低辐射剂量和低造影剂用量的MSCTU泌尿系统一站式检查法在临床上的应用*

官 彬，文鹏程△，陈德全，游兴攀，沈国洪，粟华明，赵先宁，杨海涛

(1.重庆市合川区人民医院放射科 401520；2.重庆医科大学附属第一医院放射科，重庆 400016)

多层螺旋CT尿路成像(MSCTU)是临床上诊断泌尿系统病变常用的检查方法，能同时显示泌尿系统正常或病变的动脉、静脉及尿路充盈各期的情况，提供一站式的诊断服务，但多期大范围扫描，存在患者接受辐射剂量大，造影剂团注剂量大的不足。如何在满足临床诊断的同时，最大限度降低患者的辐射剂量和减少肾脏药物代谢负担备受重视[1-4]。本研究通过观察不同的CT扫描参数和不同造影剂用量对MSCTU成像质量的影响，优化扫描技术及规范，结合多平面重组(MPR)、三维容积再现(VR)、最大密度投影(MIP)及曲面重建(CPR)等CT后处理方法，比较各期图像上显示出肾脏、输尿管及膀胱各部位的形态结构、功能、血供及局部病变的情况，并与常规方法的MSCTU对照，以期发现扫描剂量、药物剂量和图像质量三者间达到完美结合的平衡点，为临床推荐一种双低法的MSCTU方案，充分发挥MSCTU的临床优势，同时最大限度降低辐射剂量和造影剂不良反应。

1 资料与方法

1.1一般资料 收集重庆市合川区人民医院2015年10月至2017年9月临床或B超检查中确诊为泌尿系统疾病的160例患者(其中泌尿系统结石92例，肿瘤44例，肾集合系统及输尿管积水24例)，均行腹部X线片(KUB)及静脉肾盂造影(IVP)或B超检查，因需要明确诊断或了解泌尿系统的功能及组织关系而进行MSCTU检查。其中男89例，女71例；年龄20～72岁，中位年龄53.8岁；34例患者为首次发病，66例患者为体检发现泌尿系统疾病且临床无症状，其余患者病程为1周至10年(临床症状包括间隙性腰酸痛14例，无痛性肉眼或者镜下血尿10例，不同程度的尿频、尿急合并尿痛11例，既往有泌尿系统结石病史7例，伴发间断发热6例，腹痛、呕吐12例)。

1.2方法

1.2.1患者准备 检查当天早晨空腹，扫描前1 h喝水1 000 mL并憋尿，训练患者屏气。向患者介绍扫描期间注意事项，取得患者配合，并签署应用碘制剂知情同意书。除掉患者身上的金属异物。扫描前肌注山莨菪碱10 mg，延缓输尿管的蠕动，以避免因蠕动造成图像质量不佳。

1.2.2设备参数及扫描方法[5-6]

1.2.2.1低辐射剂量MSCTU扫描参数的确定 采用飞利浦Brilliance 256层iCT，管电压120 kV,按管电流大小分为常规剂量组(160～360 mA组)、100 mA组、80 mA组、60 mA组，每组20例。探测器组合参数：128.000×0.625 mm，球管旋转时间0.5 s，螺距0.813；采用标准算法重建图像，重建矩阵512×512，重建层厚5 mm,薄层重建层厚1 mm,间隔0.5 mm；扫描范围：患者取足先进仰卧位，进行全尿路扫描，范围从肾上腺到耻骨联合，包括双肾、输尿管、膀胱，依次进行MSCTU平扫，动脉期、静脉期、排泄期扫描；造影剂用量：各组均用注射液(350 mgI/mL)80 mL；通过图像评分得到数据，确定最低辐射剂MSCTU的扫描参数。

1.2.2.2确定造影剂最低用量 碘海醇注射液(350 mgI/mL)，生理盐水40 mL，造影剂注射流速3.5 mL/s条件下，根据碘海醇注射液用量分为80 mL组、60 mL组、40 mL组、20 mL组,每组20例。管电压、管电流与1.2.2.1中确定的扫描参数一致。扫描条件、扫描范围、重建方案、多种后处理技术同1.2.2.1所述条件。对肾、输尿管、膀胱等部位的显示图像质量及重建后处理图像进行评分，取其平均值，统计分析最终确定MSCTU最低造影剂用量。

1.2.3增强方法 应用Medical公司生产的Ulrich高压注射器，采用安全静脉留置针，经肘正中静脉团注。动脉期采用智能跟踪自动触发技术，触发值65 Hu，延迟3 s扫描，静脉期延迟65～70 s扫描，在静脉期扫描完后，嘱患者立刻离开检查床下地活动，15～20 min进行排泄期扫描。

1.2.4图像重建后处理[7-8]所有各期数据薄层(0.625 mm)重建后传至飞利浦星云工作站。图像重建后处理方法：MPR、VR、MIP、CPR等后处理技术，重建出各期图像，对疾病进行诊断。

1.2.5影像学评估 (1)图像质量评分方法：采用随机双盲法，请2名主治医师以上职称放射科医师分别读片，对图像质量进行评分，有分歧时全科讨论或请三甲医院放射科进行远程会诊诊断。(2)评分标准：针对原始横断面肾脏的肾盂和肾盏、输尿管、膀胱以及重建的MPR、VR、MIP及CPR图像进行分别评分；其中输尿管以髂嵴及骶髂关节下缘水平为界，分为上、中、下三段，每组每段单独评分。参照影像质量评分标准(IQS)进行评分：边缘锐利无伪影，图像质量优，能满足诊断要求为5分；边缘模糊有少量伪影，图像质量良好，能满足诊断要求为4分；边缘模糊有少量伪影，图像质量一般，基本能满足诊断要求为3分；边缘模糊有较多伪影，图像质量较差，不能满足诊断要求为2分；结构显示不清，图像质量不合格，完全不能满足诊断要求为1分[4,9-10]。

2 结 果

2.1患者一般资料比较 入组患者的年龄、性别、体质量指数(BMI)以及扫描长度等基本情况差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。见表1。

表1 各组患者一般资料比较

表2 不同管电流下各组MPR、CRP、MIP和VP图像质量评分比较分)

注：与60 mA组比较，*P<0.05

2.2不同管电流下各组MPR、CRP、MIP和VP图像质量评分情况 在注射碘海醇注射液(350 mgI/mL)80 mL，电压为120 kV的同等实验条件下，各组患者分别给予不同强度的管电流，发现管电流160～360 mA组与100 mA、80 mA组的MPR、CRP、MIP和VP图像质量评分差异无统计学意义(P>0.05)，而管电流60 mA组与100 mA组、80 mA组的MPR、CRP、MIP和VP图像质量评分差异均有统计学意义(P<0.05)。管电流60 mA条件下的CPR和VP图像质量评分分别为(2.87±0.36)、(2.24±0.24)分，参照IQS，不满足临床诊断的要求，见表2。

2.3注射不同体积碘海醇注射液各组MPR、CRP、MIP和VP图像质量评分情况 各组患者在电压为120 kV，管电流80 mA的同等条件下，分别注射不同体积的碘海醇注射液(350 mgI/mL)，发现20 mL组与40 mL组、60 mL组、80 mL组的MPR、CRP、MIP和VP图像质量评分差异均有统计学意义(P<0.05)，且20 mL组的MPR和VP图像质量评分分别为(2.12±0.24)、(2.46±0.11)分，参照IQS，小于3.00分，不能满足临床诊断的要求。而40 mL组、60 mL组和80 mL组的MPR、CRP、MIP和VP图像质量评分差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 注射不同体积碘海醇注射液各组MPR、CRP、MIP和VP图像质量评分比较分)

注：与20 mL组比较，*P<0.05

表4 不同管电流下各组泌尿器官横断面图像质量评分比较分)

注：与60 mA组比较，*P<0.05

表5 注射不同体积碘海醇注射液各组泌尿器官横断面图像质量评分比较分)

注：与20 mL组比较，*P<0.05

2.4不同管电流下各组泌尿器官横断面图像质量评分情况 各组患者在注射碘海醇注射液(350 mgI/mL)80 mL，电压为120 kV的同等实验条件下，分别给予不同强度的管电流，发现管电流160～360 mA组与100 mA、80 mA组的肾盂，肾盏，输尿管上、中、下段和膀胱横断面图像质量评分差异无统计学意义(P>0.05)，而管电流60 mA组与100 mA组、80 mA组、160～360 mA组的肾盂，肾盏，输尿管上、中、下段和膀胱横断面图像质量评分比较，差异均有统计学意义(P<0.05)，且在管电流60 mA的条件下的输尿管上中、下、段和膀胱的横断面图像质量评分分别为(2.31±0.30)、(2.76±0.11)、(2.58±0.12)、(2.02±0.13)分，均低于3.00分，参照IQS，不满足临床诊断的要求。见表4。

2.5注射不同体积碘海醇注射液各组泌尿器官横断面图像质量评分情况 各组患者在电压为120 kV，管电流80 mA的同等条件下，分别注射不同体积的碘海醇注射液(350 mgI/mL)，发现20 mL组与40 mL、60 mL、80 mL组差异均有统计学意义(P<0.05)，且20 mL组的输尿管上、中、下段和膀胱的横断面图像质量评分均小于3.00分，参照IQS，不满足临床诊断的要求。40 mL组与60 mL组和80 mL组的肾盂，肾盏，输尿管上、中、下段和膀胱横断面图像质量评分差异无统计学意义(P>0.05)。见表5。

3 讨 论

泌尿系统疾病如结石、感染和肿瘤等是临床上的常见病和多发病，其检查方法有KUB、超声、IVP、CT和MRI等，但各自有局限性。MSCTU检查具有其他影像检查方法不可比拟的优势。随着多层螺旋CT技术的不断改进和后处理功能的完善，使MSCTU在泌尿系统疾病一站式检查成为可能。MSCTU一站式检查是一种复合技术,它能够全方位、清晰、立体地显示泌尿系统的结构，较好地观察肾脏的分泌和排泄功能，可以满足临床诊断的需要[11-13]。虽然MSCTU具有多时相全尿路结构、功能评价的明显优势，但是也存在患者一次接受辐射剂量大的缺点[13-14]。因此，通过低剂量CT扫描技术，即优化调整扫描参数、用最低的扫描条件、最小的辐射剂量得到符合诊断要求的图像，即“绿色CT”扫描越来越被受到重视。

在满足诊断要求的同时，追求最低辐射和药物剂量是发展趋势。本研究目的是探讨在一站式泌尿系统MSCTU检查中如何降低辐射剂量、降低造影剂用量，发现一种在满足诊断需要的图像质量和诊断标准前提下，采用较低的辐射剂量和较少的造影剂用量搭配使用的MSCTU检查方法。本研究中，在注射碘海醇注射液(350 mgI/mL)80 mL，电压120 kV条件下，分别给予不同强度的管电流探索降低辐射剂量，发现管电流160～360 mA组与100 mA组、80 mA组在MPR、CRP、MIP、VP图像质量评分，以及肾盏，肾盂，上、中、下段输尿管，膀胱横断面图像质量评分上，差异无统计学意义(P>0.05)，3组所得到的图片质量，均能满足临床上泌尿系统疾病的诊断。而管电流60 mA组与100 mA组、80 mA差异有统计学意义(P<0.05)，且在管电流60 mA条件下的CPR和VP图像质量评分低于3.00分，不满足临床诊断的要求。因此，在管电压120 kV，注射碘海醇注射液(350 mgI/mL)80 mL的条件下，选择管电流80 mA作为最优条件进入后续研究，与杨鹏等[15]报道的80 mA管电流的泌尿系统造影(CTU)有效剂量最小一致。有研究报道在CTU排泄期应用115～120 mA的低剂量扫描，结果显示CTU高低剂量组对泌尿系统疾病的影像学诊断结果差异无统计学意义；低剂量组平均辐射剂量为8.23 mGy，与常规剂量组17.07 mGy相比，辐射剂量降低了52%[7-10]。但以上研究只是将管电流降低到了120 mA，如果将管电流降至更低的辐射剂量情况下的图像效果将会如何，值得进一步研究。本研究是在上述研究基础上的延续和补充。

MSCTU需要大剂量团注碘离子造影剂，临床上约10%急性肾衰竭由造影剂所致。因此，在前面研究的基础上，本研究进一步进行了造影剂剂量的探讨。本研究发现，在电压120 kV，管电流80 mA的同等条件下，20 mL组与40 mL、60 mL组、80 mL组的MPR、CRP、MIP和VP图像质量评分差异有统计学意义(P<0.05)，且在碘海醇注射液为20 mL的条件下的输尿管上、中、下段和膀胱的横断面图像质量评分均小于3.00分，不能够达到临床诊断的目的，对输尿管上、中、下段，膀胱等下腹部及盆腔脏器显示图像较差。而40 mL组、60 mL组和80 mL组所得到的图片质量，均能满足临床上泌尿系统疾病的诊断要求。既往研究表明，在CT尿路造影中，一般经肘正中静脉团注射对比剂的剂量为60～100 mL，但针对部分耐受性较差的患者，加大对比剂的剂量容易发生对比剂肾病(CIN)[14]。因此，本研究在管电压120 kV，优化管电流为80 mA的条件下，通过注射碘海醇对比剂(350 mgI/mL)40 mL，既可以满足临床上诊断疾病的要求又能最大限度降低造影剂的使用，从而降低了造影剂肾病发生的危害性。

综上所述，低辐射剂量、低造影剂量的MSCTU泌尿系统一站式检查法不仅可以有效使尿路成像达到临床诊断疾病目的，而且可以有效降低辐射剂量和造影剂剂量，最大限度地减少不良反应，具有良好的临床推广价值。