不同辐射剂量256层iCT冠状动脉造影图像质量对比研究＊

安徽省淮南朝阳医院影像科(安徽 淮南 232007)

王超群 赵春林 段华秀

冠脉造影CTA属无创检查，通过多排螺旋CT对冠脉进行扫描，从而了解冠脉病变情况，与选择性冠脉造影检查术比较，后者虽是诊断冠心病的金标准，但鉴于有创检查，其检查费用高、风险大，不易于被患者接受[1]。冠脉造影CTA是一种安全、无创、便捷的一种诊断技术，自1998年国际第一台4排CT机问世，目前最先进的CT机已达到512，其时间和空间分辨率及Z轴覆盖率不断提高，但冠脉CTA会产生相对较高的辐射剂量，显著增加患者发生辐射损伤风险，虽然CT检查产生的辐射属于低剂量电离辐射，但在患者多次、高剂量检查中仍可受到损害[2-3]。在保证成像质量前提下，根据患者情况合理运用扫描参数以最大程度降低辐射剂量显得尤为重要，本文旨在分析不同辐射剂量对成像质量影响，以期为临床诊断提高参考，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料收集68例2016年10月～2017年8月于我院进行冠脉CTA检查患者临床资料，患者年龄40～75岁，BMI 21～27kg/m2，心率50-75bpm，排除碘对比剂过敏、硝酸甘油禁忌症及合并心脑血管疾病(如严重心律不齐、急性心肌梗死、失代偿性心衰)，及严重肝肾功能不全、冠脉支架置入或搭桥术者，并剔除屏气试验失败及肥胖者。根据患者辐射剂量进行分组，A组(20例，280-420mAs)、B组(25例，480-620mAs)、C组(23例，680-820mAs)。三组患者性别、年龄、体重、扫描前心率等一般资料比较，均无显著差异(P＞0.05)，具有可比性。

1.2 方法检查前均详细告知患者整个检查流程，待患者情绪平稳后开始进行屏气训练，部分无法自主屏气者建议采用捏鼻法，检查前3min，指导患者舌下含服硝酸甘油。使用Philips Brilliance 256层iCT进行扫描，病人采取仰卧位，脚先进，连接心电信号监测仪，并连接静脉通道，注射20mL生理盐水，流速为6mL/s判断静脉通道是否通畅；行胸部定位扫描，显示正常心率后开始扫描，采用双筒高压注射器自肘正中静脉注入，先以5mL/s注入非离子对比剂(碘佛醇350mg/mL，100ml)，0.9mL/kg，随后注入含30%造影剂与生理盐水混合液30mL，流速不变，采用人工智能触发，完毕后追加20～30mL生理盐水。注射完毕后监视层面定位于气管隆突下1cm(肺动脉主干水平的降主动脉区)，感兴趣区ROI约50m2，触发阈值150Hu，扫描延迟时间4.8s。所有患者管电压均为常规100kv，随机盲分三组毫安秒350mAs、550mAs、750mAs，并以此为中心加减100mAs范围扫描，取280-420mAs、480-620mAs、680-820mAs数据，开启ECG自动毫安调制进行心电门控螺旋扫描。

1.3 图像处理技术所有图像均由本院2名具有3年工龄CT血管成像诊断经验医师共同阅片诊断。运用iDOSE(5)经行图像重建，用Philips iCT Portal工作站后台处理，使用是智能化心脏软件进行图像分析，最主要图像后处理方法包括容积再现(Volumerendering，VR)、曲面重组(Curved planar reformation，CPR)、最大密度投影(Maximum intensityprojection，MIP)、多平面重组(Multipleplanar reformation，MPR)，结合以上多种重建方法展示病变血管。

1.4 图像质量评估主观评价[4]：采用5分法，1分：解剖结构及病灶显示不清，严重伪影，图像质量差，无法诊断；2分：解剖结构及病灶显示不清，中度伪影，细节显示不良，轻微血管中断；3分：大部分解剖结构及病灶可以满足诊断，但少数图像不能评价；4分：解剖结构及病灶较清楚，图像质量较好，轻微伪影；5分：优秀，无伪影，解剖细节及病灶显示清晰，图像质量佳，3分以上均能满足诊断要求，即不影响对病灶的观察。客观评价：采用信号噪声比(SNR)和对比噪声比(CNR)来评估，信号强度(Signal intensity，SI)根据测量原始冠脉增强图像的CT值表示，图像噪声(BN)根据测量升主动脉根部CT值的标准差(SD)表示，划定ROI面积50-80m2；冠脉右支中段CT值和SD，划定ROI面积15-25m2；得到平均CT值及背景噪声(SD)，SNR=平均CT值/SD。

1.5 辐射剂量评估每位患者检查时由计算机自动生成的容积CT剂量指数(mAs，单位为mGy)、剂量长度乘积(DLP，单位mGy·cm)及CT剂量加权指数(CTDI)。本研究统计所用剂量均为CTA扫描时辐射剂量，不包括定位像、钙化积分等辐射剂量。

图1-4 患者因“血压升高4年，头晕”入院，BMI为24.2kg/m2，mAs为360mGy，CTDIV显示14.6mGy，图级A成像3分，图级B成像3分。图5-8 患者因“胸闷气促”入院，BMI为21.5kg/m2，mAs为550mGy，CTDIV显示21.2mGy，图级A成像5分，图级B成像4分。图9-12 患者因“反复胸闷2年，头晕1个月”入院，BMI为24.2kg/m2，mAs为748mGy，CTDIV显示30.5mGy，图级A成像5分，图级B成像5分。

1.6 统计学分析采用SPSS 19.0软件进行数据处理，计数资料比较采用χ2检验，计量资料以(±s)表示，多组计量资料进行方差分析，两样本比较采用独立样本t检验；多个样本率比较采用χ2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 三组患者基础资料比较A、B两组体重、BMI无显著差异(P＞0.05)，但C组体重、BMI均显著高于A、B组，差异均具有统计学意义(P＜0.05)，见表2。

2.2 三组图级A成像质量主观评分比较A组成像良好率78.3%，B组82.6%，C组100.0%，C组成像优良率显著高于A、B组(P＜0.05)，见表3。

2.3 三组辐射剂量相关指标比较三组CT剂量指数mAs、CT加权剂量指数CTDIV及剂量长度乘积DLP均存在显著差异，且A组各指标最低，其次为B组，C组各剂量最高，组间差异均具有统计学意义(P＜0.05)。将三组中最高剂量比较，发现降低50mAs，CTDIV降低20%左右，DLP降低28%左右；降低100mAs时，CTDIV降低26%左右，DLP降低20%左右，且350mAs组时图像CNR大，550mAs左右合适，见表4。

2.4 三组图像成像客观指标比较三组间主动脉区及右冠脉CT值、SNR2比较无明显差异(P＞0.05)；但三组SNR1组间差异均显著，A组最高，其次为C组，B组最低，组间差异均显著(P＜0.05)，见表5。

2.5 三组图像分析图1-4患者为A组，mAs为360mGy，图级A、B均为3分，SNR1为12.3，SNR2为10.0；图5-8患者为B组，mAs为550mGy，图级A 5分，图级B 4分，SNR1为23.0，SNR2为17.6；图9-12患者为C组，mAs为748mGy，图级A、B均为5分，SNR1为25.9，SNR2为15.4。A组辐射剂量最小，但成像质量不如B、C组，且SNR较低；C组成像质量最佳，但辐射剂量最大，B组辐射剂量略高于A组，但成像质量接近C组。

3 讨 论

表1 三组患者一般资料比较

表2 三组患者基础资料比较

表3 三组图级A成像质量主观评分比较

表4 三组辐射剂量相关指标比较

表5 三组图像成像客观指标比较

多层螺旋CT中指的“排”是指CT扫描机探测器的阵列数，一般排数越多，其探测器宽度越宽，一次性扫描完后的宽度越大，其阴性预测值显著提高(＞95%)[5]，现已作为急性胸痛患者有效检查方法，但冠脉CTA容易受心率、呼吸频率的影响，如心率＞70次/min，或心律不齐、心功能衰竭者，此情况下患者无法取得可靠图像，冠脉细小分支无法充分展示，故冠脉造影目前仍无法完全取缔选择性冠脉造影[6-7]。为保证图像的分辨率，冠脉成像主要采用回顾性心电门控技术，其螺旋距小，扫描时X线球管连续曝光，高度重叠扫描，病人接受的辐射剂量亦较高，因辐射可造成DNA损伤，进而引起癌症，因此临床在进行冠脉造影时需根据患者身体素质选择辐射剂量[8-9]。

降低冠脉造影辐射剂量主要途径包括前瞻性心电门控扫描、降低管电压、降低管电流、使用心电图自动管电流调制技术、体型适应性电流调脂、使用迭代算法等操作[10]，前瞻性心电门控较回顾性心电门控扫描技术可降低50%～80%辐射剂量，但部分高心率及冠脉血管病变者在使用前瞻性心电门控检查技术时受限[11-12]，本研究为避免上述情况出现，故采用回顾性心电门控技术，并根据国内大多相关研究将管电压控制100kv，故本研究选择后门控扫描，并以管电压100kv为基础扫描参数，按照辐射剂量的不同对患者进行分类，为避免患者心率及年龄影响成像结果，故本研究选择患者时排除肥胖者，检测前并口服硝酸甘油以缓解心率[13]。本次研究显示，A、B两组体重、BMI无显著差异，但C组体重、BMI均显著高于B两组，笔者认为这与辐射剂量的高低具有一定相关性，C组患者辐射剂量普遍高于A、B组，而BMI是影响成像的一个影响因素，对BMI高者需提高辐射剂量，避免伪影形成，故C组BMI普遍高于B组。研究还发现三组成像良好率具有一定差异，A组良好率显著低于B、C两组，以C组成像质量最佳，但三组右冠脉(20mm2)平均CT值和SNR亦无显著差异，SNR1具有显著差异，笔者分析，辐射剂量是根据患者BMI选择，不同患者均受到对应的辐射剂量，且辐射剂量高，其成像质量较佳，但研究对比三组不同辐射剂量比较，发现降低mAs同时，CTDIV、DLP亦有不同程度降低，且350mAs组时图像CNR大，550mAs左右合适；研究还显示，主动脉(65mm2)的SNR值组间差异均显著，提示不同的辐射剂量虽对整体成像有一定差异，但在一定范围内，适当降低辐射剂量并不影响成像质量，且能提高主动脉分支结构分辨率，继而提高诊断水准。

总之，使用256层iCT对冠脉造影患者进行检查时，可依据患者不同BMI、体重进行辐射剂量分组，且检查前需控制心率良好，在保证成像良好。满足诊断要求的前提下，适当降低辐射剂量，对30～75岁、BMI在21.0～27.0之间的患者，550mAs左右合适，均可获得较为理想的成像图。但本研究尚未与前瞻性心电门控技术及降低管电压、管电流等降低辐射剂量方法比较，且纳入患者较少，在一定程度上影响此次研究，下次可扩大样本，并分析不同管电压、管电流的辐射剂量，力求结果严谨。