低对比剂用量、低辐射剂量在超重肥胖人群冠状动脉CTA中的应用*

河北省保定市第二医院(保定071051)

王素娟　朱红伟　王　晔　马士华∆　郝继伟　王立娟　杨卫东



低对比剂用量、低辐射剂量在超重肥胖人群冠状动脉CTA中的应用*

河北省保定市第二医院(保定071051)

王素娟朱红伟王晔马士华∆郝继伟王立娟杨卫东

摘要目的：通过采用降低管电压和改良ml/kg法相结合，探讨在超重肥胖人群冠状动脉CTA检查降低辐射剂量和对比剂用量的可行性。方法：收集拟诊冠心病患者(BMI≥24.0kg/m2)162例，分成三组，每组54例，分别为低对比剂用量低辐射剂量组(A组)、低对比剂用量常规辐射剂量组(B组)、常规对比剂用量常规辐射剂量组(C组)。对右冠脉近段(RCA-p)、左主干(LMA)、左前降支近段(LAD-p)和左回旋支近段(LCX-p)四个节段进行冠脉图像质量评分；测量上述4个冠脉节段增强后管腔CT值、背景噪声，计算信噪比(SNR)、噪声比(CNR)、有效辐射剂量(ED)。结果：三组人群临床资料与扫描参数两两比较无明显统计学意义，图像质量主客观评价常规两两比较无明显统计学意义。A组与B组比较，CTDI、DLP、ED值比较，差异具有统计学意义，ED分别为(8.66±1.11)mSv、(13.65±1.10) mSv，对比剂用量无统计学差异；B组对比剂用量和C组比较，差异具有统计学意义[(53.22±5.98)ml、(61.57±6.36) ml]，而CTDI、DLP、ED值比较，无统计学差异；A组和C组比较，CTDI、DLP、ED值和对比剂用量差异具有统计学意义，A组为(32.06±1.21)mGy 、(618.42±78.47)(mGy·cm)、(8.66±1.11)mSv和(54.51±5.97)ml，C组为(52.70±2.15)mGy 、(977.04±74.49)(mGy·cm)和(13.41±1.34)mSv。结论：对于超重肥胖患者，可通过联合降低管电压和改良ml/kg法的方法达到降低对比剂用量和有效辐射剂量的目的，冠脉图像满足诊断需要。

主题词肥胖症人体质量指数体层摄影术，X线计算机辐射剂量冠状动脉疾病

低对比剂用量和低辐射量是CT血管造影检查研究的热点，因其可通过减少对比剂用量预防对比剂肾病且可减少放射线对人体的损伤，倍受放射工作者重视。文献报道[1-3]，多数研究是针对BMI≤24.0 kg/m2，而对于BMI>24.0 kg/m2的大体重人群因身体结构差异大和对冠脉检查影响因素较多研究较少。阅读文献未发现对超重肥胖人群进行这两种技术联合应用的相关报道，所以本组研究将超重肥胖人群作为研究对象，分析其在此类人群的可行性，现报告如下。

资料与方法

1一般资料收集河北省保定市第二医院2014年9月～12 月间体重≥80kg，且BMI 24～36kg/m2拟诊为冠心病患者162例，分为三组，每组54例。A组：男性25例，女性29例，年龄54.33±10.02岁，身高169.25±7.75cm，BMI 27.86±3.40kg/m2，心率57.39±4.99次/min；B组：男性33例，女性21例，年龄55.00±8.24岁，身高167.05±7.12cm，BMI 27.67±2.61kg/m2，心率57.61±5.31次/min；C组：男性28例，女性26例，年龄53.46±10.44岁，身高168.15±6.40cm，BMI 27.82±2.43kg/m2，心率55.62±4.52次/min。三组一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)。排除标准：①BMI<24.0 kg/m2；②未成年人;③对碘剂过敏或最近1周做过血管造影；④严重心肝肾功能不全；⑤严重心率不齐；⑥冠脉搭桥或支架术后。所有患者心率<70次/min，签署增强扫描知情同意书。

2检查程序各组对比剂用量与扫描条件方案：A组低对比剂用量低辐射剂量，即采用改良ml/kg法和100kV管电压；B组低对比剂用量常规辐射剂量组，即改良ml/kg法和120kV管电压；C组常规对比剂用量常规辐射剂量组，即ml/kg法和120kV管电压，均采用自动毫安秒。常规对比剂用量(ml)=体重(kg)×0.7(ml/kg)，改良ml/kg法对比剂用量(ml)=体重(kg)×0.7(ml/kg)-10ml。三组扫描参数比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

检查前常规进行心率控制、呼吸训练。采用我院Phillips 64排128层螺旋CT、Dual Shot alpha双筒高压注射器、M8105A心电监护仪。按双期注射扫描，选用碘海醇(350mgI/100ml)，流速5.0ml/s，注射完后以40ml生理盐水冲刷血管。监测点为气管分叉水平降主动脉血管中心，触发阈值150Hu，扫描范围自气管隆突下约1cm至心底部膈肌水平。所有数据传输至飞利浦后处理工作站，重建时相75% R-R间期，重建层厚0.625mm，矩阵512×512。记录每位患者CT剂量指数(CT dose index，CTDI)和剂量长度乘积(Dose length product，DLP)，按公式ED=k×DLP(k为常数，k=0.014mSv/(mGy.cm)[4])计算有效辐射剂量ED。采用多层面重组(MRI)、最大密度投影(MIP)、曲面成像(Curve)、容积再现成像(VR)等技术处理图像。

3图像评价图像评价采用主观评价和客观评价相结合的方法，由两位有经验的高年资医师完成。

3.1主观评价采用图像质量评分法：5分，图像质量非常好，无运动伪影，无明显噪声；4分，图像质量好，有轻度运动伪影或噪声；3分，图像质量一般，较多运动伪影或噪声较大，不影响管腔评价；2分，图像质量较差，运动伪影严重或噪声较大，影响管腔评价；1分，检查失败，严重钙化或明显运动伪影，管腔无法评价。

3.2客观评价采用测量法：测量冠脉目标节段增强水平和同水平前胸壁肌肉组织的噪声值。冠脉采用美国心脏协会改良分段法，测量节段有右冠脉近段(RCA-p)、左主干(LM)、前降支近段(LAD-p)、回旋支近段(LCX-p)，以该CT值的标准差SD作为图像噪声、计算信噪比(Signal-to-noise ratio，SNR)、对比噪声比(Contrast- to-noise ratio，CNR)：SNR=血管腔平均CT值/管腔CT值的SD；CNR=(血管腔平均CT值-同水平前胸壁肌组织平均CT值)/管腔CT值的SD。

结果

A组与B组区别在管电压的不同，前者采用100kV，后者采用120 kV，两组CTDI、DLP、ED比较均具有统计学差异(P<0.05)，ED值分别为(8.66±1.11)mSv、(13.65±1.10) mSv，对比剂计算方法为改良ml/kg法，差异不具有统计学意义(P>0.05)，见表1。四个冠脉节段RCA-p、LM、LAD-p、LCX-p图像主观评分均大于3分，满足冠脉图像诊断要求，强化CT值比较不具有统计学差异，见表2。所得图像背景噪声值、SNR和CNR由常规电压值降低至100kV后，未引起统计学意义上的改变(P>0.05)，见表3。

表1　三组患者扫描参数分析

表2　4个冠脉节段主观评分、强化水平

表3　四个冠脉节段噪声、信噪比和噪声比的比较

续表

B与C组区别在对比剂计算方法的不同，前者应用改良ml/kg法，后者应用ml/kg法，两组对比剂用量存在统计学差异(P<0.05)，分别为(53.22±5.98)ml、(61.57±6.36) ml，见表1。四个冠脉节段RCA-p、LM、LAD-p、LCX-p图像主观客观比较差异性不具有统计学意义，见表2、表3。对比剂用量的减少未对图像质量造成统计学意义上的改变(P>0.05)。

A与C组比较区别在对比剂计算方法的不同和管电压的不同，前者采用改良ml/kg法和100 kV，后者采用ml/kg法和120kV。两组对比剂用量存在差异性(P<0.05)，分别为(54.51±5.97)ml、(61.57±6.36) ml。CTDI和DLP均存在统计学差异(P<0.05)，CTDI分别为(32.06±1.21)mGy、(52.18±3.00) mGy，DLP分别为(618.42±78.47)(mGy·cm)、(970.96±85.05)(mGy·cm)，计算所得有效剂量ED值亦存在统计学差异，分别为(8.66±1.11)mSv、(13.41±1.34) mSv，见表1。两组图像质量比较，观察4个节段主观评分、测量值以及背景噪声、SNR和CNR经过计算后不存在统计学差异(P>0.05)，见表2、表3。对比剂用量的降低和管电压的降低未引起图像质量的明显统计学意义上的改变。

讨论

不管是医护人员还是CT检查的受检者，越来越注重放射线的安全性。1895年放射线的发现给人类带来了丰富的影像信息，但放射线对人体的伤害是无法不面对的。通过查阅文献，对低体重和正常体重人群的研究已经取得了比较显著的成果，对于大体重尤其是肥胖受试者研究较少。

本组研究中A与B组的比较，对比剂用量相同而采取的管电压不同，等量对比剂对放射线的吸收量可能相同，但有研究显示降低管电压会增加血管腔内碘剂的CT值[5]，结论是两组图像质量主管评分和4个冠脉节段增强水平无统计学差异。B与C的比较，对比剂用量降低显著降低(约8ml，13%)，但两组图像质量没有显著统计学差异。本组选用的碘海醇对比剂属于高浓度碘制品，降低总碘量理论上会使放射线吸收量减少，造成血管强化CT值得降低，可能是I的原子序数大，适量减少用量未对图像强化CT值造成影响。A与C的比较，对比剂用量降低约12%，ED值降低约35%。两位医师对所得图像质量满意度分别为98.78%和99.34%。

研究中采用的改良ml/kg法与ml/kg法比较的方法，达到了降低对比剂用量的目的。本组采用0.7ml/kg，比马春梅[6-7]等的研究效果可能小，其采用1.0 ml/kg进行比较，这种效果差异可能会随系数的降低而降低，有待深入研究。ml/kg法是临床上最常采用的方法，已知研究最小量为0.6ml/kg[8]，虽然小剂量实验已经取得成功，但从研究对象考虑体重大且身体结构差异性大等原因。本组研究未采用最小剂量。本组研究CT机型采用回顾性心电门控技术，比前瞻性门控技术[9]ED减小的程度要低。本组低辐射剂量组ED值文献报道[10]接近。降低辐射剂量的方法有多种[11-13]，比如管电压和管电流、迭代技术，以前者降低效果显著，因为在其他扫描条件不改变的情况下，辐射剂量随管电压的降低呈线性衰减，本组研究中100 kV比120kV ED值降低约35%。随着管电压的降低，人体放射线的吸收剂量会随之增加，相应图像噪声会增加，但管电压的降低也会使放射线的光子能量减低，光电效应增强，低能量放射线的keV接近增强扫描碘剂的K吸收界，从本组研究三组图像冠脉四个节段增强CT值、背景噪声、SNR、CNR比较无显著统计学差异。

在降低管电压不降低对比剂用量的情况下，图像质量评分、客观评价指标数值接近，达到了预期降低辐射剂量的目的；在降低对比剂用量不降低管电压的情况下，两位高年资医师对冠脉图像主客观评价均较为满意，达到了降低对比剂用量的目的；通过联合降低管电压和对比剂用量，低剂量组和常规剂量组的图像质量满足诊断需要。按照辐射剂量最优化原则，结合本研究结果可得出如下结论：通过BMI指导降低管电压和对比剂用量相结合的方法，可降低超重肥胖人群对比剂用量和有效辐射剂量，冠脉图像满足诊断需要。

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(收稿：2015-04-28)

【中图分类号】R445.3

【文献标识码】A

doi：10.3969/j.issn.1000-7377.2016.03.027

*河北省保定市科学技术研究与发展指导计划项目(15ZF038)

∆河北省保定市第一医院CT、MRI室