心电门控大螺距联合自动管电压选择技术在胸腹主动脉CTA中的应用研究

胡国迎 ，黄　嵘 ，袁旭春 ，侯金成 ，高　立

（1.汕头大学医学院，广东 汕头 515063；2.广东省深圳市孙逸仙心血管医院放射科，广东 深圳 518020；3.北京大学深圳医院医学影像科，广东 深圳 518036）

CTA是目前诊断胸腹主动脉疾病首选和可靠的无创性影像检查方法，能够直观、迅速的对危重胸腹主动脉疾病进行诊断［1］。自动管电压选择技术（CARE kV）是根据定位像的CT值及事先设定的图像质量参数自动选择管电压和管电流，可在保证图像质量的同时降低受检者的辐射剂量［2-4］。大螺距扫描在显著降低扫描剂量的同时，也减少了主动脉根部伪影。研究［5-7］显示采用FLASH大螺距技术、低管电压大螺距联合迭代重组技术等扫描模式用于胸腹主动脉病变的CTA检查，能降低受检者的辐射剂量、对比剂用量及注射流率，减少对患者的肾脏损伤，但鲜有心电门控大螺距联合CARE kV技术行胸腹主动脉CTA检查的报道。本文探讨心电门控大螺距联合CARE kV技术行胸腹主动脉CTA的应用价值，现报道如下。

1　资料与方法

1.1一般资料收集2014年2月至2017年5月临床疑似胸腹主动脉病变行CTA检查的患者59例作为研究组，男55例，女4例；年龄22～76岁，平均（53.58±14.11）岁；排除标准：严重躁动、肾功能不全、碘对比剂过敏。对照组为同期用Philips 64排CT行胸腹主动脉CTA的受检者31例，男25例，女6例；年龄 28～79岁，平均（50.77±11.58）岁。 2 组体质量、身高、BMI差异均无统计学意义（均P＞0.05）（表1）。本研究获医院伦理管理委员会批准，受检者检查前均签署知情同意书。

表1　2组一般资料的比较（±s）

表1　2组一般资料的比较（±s）

注：BMI，体质量指数。

组别　年龄（岁）　体质量（kg）　身高（m）　BMI（kg/㎡）研究组（n=59）　53.58±14.11　77.44±10.57　1.75±0.07　25.37±2.93对照组（n=31）　50.77±11.58　78.12±13.29　1.74±0.06　25.68±3.38 P值　0.345　0.789　0.825　0.865

1.2仪器与方法研究组采用Siemens第2代双源CT，配Urich高压注射器；对照组采用Philips 64排CT，配Nemoto双筒高压注射器。患者取仰卧位，足先进，粘贴电极片，摄定位相，扫描范围自双侧颈总动脉至双侧股动脉。研究组采用心电门控大螺距联合CARE kV技术进行扫描，参考管电压100 kV；CARE Dose 4D管电流调节技术，参考曝光量320mAs，螺距3.2，准直2×64×0.6 mm，旋转时间0.28 s。层厚 0.75 mm，重建函数 B26f，Fast window CT Angio；层厚 3 mm，重建函数 I30f，Fast window Abdomen，FOV（200～320）mm×（200～320）mm。 对照组行常规胸腹主动脉CTA扫描，120 kV，350 mA，螺距0.297，准直64×0.625 mm，旋转时间0.4 s，层厚0.9 mm，层距0.45 mm，FOV 350 mm×350 mm。采用对比剂自动团注跟踪触发技术，选取左房放置ROI，对比剂均采用碘帕醇370 mgI/mL（上海博莱科信宜药业有限责任公司）。研究组阈值为100HU，ROI内平均CT值达到100 HU时自动触发扫描，延迟时间12 s；对比剂及生理盐水的用量及注射流率根据实际管电压值设定。对照组阈值120 HU，ROI内平均CT值达到120 HU时自动触发扫描，延迟时间5.3 s；对比剂用量（90±5）mL，注射流率 5.0 mL/s，后续注射生理盐水 30 mL，流率 5.0 mL/s。

1.3图像后处理所有轴位图像研究组均传至Syngo Via工作站，对照组均传至EBW工作站，分别行MPR、CPR、MIP和VR等图像后处理。

1.4图像评分标准由2名主治医师独立对主动脉管腔CT图像进行评估，意见不一致时协商确定。按照4分法评价图像质量：4分，图像质量清晰，血管边缘光滑，显示连续；3分，图像质量良好，不影响管腔评价，但血管边缘欠光滑；2分，图像质量中等，管腔模糊，难以评价；1分，图像质量差，不能评价。

1.5辐射剂量评价记录机器自动测量的平均容积CT剂量指数（CTDIvol）和剂量长度乘积（DLP）。根据DLP 计算有效剂量（ED），ED=k×DLP，k 值采用欧盟委员会（CEC）的躯干参考值0.015。

2　结果

2.1检查结果研究组：Stanford A型夹层3例，Stanford A型夹层术后3例，Stanford B型夹层13例，Stanford B型夹层术后20例，壁间血肿2例，腹髂动脉闭塞1例，腹主动脉闭塞1例，腹主动脉瘤4例，胸主动脉瘤破裂1例，右髂动脉瘤2例，主动脉溃疡1例，主动脉弓部瘤1例，正常7例。对照组：Stanford A型夹层3例，Stanford A型夹层术后 5例，Stanford B型夹层5例，Stanford B型夹层术后6例，壁间血肿1例，正常11例。

2.22组辐射剂量、主动脉根部平均CT值、SNR和图像质量评分比较（表2）2组主动脉根部平均CT值差异无统计学意义（P＞0.05）；2 组 CTDIvol、DLP、ED、SNR、图像质量评分差异均有统计学意义（均P＜0.05）。研究组较对照组接受的辐射剂量显著降低，且图像质量优于对照组（均P＜0.05）。研究组图像可清晰显示胸腹主动脉全程管腔情况、覆膜支架情况，上腔静脉内对比剂碘浓度较升主动脉明显降低，无放射状伪影（图1）。对照组图像显示胸腹主动脉全程管腔边缘欠光滑，可诊断覆膜支架情况，存在上腔静脉内碘对比剂形成的放射状伪影（图2）。

2.32组扫描参数、对比剂用量、注射流率比较（表3）研究组通过CARE kV技术，120 kV时46例，100 kV时12例，80 kV时1例；研究组扫描时间明显缩短（P＜0.05）。研究组对比剂用量为对照组的63%～82%，差异有统计学意义（P＜0.01）。 2组注射流率差异有统计学意义（P＜0.05）。

表2　2组辐射剂量、主动脉根部平均CT值、SNR和图像质量评分比较（±s）

表2　2组辐射剂量、主动脉根部平均CT值、SNR和图像质量评分比较（±s）

注：CTDIvol：容积CT剂量指数；DLP：剂量长度乘积；ED：有效剂量。

组别　CTDIvol（mGy）　DLP（mGy·cm）　ED（mSv）　主动脉根部平均CT值（HU）　SNR　图像质量评分研究组（n=59）　5.54±1.46　382.10±105.51　5.73±1.58　317.53±108.65　18.46±8.00　3.73±0.52对照组（n=31）　20.65±0.37　1 387.42± 81.69 20.81±1.22　319.08± 70.86　11.42±3.34　3.52±0.57 P值　＜0.05　＜0.05　＜0.05　0.452　＜0.05　0.047

表3　2组扫描参数、对比剂用量、注射流率比较

3　讨论

胸腹主动脉疾病排查通常使用心电门控大螺距CTA检查，一般能得到好的升主动脉、主动脉根窦部冠状动脉图像［8］，但对难以配合屏气的危急重症患者图像并不理想。CARE kV技术是自动管电压选择技术，心电门控大螺距联合CARE kV技术采集时间可小于2 s，能有效减少呼吸运动对图像的影响。本研究在胸腹主动脉CTA检查中应用此技术，并对其临床应用价值进行了探讨。

本研究诊断为主动脉夹层的分型采用的是Stanford 分型，有文献［9］报道该分型较 De Bakey 分型采用更广泛，可作为后继治疗的直接证据。

第2代双源CT具有双倍探测器，因此覆盖面积是第一代的2倍，可提供高螺距或3．4螺距的曝光模式［10］。 CTDIvol=CTDIw/螺距，据此可知螺距与辐射剂量呈相反关系。螺距愈大，辐射剂量愈低。胸腹主动脉覆膜支架术后患者需多次随访复查，其累积辐射剂量更是广受关注。2组的ROI均放置于左心房（左心房更有利于圆形ROI的放置），若ROI放置于升主动脉或降主动脉可能会置于主动脉夹层的假腔中，若放置于左心室可能置于左室肌柱处，影响CT值达到阈值所需的时间，从而影响图像质量甚至导致检查失败。心电门控大螺距联合CARE kV技术可在保证图像质量（尤其减少主动脉根部运动伪影）的情况下，缩短扫描时间，大幅度减少辐射剂量。但也有文献［11］报道中等螺距更适用于胸腹主动脉疾病的诊断，高螺距与中等螺距扫描模式辐射剂量接近，而中等螺距时无论是主动脉血管还是实质脏器，图像质量均优于高螺距。

本研究自动管电压选择120、100、80 kV，受制于第2代双源CT管电流峰值的影响，相较于孔令燕等［12］的研究自动管电压选择 100、90、80、70 kV，扫描时间、ED均有所增加；但与对照组管电压固定于120kV相比，扫描时间显著缩短，有效剂量明显降低。

本研究的局限性：①研究组图像质量评分4分（45/59）所占比例高于对照组（17/31），但仍有2例图像质量评分为2分，1例升主动脉及主动脉弓显影较差，无法诊断破口位置；另1例则是腹主动脉远端、髂动脉显影淡，无法分清真假腔，推测与对比剂的用量、延迟时间有关。②胸腹主动脉CTA检查的增强采集时间不足2 s，如对比剂用量、延迟时间设置不当，可造成胸腹主动脉的近心段或远段显影差，无法满足诊断需要。③2组的CT机为不同厂家、不同型号的机器。④样本量较少，仍需更多检查数据进一步完善。

综上所述，心电门控大螺距联合CARE kV技术行胸腹主动脉CTA检查，扫描时间极短，显著降低受检者的辐射剂量；能保证图像质量，明确胸腹主动脉病变类型和评估主动脉及重要分支血管情况；尤其适合胸腹主动脉夹层的危急症患者，具有较高的临床应用价值。

图1　研究组患者，男，47岁，体质量指数26.28 kg/m2，图像评分：4分　图1a，1b　分别为VR和MIP图像，清晰显示胸腹主动脉全程管腔、覆膜支架及重要分支血管情况　图1c　轴位示升主动脉无来自上腔静脉内碘对比剂形成的放射状伪影　图2　对照组患者，男，38岁，体质量指数 23.59 kg/m2，图像评分：3分　图2a，2b　分别为VR和MIP图像显示胸腹主动脉全程管腔边缘欠光滑，可诊断覆膜支架情况及重要分支血管情况　图2c　轴位示主动脉弓有来自上腔静脉内碘对比剂形成的放射状伪影（箭头）

［参考文献］

［1］郭永梅，谢琦，江新青.全程CTA扫描方法在诊断主动脉夹层中的应用［J］. 中国 CT 和 MRI杂志，2009，7（2）：64-66.

［2］Winklehner A，Goetti R，Baumueller S，et al.Automated attenuation-based tube potential selection for thoracoabdominal computed tomography angiography：improved dose effectiveness［J］.Invest Radiol，2011，46：767-773.

［3］Frellesen C，Stock W，Kerl JM，et al.Topogram-based automated selection of the tube potential and current in thoracoabdominal trauma CT：a comparison to fixed kV with mAs modulation alone［J］.Eur Radiol，2014，24：1725-1734.

［4］Beeres M，Romer M，Bodelle B，et al.Chest-abdomen-pelvis CT for staging in cancer patients：dose effectiveness and image quality using automated attenuation-based tube potential selection［J］.Cancer Imaging，2014，14：28-35.

［5］徐霞，武志峰，王刚，等.双源CT大螺距Flash扫描方案在主动脉成像中的应用分析［J］.中西医结合心脑血管病杂志，2013，11（12）：1462-1463.

［6］雍敏，毕纯龙，万霞，等.双源CT低管电压大螺距（Flash）模式联合迭代重组在主动脉CTA中的应用研究［J］.临床放射学杂志，2015，34（9）：1505-1509.

［7］王利军，孙凯，王志琴，等.双源CT大螺距模式主动脉成像的可行性研究［J］. 中国医学装备，2014，11（12）：4-6.

［8］李剑，宦怡，赵宏亮，等.双源CT心电门控和非门控大螺距主动脉成像质量与辐射剂量的对照研究［J］.中华放射学杂志，2013，47（4）：301-304.

［9］Chiu KW，Lakshminarayan R，Ettles DF.Acute aortic syndrome：CT findings［J］.Clin Radiol，2013，68：741-748.

［10］Achenbach S，Marwan M，Schepis T，et al.High-pitch spiral acquisition：a new scan mode for coronary CT angiography［J］.J Cardiovasc Comput Tomogr，2009，3：117-121.

［11］吴正参，姜亮，卢铃铨.双源CT胸腹主动脉CTA大螺距采集模式的比较性研究［J］. 中国医学装备，2014，11（B12）：97.

［12］孔令燕，梁继祥，薛华丹，等.自动管电压选择技术在第3代双源CT大螺距主动脉CT血管成像扫描中的初步应用［J］.中国医学科学院学报，2017，39（1）：62-67.