像分析 采用美国心脏协会（AHA）标准将冠脉分为15段进行分析[4]。图像质量分为5级。Ⅰ级：图像显示清晰，所有血管充盈良好、连续、无伪影。Ⅱ级：图像质量满意，仅一段血管边缘轻度模糊，无错层或阶梯状伪影。Ⅲ级：图像质量基本满意，有2段血管管壁出现模糊，无错层和阶梯状伪影。Ⅳ级：图像质量差，多段血管管壁模糊，部分血管出现错层伪影；Ⅴ级：图像质量非常差，伪影严重，冠脉无法分析。

1.4 有效辐射剂量分析 有效辐射剂量计算根据ICRP103指南[5]计算。小器官比如甲状腺的辐射剂量直接计算，大器官如肺的辐射剂量通过测量整个器官的TLDs的平均值评估。辐射剂量的性别差异采用t检验。乳房和卵巢的辐射纳入软组织计算。辐照 TLD（计 thermoluminescent dosimeter）评估使用 TLD 阅读器（Model 5500 TLD Reader，Bicron Radiation Measurement Products，Solon，OH，USA）。

1.5 统计学方法 所有数据采用SAS 13.0统计软件包进行统计分析。计量资料用±s表示，两次扫描结果采用t检验，两组间计数资料的比较采用卡方检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 冠脉图像质量评价 A组Ⅰ级图像数量（52%）低于B组（70%），且差异具有统计学意义（P＜0.01）。Ⅱ级图像数量A组（48%）高于B组（30%），且差异具有统计学意义（P＜0.01）。见表1。可以看出，B组的图像比A组的图像质量高一些，但都可以进行诊断。

表1 冠脉图像质量评价［例数及百分率（%）］

2.2 高螺距冠脉图像的有效辐射剂量暴露 从性别上来看，无论100 kV还是120 kV，高螺距冠脉图像的有效辐射剂量暴露量女性均值高于男性均值（P值分别为0.03和0.01），但100 kV的辐射剂量暴露低于120 kV。见表2。

表2 高螺距冠脉图像的有效辐射剂量暴露

3 讨论

CTCA克服了心脏波动伪影的X-Y轴时间分辨率，采用大螺距进行前瞻性心电激发扫描，数据采集时间段，时间分辨率快，旋转速度高，对心率低于60次/min的患者冠脉图像质量良好。但有几个注意事项：心律不齐者采集窗可能位于R波上，从而导致检查失败。心率较快者需要增加采集时间窗起始点。

本研究两组患者均采用了很低的有效剂量扫描心脏，而且得到的冠脉图像质量都在Ⅱ级以上。从图像质量上来看，80/sn120 kV的图像质量高于100/sn100 kV，Ⅰ级图像多（P＜0.01）。但两组图像均能清晰地用于诊断。同等条件下，100/sn100 kV可优先被采用。

本研究认为，前瞻性心电激发高螺距冠脉图像有效辐射剂量暴露有性别和管电压的区别。结果和Ketelsen等[5]报道的一致。辐射暴露远远低于其他如回顾性心电门控或者前瞻性激发冠脉图像。研究表明[6,7]，回顾性心电门控无心电脉冲的有效剂量5.8 mSv，不同的心电脉冲有4.2～9.8 mSv的剂量。前瞻性心电激发2.8～4.3 mSv。

进一步辐射保护包括获得不重叠数据，减少了对辐射敏感的器官比如女性乳房。女性乳房经常被扫描却不是真正扫描目标。高螺距冠脉图像，女性特异有效剂量比男性高大约8.6%。在传统重叠冠脉图像数据获得中，女性接受比男性多70%的辐射。

高螺距冠脉图像中，减少电压能进一步减少有效剂量达36.0%。然而，管电压改变是复杂的，影响组织中图像噪音。但一些研究认为体重＜30 kg/m2者，100 kV足够获得良好的图像质量[8]。

潜在的缺陷是缺乏决定图像质量的参数[9]。然而，相比前瞻性心电激发和回顾性心电门控冠脉图像，高螺距冠脉图像在心率低而稳定的患者中显示了极好的图像质量。通过高螺距冠脉图像诊断图像质量能达到70%的冠脉部分。研究提示，前瞻性、R波激发高螺距扫描模式对于心率低而稳定（＜55～60次/min）的患者在心房收缩开始前能获得完整的数据集。

总之，前瞻性心电激发高螺距冠脉图像能够以1～2 mSv的有效剂量扫描心脏，同时得到Ⅱ级以上图像质量，比之前报道的要低[10-12]。放射技师可以对患者使用尽可能低的放射剂量。

［1］Eisentopf J，Achenbach S，Ulzheimer S，et al.Low-dose dualsource CT angiography with iterative reconstruction for coronary artery stent evaluation.JACC Cardiovasc Imaging，2013，6：458-465.

［2］Schertler T，Scheffel H，Frauenfelder T，et al.Dual-source computed tomography in patients with acute chest pain：feasibility and image quality.Eur Radiol，2007，17：3179-3188.

［3］Scheffel H，Alkadhi H，Plass A，et al.Accuracy of dual-source CT coronary angiography：First experience in a high pre-test probabilitypopulation without heart rate control.Eur Radiol，2006，16：2739-2747.

［4］Zhao RP，Hao ZR，Song ZJ.Diagnostic value of Flash dualsource CT coronary artery imaging combined with dual-energy myocardial perfusion imaging for coronary heart disease.Exp Ther Med，2014，7：865-868.

［5］Ketelsen D，Buchgeister M，Korn A，et al.High-pitch computed tomography coronary angiography-a new dose-saving algorithm： estimation ofradiation exposure.RadiolResPract，2012，2012：724-729.

［6］Tatsugami F，Matsuki M，Nakai G，et al.The effect of adaptive iterative dose reduction on image quality in 320-detector row CT coronary angiography.Br J Radiol，2012，85：e378-382.

［7］纪红宇，杨晓东，闫冀，等.左冠状动脉主干临床应用解剖的CT血管造影研究.中国心血管病研究，2014，12：100-102.

［8］Health Quality Ontario.64-slice computed tomographic angiography for the diagnosis of intermediate risk coronary artery disease:an evidence-based analysis.Ont Health Technol Assess Ser，2010，10：1-44.

［9］Leber AW，Johnson T，Becker A，et al.Diagnostic accuracy of dual-source multi-slice CT coronary angiography in patients with an intermediate pretest likelihood for coronary artery disease.European Heart Journal，2007，28：2354-2360.

［10］Araoz PA，Kirsch J，Primak AN，et al.Dual-source computed tomographic temporal resolution provides higher image quality than 64-detector temporal resolution at Low heart rates.J Comput Assist Tomogr，2010，34：64-69.

［11］王亮，殷巍，王晓明，等.双源CT评价冠状动脉搭桥术后桥血管通畅率的临床研究.中国心血管病研究，2013，11：13-15.

［12］赵瑞平，郝志茹.Flash双源CT冠脉成像与心肌灌注显像对冠心病诊断价值的临床研究.中国心血管病研究，2012，10：111-114.

Coronary artery image quality score and the effective radiation dose to patients with dual-source CT different scan modes

MA Hai-hong.Image Center of the Second People′s Hospital of Xinjiang Kashgar，Kashgar 844000，China

Objective To research coronary artery image quality score and the effective radiation dose to patients with dual-source CT different scan modes.Methods 50 patients were included in the study，36 cases of males，14 cases of females，mean age （68.2±9.4）years old，the heart rate less than 60 times/min，the heart rate stable，BMI between 22.5-24.9 kg/m2.All the research objects in the first months of the day 1 and day 15 got two different scanning mode DSCT:group A（100/sn100 kV）and group B（80/sn120 kV）.The two groups of patients`coronary artery image quality and accept the effective radiation dose were researched.Results Ⅰlevel image number of group A（52%）lower than group B（70%），and the difference was statistically significant（P＜0.01）.Images quality of the group B higher than group A.But both can diagnose.From gender point of view，regardless of the 100 kV and 120 kV，high pitch of coronary image exposure levels of effective radiation dose in female was higher than male.But radiation exposure of 100 kV，lower than 120 kV.Conclusion Flash dual-source CT（100/sn100 kV）in a satisfactory image quality at the same time can reduce the radiation dose.

Dual-source CT； Scan mode； Coronary artery image quality； Effective radiation dose

844000 新疆维吾尔自治区喀什市，新疆喀什地区第二人民医院影像中心

10.3969/j.issn.1672－5301.2014.12.015

R445

A

1672-5301（2014）12-1113－03

2014-08-11）