低剂量(30ml)对比剂、低管电流(80mA)在64排CT肺动脉造影中的应用

李 立，钱伟，刘 芳，赵 文，刘江平，李红敏，张超鑫

开封市中心医院 影像科，河南 开封 475000

低剂量(30ml)对比剂、低管电流(80mA)在64排CT肺动脉造影中的应用

开封市中心医院 影像科，河南 开封 475000

探讨低剂量(30 mL)对比剂、低管电流(80 mA)在64排CT肺动脉造影中的应用价值。收集肺动脉CT造影检查的60例患者，实验组采用球管电流为80 mA、低剂量对比剂量30 mL进行扫描，对照组采用球管电流为300 mA、对比剂量60 mL进行扫描，对所得图像进行测量分析。测得容积CT剂量指数值、剂量长度乘积、有效剂量值(ED)、肺动脉平均强化CT值、背景噪声、脊柱旁深部肌肉的CT值、SNR值、CNR值、图像质量评分，进行统计学分析。 2组容积CT剂量指数值、剂量长度乘积、有效剂量值(ED)、肺动脉平均强化CT值、背景噪声、脊柱旁深部肌肉的CT值差异有统计学意义，SNR值、CNR值、图像质量评分差异无统计学意义。 在肺动脉CT血管造影中的应用，使用80 mA球管电流、30 mL对比剂的条件，是行之有效的方法，可以显著减低患者的辐射剂量，减少了对比剂的使用量，完全能够满足临床诊断。

肺栓塞；X线计算机；低球管电流；低对比剂

肺栓塞是一种常见的心血管疾病，64层螺旋CT肺动脉造影成像技术是一种非侵入性的检查方法，具有较高的敏感性和特异性，但患者接受的辐射剂量和对比剂用量较高，特别是肺栓塞患者需要短期内复查，其接受的辐射剂量更大。同时过度使用对比剂，使患者急性肾功能不全的发生率也会增加。因此，降低辐射剂量和减少对比剂的用量，成为必要的、合理运用此检查的当务之急。我们研究的目的就是在不影响诊断准确性的前提下，探讨采用30 mL对比剂、80mA管电流扫描参数应用于64排CT肺动脉造影中的价值，希望可以为64层螺旋CT肺动脉造影成像技术更好的应用于临床提供依据。

1 材料与方法

1.1 资料

收集2012年8月至2013年12月在我院行肺动脉CT造影检查的60例患者，年龄28～83岁，平均(59.8±4.5)岁，男31例，女39例，体重56～83，平均(69.70±9.39) kg，身高1.50～1.85(1.69±0.06) m，身体质量指数(bodymass index，BMI) 19.23～29.28，平均(25.32±2.24) kg/m2。患者纳入标准为：无碘过敏史，无心、肝、肾脏功能不全、非妊娠妇女、可以自主呼吸配合扫描。所有患者均签署检查知情同意书，测量每位患者身高、体质量，计算体质量指数。所有患者被随机分成2组，每组30例。①实验组，管电流80 mA，对比剂总量30 mL，注射流率5.0 mL/s，注药完毕并以相同流率追加生理盐水20 mL。 ②对照组30例，管电流300 mA，对比剂总量60 mL， 5.0 mL/s的注射流率，注药完毕并以相同流率追加生理盐水20 mL。

1.2 检查方法

1.2.1 扫描参数 所有病例均行肺动脉CT造影检查，采用东芝 Aquilion 64 层螺旋CT ,患者仰卧于扫描床上，脚先进、双臂上举过头，扫描范围从主动脉弓顶上1 cm，向下至膈顶水平， 扫描方向由头侧向足侧。各组管电压120 kV固定，18G套管针静脉穿刺于右侧肘前静脉或手臂静脉，均采用双筒高压注射器注入非离子型对比剂优维显(370 mgI/mL)，流速5.0 mL/s。机器扫 描 参 数：准直宽度0.5 mm×64 mm，层 厚0.5 mm，层间距0.5 mm，球管转速0.5 s/圈，矩阵512×512，螺距P值=1,FOV=350 mm。

1.2.2 扫描方法 对照组：管电流300 mA，对比剂总量60 mL，触发点感兴趣区置于肺动脉主干，阈值为50 Hu，采用自动对比剂跟踪触发技术(blous traeking,BT)，注药后5 s开始同层扫描，当阈值到达50 Hu时自动启动扫描程序，对比剂注入完毕后，并以相同流率追加生理盐水30 mL。

实验组：管电流80 mA，对比剂总量30 mL，注射流率5.0 mL/s，将对比剂追踪触发点定主动脉弓下方1 cm处，上腔静脉层面，阈值为50 Hu，采用自动对比剂跟踪触发技术(blous traeking,BT)，注药后5 s开始同层扫描，当阈值到达50 Hu时自动启动扫描程序，对比剂注入完毕后，以相同流率追加生理盐水30 mL。

1.2.3 辐射剂量确定 机器扫描时，记录如下自动显示所测数据：①容积CT剂量指数(volume computed tomography dose index CTDVOL)，单位mGy。②剂量长度乘积(Dose Length Product DLP)，单位mGy.cm。③有效剂量(effeetive dose ED)，ED=kxDLP，单位mSv。K值为转换因子，k值胸部转换系数为0.014 mSv/mGy·cm。

1.2.4 图像质量客观评价 图像质量客观指标包括①肺动脉平均CT值：分别在主肺动脉、左、右肺动脉干、左、右上叶肺动脉、左、右下叶肺动脉、右肺中叶动脉和左肺舌叶动脉测量CT值，求其平均值，感兴趣范围大小尽可能接近血管横断管腔面积大小，尽量避开栓子。②脊柱旁深层肌肉平均CT值：分别测量脊柱旁左、右两侧深层肌肉CT值，取其平均CT值。③背景噪声：在下肺静脉层面，胸壁上方空气区取左、中、右三个区域直径约1 cm大小感兴趣区，分别测量标准差(SD值)，取三个数值的平均值，注意避开身体表面衣物。④对比噪声比(contrast noise ratio，CNR)：肺动脉平均CT值与脊柱旁肌肉平均CT值的差值再与背景噪声的比值，即：CNR=(肺动脉平均CT值一脊柱旁肌肉平均CT值)/背景噪声。⑤信噪比(signal to noise ratio，SNR)：肺动脉平均CT值与背景噪声的比值，即：SNR=肺动脉平均CT值/背景噪声。

1.2.5 图像质量主观评价 图像质量的主观评价：2名副主任医师以原始横断位图像(见图1、图2)为基础，必要时结合最大密度投影(MIP) 和多平面重建(MPR)观察和处理， 后处理图像分别双盲独立根据肺动脉强化程度、图像质量进行评价：优异：5分，图像清晰细腻，噪声不明显。良好：4分，图像噪点增多，图像清晰。中等：3分，噪声明显，但仍可满足诊断。较差：2分，伪影较明显，影响临床诊断。很差：1分，不能满足诊断要求。1、2分者图像，不能满足临床诊断，需要重做。3分以上者认为合格，4、5分者为优秀。取2名观察者评分的平均值作为该患者的图像质量评分。

1.2.6 统计学处理 对所得结果运用SPSS 16.0软件，对所有数据进行统计学分析，采用t检验比较2组间的CTDVOL、DLP、ED、SNR、CNR差异;采用Mann-WhitneyU检验比较2组图像评分结果。P<0.05，差异有统计学意义。

图1 男，45岁，体重70 kg，身高1.72 m，BMI值23.7 kg/m2。1a-c为80 mA管电流，30 mL对比剂所得图像，CTDVOL=5.8 mGy，DLP=132.7 mGy.cm，肺动脉平均CT值=295.8 Hu，背景噪声SD值= 12.3，脊柱旁肌肉组织CT值=35.8 Hu，信噪比SNR= 23.9，对比噪声比CNR= 21.1。1d-f为300mA管电流，60 mL对比剂所得图像，CTDVOL=21.9 mGy，DLP=609.3 mGy.cm，肺动脉平均CT值=244 Hu，背景噪声SD值= 5.1，脊柱旁肌肉组织CT值=31.3 Hu，信噪比SNR=47.8，对比噪声比CNR=41.7。

图2 女，28岁，体重54 kg，身高1.67 m，BMI值19.4 kg/m2 。80 mA管电流，30 mL对比剂所得图像，肺动脉强化良好，肺静脉、左心房内未见对比剂回流，肺动脉主观评级为5级。

2 结果

2.1 2组辐射剂量统计分析

实验组和对照组的CTDvol分别为(5.8±2.1)mGy和(20.8±4.9)mGy，DLP分别(127.5±8.6)mGy.cm和(421.4±13.3)mGy.cm。实验组和对照组ED值分别为(1.7±0.1)mSv和(5.8±0.2)mSv，2组间CTDvol、DLP和ED差异 (见表1)，差异有统计学意义，表明实验组辐射剂量要小于对照组。

表1 实验组和对照组CTDvol、DLP和ED的比较

2.2 2组图像质量评价(见表2)

实验组肺动脉平均强化程度CT值高于对照组(361.3±61.7vs264.6±33.6)Hu，2组间差异具有统计学意义，表明实验组肺动脉平均强化程度要好于对照组；背景噪声高于对照组(15.4±0.5vs6.9±0.4)Hu，实验组脊柱旁肌肉平均CT值高于对照组(42.9±1.87vs35.6±1.1)Hu，2组之间的差异有统计学意义，说明实验组的图像质量相对于对照组略差，噪声增加。SNR和CNR、图像质量评分2组间比较，差异无统计学意义。

表2 实验组和对照组图像质量的比较

3 讨论

大量文献资料[1]报导，组织器官受到大剂量的辐射都会有导致癌症的可能性，尤其是当辐射剂量超过250mGy时更有可能患癌症。Ravenel等[2]通过研究证实，在固定其他扫描条件的前提下，管电流量越高，则给患者带来的危害也越大。辐射的危害性与患者年龄呈反比关系，随年龄的减小而辐射危害性增大，特别对于10岁以内儿童更明显。如果应用于成人的扫描参数运用于儿童，其吸收的辐射剂量将至少比成人增加一倍[3]。

国际辐射防护委员会规定，胸部CT检查合理的辐射剂量ED值为5～7mSv，欧盟委员会的参考胸部扫描福射剂量DLP不超过650mGy.cm[4]。张月俏等[5]研究中胸部CT检查合理的辐射剂量ED值为(5.96±1.26)mSv。Kucher等[6]研究发现CTPA检查患者的平均有效福射剂量为4.2mSv。我们实验组所得辐射剂量ED值仅为(1.7 ±0.1)mSv，DLP为127.5±8.6mGy.cm，远远低于上述学者研究。

为了实现低剂量CT扫描，1990年Naidich等[7]首次提出了低剂量的概念，即在其他参数不变的情况下降低管电流。虽然较低管电流可以降低辐射剂量，但它会导致图像噪声的增加，情况严重的时候，会给临床诊断带来困难。当其他因素都是固定时，图像的噪声与扫描条件呈反比，即辐射剂量越小，噪声值越大，图像的清晰度会有影响。

由于肺动脉CT造影观察的主要是肺动脉的强化的程度，以及了解动脉血管内栓子的情况，所以不需要太高的空间分辨力和低密度分辨力，因此，我们可以运用较低的辐射剂量进行检查，来获得带有适当噪声的、可以满足诊断的图像。众所周知，如果要想得到完美的图像，达到图像清晰的效果，是以牺牲大量的辐射剂量为代价的，所以，为了降低患者的辐射剂量，在日常的工作中，我们要逐渐学会接受带有噪声，但具有诊断性的图像，不能一味的为了追求图像高质量，而让患者受到较大的辐射危害。我们实验中，实验组背景噪声高于对照组(15.4±0.5vs6.9±0.4)Hu，实验组图像质量相对于对照组比较差异有统计学意义，噪声增加，清晰度略差。据Karaca[8]研究，在血管成像中CNR>8为图像质量优，4

有资料[9]表明，在4排、16排螺旋CT的肺动脉造影中，通常使用对比剂约70～90mL。随着64排螺旋CT性能的大幅度提升，使低对比剂扫描成为可能。在进行CT动脉造影时，当动脉血管内CT值达到峰值后,如果使峰值长时间的维持下去，就需要一定量的对比剂来维持血管内的浓度，对比剂量越多，峰值持续的时间也就越长。由于64排螺旋CT扫描速度快,与对比剂峰值在血管内的前进速度接近,所以我们只需保证每个扫描层面位于峰值区域即可,如果用大量的对比剂来维持大范围的峰值，就是对对比剂的一种浪费[10-11]。优秀的肺动脉CT造影，我们的要求是肺动脉强化良好，肺静脉强化程度要低于肺动脉，甚至可以没有强化。同时，右心及上腔静脉内对比剂浓度不能太高，否则会产生硬化伪影，影响图像质量。如果对比剂过多，就会造成峰值持续时间延长，肺动静脉均有强化。据我们观察，对比剂从前臂注射部位到达头臂静脉感兴趣区，使感兴趣区内CT值阈值达50Hu的时间约4～5s，检查床移至主动脉弓上缘需3s，然后启动扫描，对于一般体型的患者，64排螺旋CT扫描完胸部也仅需要5～6s，所以，从注药开始到结束扫描，约需要12s。我们设定的实验组方案中，对比剂量30mL、生理盐水量30mL，注射速度5mL/s，完全注入需12s，这和从注药开始到结束扫描的时间基本一致。只有部分患者的左心房及肺静脉有所强化，但强化程度远远低于肺动脉强化程度。CTPA时肺动脉CT值多高才能满足诊断要求，目前尚无统一标准，多数研究者采用>200Hu作为标准。我们研究中，2组肺动脉内平均CT值约300Hu，均强化良好，完全满足临床诊断需求。

肺动脉CT血管造影检查一般采用的是经肘静脉注入对比剂的方式，对比剂在体内循环的途径为：通过右或左肘正中静脉，经锁骨下静脉、进入上腔静脉，到达右心房、右心室，并最终从肺动脉开始，在肺内进行肺循环，由于这个过程没有经过体循环，所以体重对对比剂用量的影响很小。肺循环时间短，从肺动脉开始到肺静脉循环一次的时间为2～3s，肺动脉峰值持续强化时间为6～8s[12]。肺动脉CT血管造影最完美的状态，就是在肺动脉强化还在峰值、且肺静脉尚未强化的这个时间段。此时肺动脉显影良好，肺静脉显影不明显。如果将触发点感兴趣区置于肺动脉主干上，则很难赶上这个时间段。

我们研究中，实验组将触发点感兴趣区放在上腔静脉平面上，该层面比肺动脉主干显影要早，当上腔静脉内对比剂CT值达到阈值时，对比剂从上腔静脉达到肺动脉的时间等同于扫描床从阈值监测平面床位到达扫描起点的时间，这样，采集数据正好落在肺动脉峰值期间内，肺静脉还未完全显影，肺动脉强化良好，没有了肺静脉成像的干扰，肺动脉、静脉分辨一目了然，并且减少了对比剂的总量。

对照组是将触发点感兴趣区置于肺动脉主干，当肺动脉主干内对比剂CT值达到所设定的阈值时，扫描床从阈值监测平面床位移床到达扫描起点的这段时间内，肺动脉峰值持续时间已经开始，当扫描床从扫描起点开始启动扫描时，肺动脉峰值持续时间已经开始逐渐减少，此时，若使肺动脉峰值持续时间延长，就必须加大对比剂用量，但此时肺静脉已开始回流入左心房，肺静脉势必会有强化显影。所以，我们实验中，对照组图像的肺动脉虽然强化良好，但由于足量的对比剂用于维持峰值持续时间，肺静脉也有强化，给肺静脉、动脉的分辨带来了一定的困难。实验组肺动脉平均强化程度CT值高于对照组(361.3±61.7vs264.6±33.6)Hu，2组间差异具有统计学意义，表明实验组肺动脉平均强化程度要好于对照组。

由此推断，对于体重指数在正常范围内的患者，在64排CT肺动脉造影中，采用80mA球管电流、30mL含碘对比剂的优化扫描方案，不但可以降低辐射剂量，减少对比剂的用量，而且完全可以获得满足临床诊断的图像。

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[责任编辑 李武营]

Low-Dose (30mL) Contrast Agents, Low Tube Current (80mA) Used in 64 Slice CT Pulmonary Angiography

Imaging deparinent of Kaifeng Central Hospital， Kaifeng 475000, China

Explore the low dose (30mL) contrast agents, low tube current (80mA) applications in 64-slice CT pulmonary angiography. Collect pulmonary CT angiography in 60 patients in the experimental group using tube current of 80 mA, low dose imaging scans 30 mL dose control group, the tube current of 300 mA, 60 mL dose of contrast scan, measurement and analysis of the resulting image. Measured volume CT dose index value, the dose length product, the effective dose values (ED), mean pulmonary artery enhanced CT values, background noise, deep paraspinal muscles CT value, SNR value, CNR value, image quality scores were statistically analyzed . Two volume CT dose index value, the dose length product, the effective dose values(ED), mean pulmonary artery enhanced CT values, background noise, deep paraspinal muscles CT value difference was statistically significant, SNR value, CNR value, image quality score the difference was not statistically significant. Application in pulmonary CT angiography using 80 mA tube current (40 mAs), conditions of 30 mL of contrast agents, is an effective method that can significantly reduce the radiation dose to the patient, reducing the amount of contrast agent, fully able to meet clinical diagnosis.

Pulmonary embolism; X-ray computed; Lower tube current; Low contrast agent

1672-7606(2017)01-0001-05

2016-11-17

开封市2013年社会发展科技攻关计划项目(编号130309)

李立(1977-)，男，河南开封人，副主任医师，医学硕士，从事胸腹部综合影像诊断工作。

钱伟军(1969-)，男，河南开封人，主任医师，医学硕士、硕士生导师，从事分子影像学研究工作。

R814.43

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