多层螺旋CT 双低剂量扫描在肺动脉CTA 中的应用研究

王祺 马荣希 李晓辉

肺动脉血栓是指内源性或外源性的血栓栓子堵塞肺动脉或其分支，引起肺循环障碍综合征。其发病率在逐年升高，临床症状不明显，容易发生误诊、漏诊［1，2］。近年来肺动脉CT 血管成像(CT pulmonary angiography，CTPA)检查以其方便及诊断准确成为临床首选检查方法。但是扫描时受检者吸收的辐射剂量和高浓度对比剂的应用，使身体健康面临潜在危险，辐射剂量的使用可增加患癌风险，而高浓度对比剂的应用可引起对比剂肾病，给患者身心造成痛苦，这些可能性使受检者在检查面前停步不前。如何在保证图像质量的前提下，降低辐射剂量和对比剂用量及浓度，是越来越多医务工作者思考的问题。本研究采用低管电压结合低浓度对比剂，对肺动脉CTA 的图像质量和辐射剂量进行评估，探讨肺CTA 诊断剂扫描的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集40 例2014 年4 月至2015 年2月在我院行CTPA 检查的患者，其中男18 例，女22例;年龄30 岁～72 岁，平均年龄(49 ±13)岁。将其随机分为试验组和对照组，每组20 例。入选标准为体重指数(BMI)≤25 kg/m2，无药物过敏史，无心肝肾等重要脏器衰竭。

1.2 方法 采用Philips 公司ICT256 层螺旋CT 扫描。扫描范围自主动脉弓顶部至横膈部，试验组管电压100 kV，自动调制管电流100 ～300 mas，0.5 s/rot，pitch 0.99，层厚为1 mm，层间距均为－0.5 mm。对比剂使用290 mgI/ml，用量35 ml。注射速率5 ml/s，注射后追加40 ml 09%氯酸钾溶液。扫描增强延迟时间通过智能追踪的方法获得。感兴趣设定在主动脉弓上上腔静脉水平，当CT 值达到150 Hu 时进行触发扫描。对照组管电压120 kV，造影剂使用370 mgI/ml，其余扫描条件同A 组。

1.3 图像后处理 扫描结束后，将原始数据传送至后处理工作站，对2 组图像数据进行分析。由2 名影像科医师采用盲法对图像进行评价。测量主肺动脉干及其左右分支CT 值，取其平均值，再测量相同层面脊柱背侧肌肉及胸前空气的CT 值，计算平均值，记录图像信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)。SNR=患者肺动脉的平均CT 值/背景噪声(胸前空气平均CT 值)，CNR=(患者肺动脉平均CT 值－脊柱背侧肌肉平均CT 值)/背景噪声。

1.4 图像评价 将扫描得到的肺动脉图像进行多平面重组(MPR)、曲面重建(CPR)、容积再现(VR)等后处理，并进行5 分制图像评价［3］:标准是肺动脉全程强化均匀，无伪影，图像清晰，边缘锐利，与周围组织分界清楚，显示肺动脉分支4 级以上，CT 值350 Hu 以上，有1 个要点未达到减1 分。

1.5 图像质量 分成3 个等级。优:图像质量好，噪声小，血管显示清晰锐利，与周围组织对比好;良:图像质量好、噪声稍大，血管显示较清晰、3 级以下分支动脉显示欠佳，基本能满足诊断要求;差:图像质量差、噪声大、边界模糊、诊断困难。

1.6 辐射剂量 CT 机自动测定扫描的容积CT 剂量指数(CTDIv01)和扫描长度［Scan Length(cm)］，有效辐射剂量ED (mSv)= CTDIvol (mGy)×Scan Length(cm)×K，K=0.014［4］。

1.7 统计学分析 应用SPSS 15.0 统计软件，计量资料以±s 表示，采用t 检验，计数资料采用Fisher 确切概率检验，P ＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2组图像的参数对比 试验组(即低电压、低浓度组)的CNR 和SNR 低于对照组(P ＜0.05)，试验组的辐射剂量低于对照组(P ＜0.05)。见表1。

表1 2 组图像的参数对比 n =20， ± s

表1 2 组图像的参数对比 n =20， ± s

组别 扫描条件 SNR CNR 辐射剂量(mSv)290 mgI/ml 22.9 ±2.8 22.9 ±3.9 4.7 ±1.3对照组 120 kV，试验组 100 kV，370 mgI/ml 24.0 ±3.3 24.6 ±4.1 5.7 ±1.7

2.2 2组图像质量评分 两名影像医师对不同扫描条件所产生肺动脉图像质量评价，2 组图像的质量评分值比较差异无统计学意义(P ＞0.05)。见表2。

表2 2 组图像质量评分 n =20，例

2.3 典型病例

2.3.1 试验组患者，男，52 岁。临床症状表现为胸闷、胸痛。MIP 图像和VR 图像可以显示4 级分支，右肺动脉干及下叶分支、左肺动脉干见充盈缺损。见图1 ～3。

2.3.2 对照组患者，男，72 岁。临床症状为呼吸困难，气喘。可见右肺动脉主干及分支内低密度栓子。见图4 ～6。

图1 横断面MIP 图像显示双侧肺动脉下叶支充盈缺损

图2 VR 图像可以显示左肺动脉下叶支及上叶支4 级分支充盈缺损

图3 左肺动脉下叶分支低密度栓塞充盈缺损

图4 冠状位MIP 像右肺动脉干、肺动脉上下叶支充盈缺损，肺动脉栓塞形成

图5 VR 像可见右肺动脉主干及分支充盈缺损

图6 CRP 像示右肺动脉干及上下叶支内低密度栓子

3 讨论

肺动脉栓塞疾病在临床上比较常见，属于心肺血管急症。引起患者发生肺动脉栓塞疾病的因素较多，常见的栓子是血栓，其余为少见的瘤栓、脂肪滴、气泡等。多层螺旋CT 因具有较高的时间分辨率和空间分辨率，且后处理功能强大，能够非常直观的显示肺动脉栓子的数量、大小、位置、形态和管腔的狭窄程度，已逐渐成为临床上诊断肺动脉栓塞病的最主要影像学检查手段。目前，很多影像科医师使用高电压及高浓度对比剂以获得“好看”的图像，但高辐射剂量及高浓度对比剂风险随之而来。如何在保证图像质量的基础上，降低辐射剂量及对比剂浓度，成为影像人面临的问题。本研究通过降低管电压和使用低浓度对比剂来降低辐射剂量，减少对比剂不良反应的发生，进一步探讨256层螺旋CT 肺动脉“双低”扫描的临床应用前景。

为了降低辐射剂量，常通过调整扫描参数来达到目的，包括降低管电压及管电流、增大螺距、加大层厚，缩短扫描时间等。其中，降低管电流是过去最常用的方法，但是通过实践证明，其降低辐射剂量幅度有限，且图像噪声增加明显，影响诊断的准确率。相对于降低管电流，降低管电压更能降低辐射剂量，因为X 射线强度与管电压的平方成正比，因此，在保持其他条件不变的情况下，降低管电压，辐射剂量可大幅降低。本研究表明，管电压由120 kV 减少至100 kV 时，辐射剂量降低了20%。因此降低管电压能明显降低X 线辐射剂量。但是伴随管电压的降低，图像噪声就会增加，尤其对于肥胖的患者更加明显，这是因为降低管电压，穿透身体达到靶级的X 射线量将减少，可能会影响诊断准确性。对于肺动脉CTA 成像来说，本研究的结果显示，肺动脉及其分支血管在图像质量主观评价及客观参数的差异无统计学意义。我们发现虽然图像噪声增加，血管边缘的锐利度下降，但主要是影响软组织之间的对比度，而强化的血管与周围软组织仍具有较高的对比度，受其影响较小，整体图像质量并无明显下降。这一结论在相关文献中［5，6］也得以证实。另外低管电压可以提高含碘对比剂的CT 值，亦能增强肺血管与外周的对比效果。

临床上现在使用的CT 对比剂多为非离子型对比剂，短时间大量注射有引起对比剂肾病和血管内皮损伤发生的可能性。而这些反应与对比剂渗透压及黏稠度有关。对比剂浓度越高，渗透压及黏稠度越大，对比剂的潜在不良反应发生率就越高。使用低浓度对比剂对减少机体潜在损伤有着重要意义。对于肺动脉CTA 来说，低浓度对比剂容易与血管内的血液混合，减少上腔静脉对比剂硬化伪影，提高肺动脉，尤其右上肺动脉栓塞及右肺动脉干附壁血栓的显示，提高诊断准确率。本研究使用低浓度对比剂290 mgI/ml 所得肺动脉图像质量与高浓度对比剂370 mgI/ml 差异无统计学意义，而且低浓度对比剂价格偏低，可以减轻患者的经济负担。

本研究的局限性:本研究是探讨低管电压肺CTA扫描的临床应用价值，理论上讲管电压越低，人体吸收的辐射剂量就越少。但使用80 kV 进行扫描时，肺血管边缘模糊，影响临床诊断的准确性，所以仅采用的是100 kV 低管电压，而未将80 kV 列入研究范畴。本研究未纳入BMI ≥25 kg/m2的病例。

综上所述，进行肺CTA 检查时使用“双低”扫描，不影响图像质量，可以满足临床的诊断需要。低管电压技术可以减少辐射剂量，合理降低对比剂用量可以减少对比剂肾病的发生，减轻患者的经济负担。值得推广。

1 闫长青，韩亚静，姚红霞，等.急性肺栓塞临床诊治分析.临床肺科杂志，2008，13:1395-1398.

2 刘士远，于红.积极推进胸部低剂量CT 扫描的临床应用.中华放射学杂志，2010，44:6-7.

3 夏巍，尹肖睿，吴晶涛，等.低管电压结合低剂量对比剂在多层螺旋CT 头颅动脉血管成像中应用的可行性研究.中华放射学杂志，2013，47:984-987.

4 ICRP.111e 2007 recommendations 0f the intemational com-mission on radioIogicaI protection.ICRP pubIica-on 103.Ann ICRP，2007，37:1-332.

5 Schindera ST，Diedrichsen L，Müller HC，et al.Iterativereconstruction algorithm for abdominal multidetector CT atdifferent tube voltages:assessment of diagnostic accuracy，image quality，and radiation dose in a phantom study.Radiology，2011，260:454-462.

6 胡莹莹，孙宏亮，王玉丽，等.采用低管电压技术和低剂量对比剂行256 层螺旋CT 头颈部动脉成像的可行性.中国医学影像技术，2012，28:1396-1400.