双源CT大螺距双低剂量扫描联合SAFIRE技术在老年CTPA检查中的可行性

杨月娥 贺焱 蒋超 张玉花 蔡娟 雍敏 毕纯龙※

作者单位：1.大庆油田总医院CT室 163001 2.大庆油田总医院B超室 163001

肺动脉栓塞(PE)多发生于老年人，Masotti等[1]报道美国每年新发肺动脉栓塞患者约150万人，死亡率高达20%～30%[2],Komissarova等研究认为即使及时诊治，肺动脉栓塞的死亡率仍达8%。随着我国步入老年社会，老年人口随之不断增多，肺动脉栓塞的发病率呈逐年上升趋势，成为危害老年人健康的常见病。CT肺动脉血管成像(CTPA)具有无创、简便、成像快速、诊断准确等优势，目前已经成为肺动脉栓塞诊断和治疗后随访的首选影像学检查手段[4]。但为了保证图像质量，CTPA检查中的电离辐射剂量及对比剂剂量均较高，已经受到全社会的广泛关注。因此，在保证图像质量前提下，如何优化检查方案，最大限度地降低辐射剂量和对比剂碘剂量，已成为CT领域研究的热点问题。本研究采用双源CT特有的大螺距模式对37例临床疑诊肺动脉栓塞的老年患者行双低剂量(低管电压、低对比剂剂量)CTPA扫描，并采用基于原始数据的迭代重建技术(SAFIRE)重建图像，旨在探讨该扫描模式的可行性，现报告如下。

1.资料与方法

1.1 一般资料 选择2019年2月至11月大庆油田总医院收治且临床疑诊为肺动脉栓塞的74例老年患者作为研究对象，均行CTPA检查，所有患者均能配合CT检查，心、肾功能检查正常，无碘对比剂禁忌证。采随机数字表法分为常规组和低剂量组，每组37例。其中常规组男性21例，女性16例，年龄62～78岁，平均(69.82±6.09)岁，体质量指数(BMI)为21.02～25.21kg/m2，平均(22.94±1.81)kg/m2；联合组男性20例，女性17例，年龄61～79岁，平均(69.64±6.71)岁，BMI为20.96～25.32kg/m2，平均(22.97±1.84)kg/m2。两组患者性别、年龄、BMI等一般临床资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。本研究经院伦理委员会批准，所有患者家属均知情并自愿参加。

1.2 方法 应用SIEMEMS公司生产的Flash双源CT(SOMATOM Definition Flash)行CTPA检查。检查前禁食4～6小时，可以正常饮水；检查前于肘正中静脉留置20G套管针，检查时取仰卧位、脚先进。采用Bolous tracking自动触发技术，感兴趣区(ROI)设置在肺动脉干，阈值达到100HU自动触发，采用德国Medrad Stelant D双筒高压注射器经肘正中静脉团注非离子型碘对比剂碘帕醇(370mg I/ml)，流速为5.0ml/s，注射完毕后同速注射50ml生理盐水，均采用Flash spiral模式扫描，螺距3.2，旋转时间0.28秒，准直宽度为2×128×0.6mm，矩阵512×512。其他扫描参数：①常规组：管电压100kV，管电流开启Care Dose 4D模式，对比剂剂量为70ml，滤波反投影法(FBP)重建，重建函数B26f；②低剂量组：管电压80kV，管电流开启Care Dose 4D模式，对比剂剂量为40ml，图像采用SAFIRE重建，strength：3。所有重建图像传输至syngo MultiModality Workplace进行后处理重建。

1.3 观察指标与评价标准

1.3.1 图像质量评价：(1)主观评价:由2名高年资副主任医师采用双盲法阅片，如意见有分歧，经讨论后决定。图像质量参考文献采用1～5分的5级评分法：①血管边缘光滑锐利，清晰显示肺动脉远端6～7级分支及病变，完全满足诊断者为5分；②血管边缘光滑，较清晰地显示肺动脉5级分支及病变，能满足诊断者为4分；③血管边缘欠光滑，较清晰显示肺动脉4级血管及病变，远端细小分支显示不佳，尚可用于诊断者为3分；④血管边缘较毛糙，肺动脉4级远端分支显示不清，影响诊断者为2分；⑤血管边缘毛糙，肺动脉3级远端分支显示不清，无法用于诊断者为1分[5]。(2)客观评价：测量并记录、肺动脉干(PAT)、左肺动脉(LPA)、右肺动脉(RPA)的CT值及胸大肌CT值与标准差(SD)，按公式计算对比噪声比(CNR)，CNR=(血管CT值-胸大CT肌值)/SD；每次测量ROI的面积尽量一致，连续重复测量3次，取平均值作为最终结果。

1.3.2 辐射剂量：记录机器自动测量的容积剂量指数(CTDIvol)和剂量长度乘积(DLP)，根据公式计算有效剂量(ED)，ED=DLP·k，k=0.014mSv/mGy·cm[6]。

2.结果

2.1 两组患者图像质量比较

2.1.1 图像质量主观评价：常规组与低剂量组CTPA图像均能满足诊断需要，常规组主观评分略高于低剂量组，但组间比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 两组患者图像质量主观评分比较

2.1.2 图像质量客观评价：常规组PAT、LPA、RPA的CT值和CNR均明显高于低剂量组(P<0.05)，见表2。

表2 两组PAT、LPA、RPA的CT值和CNR比较

2.2 两组患者的辐射剂量比较 低剂量组患者的CTDIvol、DLP和ED均明显低于常规组，组间比较差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表3 两组患者的辐射剂量比较

3.讨论

1999年国外学者Becker[7]首次完成冠脉CTA之后,CTA技术随着CT设备及后处理技术的不断发展，CTA在某种程度上取代了DSA血管造影，成为冠心病、肺动脉栓塞等血管疾病的首选检查方法。Flash spiral模式的螺距最大可达3.2，是第二代双源CT独有的扫描模式，采用Z轴飞焦点技术将时间分辨率提高到了75ms，检查时间较常规模式明显缩短，但是电离辐射能明显增加受检者罹患癌症的风险，因此CT扫描产生的医源性电离辐射问题仍然不能忽视。

研究结果显示[5,6]，降低管电流或者缩短扫描时间均能减少CT扫描导致的医源性电离辐射。辐射剂量与管电压的2.8次方成正比，与图像噪声的平方成反比[8]，因此降低管电压是减少辐射剂量的最佳方法，但是此方法在降低辐射剂量同时，会增加图像噪声，导致图像质量下降。SAFIRE技术是西门子公司开发一种利用原始数通过分析去除图像噪声、减少伪影的重建方法，与FBP比较，SAFIRE能最大限度提高图像质量[9]。本研究结果显示，低剂量组将管电压由常规的100kV降低至80kV后，CTDIvol、DLP和ED均显著低于常规组，说明通过降低管电压能明显降低受检者的电离辐射，另外PAT、LPA、RPA的CNR均显著低于常规组，但两组图像质量主观评分比较差异无统计学意义，提示两组图像均能满足诊断需求，说明SAFIRE能提高图像质量。

碘对比剂引起的肾功能损害是CTPA检查无法回避的问题，尤其是老年人，通过水化或应用等渗对比剂等方法，仍会有14%的患者发生肾功能损害[10]。减少对比剂用量可减低血管CT值，影响图像质量。董霞等[11]认为血管腔CT值在(300～350)HU之间，CTA重建图像就能满足诊断需求，本研中低剂量组PAT、LPA、RPA的CT值虽然显著低于常规组，但图像仍能满足诊断需求，与文献报道相符[12]。

综上所述，老年肺动脉栓塞患者行CTPA时，采用80kV管电压、40ml对比剂联合SAFIRE重建，不仅图像质量能够满足诊断需求，而且能够明显减少受检者的电离辐射剂量，可推荐为CTPA检查的最佳方案。