64排CT低管电压低剂量对比剂联合0.9%氯化钠溶液在CT肺动脉造影中的应用

胡巧玲，陈兴灿

（温州医科大学 第一临床医学院，浙江 温州 325035）

随着CT技术的发展，CT肺动脉造影（CT pulmonary angiography，CTPA）不但可以清晰显示肺动脉本身病变，对支气管和肺内的其他病变如支气管扩张、肿瘤、炎症、结核、血管畸形等也显示较好，临床应用日趋广泛[1-2]。但同时该技术也加大了辐射剂量和对比剂不良反应的风险[2-4]。本研究以64排CT在低管电压下以低剂量对比剂联合0.9%氯化钠溶液行CTPA检查，并与常规检查方法的图像质量和辐射剂量进行对比，探讨其在CTPA检查中的应用价值。

1 资料和方法

1.1 一般资料 收集2016年7月至2017年6月慈溪市第六人民医院60例临床疑似肺动脉病变的患者。纳入标准：无碘过敏史；无明显心、肝、肾功能不全、甲状腺功能异常等检查禁忌证；心率60～100次/min；年龄30～80岁；BMI 18.0～30.0 kg/m2。本研究通过医院伦理委员会批准，所有患者均签订知情同意书。

1.2 病例分组及检查方法 使用GE公司Light Speed 64排CT机，AW-4.2后处理工作站。采用非离子型对比剂（碘海醇，300 mgI/mL），经肘静脉穿刺置放留置针注射，流率5.0 mL/s。60例随机分为2组，每组各30例：①实验组：管电压80 kVp，对比剂剂量40 mL，冲管0.9%氯化钠溶液20 mL，采用双筒高压管注射器；②对照组：采用常规管电压120 kVp，对比剂剂量60 mL，采用单注筒高压注射器。其余扫描参数及图像重建参数均相同，即管电流采用自动调节技术，机架转速0.5 r/s，准直64×0.6 mm，螺距1.0，层厚5.0 mm，矩阵512×512，重建间隔50%。30%基于模型的迭代重建算法（model-based iterative reconstruction，MBIR）法图像重建。扫描前去除患者体表异物，向其详细讲明检查注意事项，训练呼吸使其配合。扫描取仰卧位，足先进，双手上举于头后。扫描过程中屏气并保持身体不动，先平扫后增强扫描。2组均采用团注追踪触发技术，感兴趣区（region of interest，ROI）设定在平主动脉弓层面上腔静脉水平，大小约50 mm2，设定CT值达到60 Hu时触发，延迟5 s扫描。扫描范围自肺尖至肺底。扫描结束后将2组图像原始数据拆薄为1.0 mm，行最大密度投影（maximum density projection，MIP）、多平面重建（multiplane reconstruction，MPR）、容积再现（volume reproduction，VR）等图像后处理。

1.3 图像分析 将2组薄层的肺动脉横断面图像及重组的MIP、MPR、VR图像由2名CT诊断医师采用盲法共同进行分析并达成一致意见。分别比较2组的主、客观图像质量，并分别统计2组的辐射剂量并进行比较。

1.3.1 图像主观质量评价：根据肺动脉主干和分支显示、图像清晰度、图像血管边缘等情况判断图像质量。评价标准[5]：①图像质量优，可清晰显示肺动脉5级以上，完全满足诊断，计5分；②图像质量良，可较清晰显示4～5级，能满足诊断，计4分；③图像质量一般，可较清晰显示4级血管，远端细小分支显示不佳但不影响诊断，计3分；④图像质量较差，肺动脉主干及4级血管显示较差，边缘毛糙，4级远端分支显示不清，影响诊断，计2分；⑤图像质量差，肺动脉主干及分支模糊不清，无法诊断，计1分。4分及以上为优良，3分及以上为合格，分别统计2组图像的优良率及合格率。

1.3.2 图像客观质量评价：①肺动脉CT值：将横断面薄层图像适当放大，分别测量、记录2组图像肺动脉干，左、右主肺动脉及肺叶动脉的CT值，ROI尽量放置在相同部位的血管中央，避开边缘伪影及血管内栓子；②肺静脉CT值：测量方法同肺动脉，分别测量并记录左上、右上、左下及右下肺静脉的CT值；③信噪比（signal to noise ratio，SNR）、噪声、对比信噪比（contrastive signal to noise ratio，CNR）噪声取肺动脉干中间层面的气管内空气CT值的标准差。每个部位每例患者均测量3次，取平均值并记录。取肺动脉干中间层面的CT值与噪声的比值为SNR；测量同层面左侧胸大肌的CT值，计算CNR，计算方式：CNR=（肺动脉干CT值-胸大肌CT值）/噪声。

1.3.3 辐射剂量：分别记录2组所有检查者扫描产生的平均容积CT辐射量指数[CTDIvol（mGy）]和辐射量长度乘积[DLP（mGy・cm）]，根据公式ED=DLP×C，换算成有效辐射量[ED（mSv）]，其中C为换算因子，采用欧洲质量标准胸部平均值为0.014。

1.4 统计学处理方法 采用SPSS16.0软件进行统计学分析，各组之间的变化值先进行正态性检验，计量资料均符合正态分布，以±s表示，采用独立样本t检验。图像主观质量对比及病例的男女性别比例均采用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料 2组60例中顺利完成检查54例，其中实验组26例，对照组28例。6例未能按照要求完成检查者均排除。2组患者一般情况比较差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1。

2.2 图像质量主观评价 实验组优良率80.77%，合格率92.31%；对照组优良率71.43%，合格率92.86%，2组比较差异无统计学意义（P＞0.05）。见图1-2和表2。

表1 2组一般情况比较（±s）

表1 2组一般情况比较（±s）

分组 n 年龄（岁） 男/女 心率（次/min） 身高（cm） 体质量（kg） BMI（kg/m2）对照组 2857.71±11.1813/1571.57±10.28165.75±10.3267.00±10.1524.42±3.29实验组 2660.42±11.5814/1274.54± 8.23167.15± 9.1667.46±10.5424.12±3.09 t/χ2 0.8740.2971.1650.5270.164 -0.346 P 0.3860.5860.2490.6000.8700.730

图1 实验组图像

图2 对照组图像

表2 2组图像质量主观比较

2.3 图像质量客观比较 实验组肺动脉CT值、噪声、SNR及CNR均高于对照组（P＜0.05）；实验组肺静脉CT值低于对照组（P＜0.05），实验组图像噪声较对照组稍高（P＜0.05），但整体图像质量高于对照组。见表3-4。

表3 2组肺动脉及肺静脉CT值比较（±s，Hu）

表3 2组肺动脉及肺静脉CT值比较（±s，Hu）

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2.4 辐射剂量 实验组CTDIvol、DLP及ED均显著低于对照组（P＜0.05）。见表5。

表4 2组图像噪声、SNR及CNR的比较（±s）

表4 2组图像噪声、SNR及CNR的比较（±s）

项目 n 噪声 SNR CNR对照组 2823.05±3.2220.36±3.8317.99±3.66实验组 2626.25±4.0124.28±4.1422.09±3.89 t 3.2403.620 3.98 P 0.0020.001 ＜0.001

表5 2组辐射剂量比较（±s）

表5 2组辐射剂量比较（±s）

项目 n CTDIvol（mGy） DLP（mGy・cm） ED（mSv）对照组 2817.74±1.31511.09±39.537.16±0.55实验组 26 6.01±0.52175.06± 7.382.45±0.10 t-42.50 -42.64 -42.64 P＜ 0.001 ＜ 0.001 ＜ 0.001

3 讨论

国际放射防护委员会提出的辐射防护与安全最优化（as low as reasonably achievable，ALARA）理论，即得到足够诊断信息及合适图像的同时，必须用尽可能低的辐射剂量[6]。肺动脉的解剖学特点要求其CTPA技术要求扫描范围大且扫描层厚较薄，带来扫描辐射剂量也增大[3，5，7]。此外随着对比剂的使用越来越广泛，高剂量碘对比剂所带来的不良反应风险越来越高，其中对比剂肾病尤为突出，仅次于肾灌注不足和肾毒性药物，是引起医院获得性肾衰竭的第三大主要原因[4]。因此，如何在保证图像质量、满足诊断要求的前提下，尽量降低CTA的辐射剂量并降低对比剂导致的不良反应，成为当前研究的热点问题[4，7]。

降低CT辐射剂量的方法主要包括严格掌握CT检查适应证、尽量避免多期扫描、根据临床需要进行局部扫描、适当调整CT扫描的技术参数等。目前降低管电压是CTPA最直接有效减少辐射剂量的方法[3-4，7]。HEYER等[8]研究发现在进行CTPA检查时将管电压从120 kVp降低到100 kVp时有效辐射剂量可以下降44%。葛全序等[9]报道进行80 kVp 64排多层螺旋CTPA检查能够清晰显示肺动脉主干及分支，80 kVp ED较常规120 kVp有效辐射剂量降低约52.8%，而本研究中80 kVp较常规120 kVp降低约65.8%。根据国际辐射防护委员会要求，胸部CT检查合理的ED值为5～7 mSv，欧盟委员会的参考胸部DLP不超过650 mGy・ cm，本研究实验组采用80 kVp扫描结果显示两项均明显低于该要求，可显著降低辐射风险。

CT管电压降低时，由于X线的光电效应，使入射管电压光子能量与碘的结合更接近，可使血管内的CT值升高。此时含碘对比剂的CT值增加，而软组织CT值变化不明显，相应血管对比度增强[3，9]。本研究中，实验组采用80 kVp，对照组采用120 kVp，实验组所测肺动脉干及其分支CT值均显著高于常规的对照组，完全满足诊断要求。

管电压降低之后导致图像的噪声增加[8-10]。而本研究采用近年来新开发的MBIR技术，能够有效降低噪声，可获得与常规剂量组相当的图像质量，同时使辐射剂量降低52%[11]。本研究中2组均采用30%MBIR法图像重建，发现实验组噪声较常规对照组稍增高，但因为肺动脉CT值升高更显著，因而SNR、CNR也明显高于对照组。

理想的CTPA图像要求各级肺动脉腔内对比剂浓度较高，强化明显（CT值一般大于250 Hu），肺静脉强化程度明显弱于肺动脉，同时右心及上腔静脉内对比剂浓度较低，避免产生明显的硬化伪影，影响图像质量[12]。这也要求一定程度上减少对比剂用量。CTPA多采用右肘静脉注射对比剂，循环途径为右肘静脉-上腔静脉-右心房-右心室-肺动脉，因不经过体循环，体质量对对比剂用量的影响很小。既往在4排、16排CT的CTPA中，使用对比剂为70～90 mL[12]，64排CT性能的大幅度提升，使低剂量对比剂扫描成为可能。

由于肺循环时间短，要求精准地掌握对比剂延迟扫描的时间。本研究中，采用40 mL对比剂按照注射速度5 mL/s，完全注入需8 s，而对比剂从前臂肘静脉到达平主动脉弓层面上腔静脉感兴趣区并达到扫描触发阈值及呼吸准备、检查床移动时间，共延迟约6 s，使得数据采集恰好位于肺动脉峰值期间内，此时肺动脉强化良好，肺静脉、上腔静脉强化较弱，使得肺动脉、静脉分辨清晰。

本研究以20 mL的0.9%氯化钠溶液按照5 mL/s的注射速度冲管，目的在于既减少对比剂用量，又能保持足够的注射压力，使得对比剂保持团注时较高的速率和浓度，从而保证扫描期处于肺动脉的峰值时间，同时明显降低了上腔静脉、右心的硬化伪影，一定程度上可改善图像质量[7]，此外0.9%氯化钠溶液尚可起到适当水化的作用[12]，进一步降低了对比剂的毒性，从而有效降低对比剂不良反应的风险。

综上所述，在64排CT肺动脉造影中，应用低管电压低剂量对比剂联合0.9%氯化钠溶液可获得质量满意的图像，在满足诊断要求的同时，可以显著降低辐射剂量和对比剂用量，明显降低了检查的风险。

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