大螺距扫描模式联合低浓度、低剂量对比剂在颈动脉CTA 中的应用价值

余燕武 崔小巍

福建医科大学附属宁德市医院放射影像科，福建 宁德 352100

CT 血管造影（CT angiography， CTA）可以结合CT增强技术及薄层、大范围、快速扫描技术，经合理后处理，清晰显示出全身各个部位的血管细节。CTA 检查无创且操作简单，在血管变异、血管疾病中的应用价值高，可显示出病变与血管之间的关系，辅助疾病诊治[1]。颈动脉粥样斑块所致颈动脉狭窄是脑组织缺血、脑梗死的原因之一。CTA 技术具有高空间分辨率与高密度分辨率的特点，在颈动脉血管性疾病诊断中，逐步取代了传统的金标准数字减影血管造影。为保证图像质量，颈动脉CTA 检查中，经常采取高容量、高浓度对比剂、薄层扫描方式，但随之而来的是对比剂所致的不良反应，以及高辐射剂量的风险[2-3]。目前优化CT 扫描参数从而降低对比剂的用量及辐射剂量（双低）成为学术界研究热点。本研究探讨大螺距扫描模式联合低浓度、低剂量对比剂技术在颈动脉CTA 中的应用，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018 年06月至2019 年06月福建医科大学附属宁德市医院收治的80例行颈动脉CTA 检查的颈动脉病变引起脑供血不足患者，根据扫描方式的不同分为对照组和研究组，各40例。纳入标准：（1）患者均需要进行颈动脉CTA 检查；（2）年龄18～60 岁，性别不限。排除标准：（1）年龄＜18 岁或＞60 岁者；（2）碘对比剂过敏者；（3）严重肾功能衰竭、血清肌酐清除率升高者；（4）哺乳期、妊娠期女性；（5）精神障碍、认知障碍者；（6）失语失聪、无法正常交流者。对照组，男性26例，女性14例，年龄19～57 岁，平均（42.91±5.82）岁。研究组，男性23例，女性17例，年龄18～59 岁，平均（41.25±4.72）岁。两组患者一般基本资料比较，差异无统计学意义，具有可比性。

1.2 方法

扫描设备为西门子第二代炫速（Definition Flash）双源CT，采用双筒高压注射器经肘静脉注射对比剂。被检查者仰卧于扫描床上，双肩自然下垂，去除扫描范围内金属或玉石饰物等；扫描方向由足侧向头侧，叮嘱患者不可移动头颈部、不做吞咽动作。扫描的范围始于主动脉弓，止于听眦线水平。升主动脉设置感兴趣区（大小1/2 管腔面积），10 s 起开始监控，触发阈值设定100 Hu，延迟时间为4s，视野为200×200 mm，采集矩阵是512×512，重组图像的厚度设定0.75 mm。

研究组采用大螺距扫描模式，双球管设定2×64 层，螺距设定2.0，管电压设定80 kV，采用管电流自动调节技术（Care Dose4D）；对比剂为30 ml 碘克沙醇（270 mg/ml），生理盐水共40 ml，注射速度设定5 ml/s，采用自适应性统计迭代重组（SAFIRE=3）后处理算法进行计算。

对照组采用常规扫描模式，单球管1×64 层，螺距设定1.0，管电压为120 kV；对比剂为50 ml 碘普罗胺（370 mgI/ml），生理盐水共40ml，注射速度设定5 ml/s，图像常规重组处理。

扫描结束后，将相关数据传送至西门子后处理工作站中，对图像进行最大密度投影（maximal intensity projection，MIP）、多平面重建（multi-planner reformation，MPR）、容积成像（volume rendering，VR）、曲面重建（curved plannar reconstruction，CPR）等技术进行处理。

1.3 观察指标

观察并比较两组患者颈动脉CTA 各段血管腔[主动脉弓（AA）、颈总动脉近段（ProCCA）、颈总动脉远段（DisCCA）、颈内动脉近段（ProICA）、颈内动脉远段（DisICA）、椎动脉近段（ProVA）、椎动脉远段（DisVA）]的平均CT 值（测量3 次，取平均值，感兴趣区范围为管腔2/3）。

对图像质量进行评价包括2个方面，即主观评分与客观图像评价。（1）主观评分分析，由2 名工作经验超过10 年的高年资放射科诊断医师负责评价，采取双盲法读片，综合评价，如果意见不统一，则共同商讨最终得出结果。按照4分评判法进行评价，优秀得4分，良好得3分，一般得2分，差得1分。（2）客观图像质量评价，根据血管CT 值与对比噪声比（contrast to noise ratio，CNR）。CNR=（CT 动脉-CT 背景）/SD 背景，其中CT动脉取相应动脉腔内平均CT 值，CT 背景为同一层面胸锁乳突肌平均CT 值。

记录并比较两组患者辐射剂量，CT 容积剂量指数（CTDIvol）、剂量长度乘积（DLP）与有效辐射剂量（ED）。ED=DLP×K（K 为转换系数），选择欧洲CT 质量指标提出头颈部扫描时K 取值0.0023 mSv/（mGy·cm）。

1.4 统计学方法

采用SPSS 21.0 软件进行统计学分析，计数资料以n（%）表示，组间比较采用χ2检验；计量资料以（±s）表示，两组间比较采用独立样本t检验；P＜0.05 时为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 血管腔CT 值比较

研究组患者颈动脉CTA 各段血管腔CT 值均高于对照组患者，差异有统计学意义（P＜0.05，表1）。

表1 两组患者颈动脉CTA 各段血管腔CT 值比较（±s）

表1 两组患者颈动脉CTA 各段血管腔CT 值比较（±s）

注：AA，主动脉弓； ProCCA，颈总动脉近段； DisCCA，颈总动脉远段（近颈总动脉分叉水平；ProICA 颈内动脉近段（近颈总分叉处水平）；DisICA，颈内动脉远段（颈2 椎体水平）；ProVA，椎动脉近段；DisVA，椎动脉远段；R，右侧；L，左侧

颈动脉分段 对照组（n=40） 研究组（n=40） t 值 P 值AA 345.13±61.23 478.13±99.27 19.846 ＜0.01 ProCCA R 375.74±88.74 521.47±89.47 16.783 ＜0.01 L 373.15±61.06 532.09±78.25 18.735 ＜0.01 DisCCA R 374.34±66.24 492.75±91.74 14.582 ＜0.01 L 377.13±73.55 478.27±78.67 16.973 ＜0.01 ProICA R 389.75±81.74 510.47±89.74 18.245 ＜0.01 L 396.27±71.89 510.59±119.75 19.746 ＜0.01 DisICA R 387.74±73.57 503.74±57.83 20.856 ＜0.01 L 401.86±80.71 489.56±61.37 25.682 ＜0.01 ProVA R 364.78±70.17 478.52±89.17 16.456 ＜0.01 L 365.37±64.86 456.72±78.73 14.582 ＜0.01 DisVA R 389.17±56.73 489.52±70.57 17.893 ＜0.01 L 389.75±81.75 463.57±67.72 14.136 ＜0.01

2.2 图像质量比较

研究组和对照组患者主观评分分别为（3.78±0.14）分和（3.59±0.35）分，组间比较差异无统计学意义；研究组患者客观评价中CNR（69.24±6.78）低于对照组患者（90.17±5.63），差异有统计学意义（t=14.855，P＜0.01）。

2.3 辐射剂量比较

研究组患者辐射剂量低于对照组患者，差异有统计学意义（P＜0.05，表2）。

表2 两组患者辐射剂量比较（±s）

表2 两组患者辐射剂量比较（±s）

组别例数DLP（mGy·cm） CTDIvol（mGy）ED（mSv）研究组 40 71.27±3.47 2.10±0.27 2.30±0.35对照组 40 395.75±61.37 13.47±4.12 11.07±1.56 t 值 11.937 9.741 10.846 P 值 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01

3 讨论

随着影像设备和技术的不断更新， CTA 技术简洁、高效，图像空间分辨率与密度分辨率较高，为临床提供多角度、立体化的可视影像，能满足临床对精准医疗、影像可视化的需要，因而CTA 应用越来越广泛，特别是在心脑血管疾病方面的应用。目前心脑血管病处于高发趋势，其中颈动脉粥样硬化斑块引起颈动脉狭窄，容易导致脑组织缺血以及脑梗死等病症[1-2]。早期为确保图像质量，颈动脉CTA 检查中，一般需要进行高用量及高浓度对比剂联合薄层扫描，同时也增加了对比剂不良反应、高X 射线辐射剂量的风险。因此在确保图像质量且不影响诊断的前提下，放射工作者降低对比剂用量、人体碘摄入量及X射线辐射剂量成为探讨的热点[3-5]。

影响CT 辐射剂量的因素很多，包括管电压、管电流、扫描时间等，其中降低管电压是减少辐射剂量最主要的有效方法[4]。由于X 射线的辐射剂量与管电压的平方呈反比，减低管电压能极大的降低受检者的辐射剂量。但研究显示，每降低 20 kV 的管电压可以降低约一半的辐射剂量，而本研究管电压降低40 kV（由120～80kV），X 射线辐射剂量降低79.2%[6-7]。然而低管电压可能导致X 射线穿透力不足，图像噪声亦增加[8]。但另一方面，CT 增强期80 kV 的X 射线更容易对碘对比剂产生光电效应，从而提高靶血管CT 值，从而补偿低电压带来的噪声增高，图像质量并不会明显降低[7，9]。当只降低管电压来保障低辐射剂量，将会导致射束硬化伪影，使得探测器接收的有效读数变少，反而增加了图像噪声，影像图像质量。因此在保证图像质量、满足临床诊断需要的前提下，选择适当的管电压可以最大限度降低辐射剂量。本研究结果显示，两组患者图像质量主观评分比较，差异无统计学意义，而客观评分比较，差异有统计学意义。根据头颈部CT 血管成像扫描方案与注射方案专家共识中的意见，血管腔内CT值＞300 HU，可满足CTA 的血管评价要求，本研究中两组数据管腔CT 值均超过 300 HU。相比图像客观评分的CNR 指标，医师在临床实际工作中对图像质量的识别度受到主观因素影响大，主观评分更显得重要，主观评分没有差异的图像可以满足临床诊断，评判结果差异不明显。

降低管电流也是降低X 射线辐射剂量的常用的方法。但由于头颈部结构复杂，各部位软组织厚度不同、组织结构差异变化较大，采用低管电流CT 扫描会使颈部扫描曝光过度，而肩部、头部曝光不足，易导致颈部血管两端图像质量下降，影响诊断。华海琴等[10]研究显示在管电压和噪声指数预设固定的情况下，合理适当选择管电流调节范围，亦能在保证图像质量的同时降低头颈CTA 的辐射剂量。

颈部CTA 低管电压技术，在降低辐射剂量的同时，加大了碘对比剂的强化程度，增加了血管和其周围组织的强化对比程度[11]；同时利用双源CT 大螺距扫描可以明显减少扫描时间，减少了维持扫描所需血管内对比剂峰值的时间，从而降低了对比剂用量。这些为采用低用量、低浓度对比剂增强技术在颈部CTA 中的应用提供理论依据。杨元山等[12]应用Test-Bolus 技术估算出头颈部CTA 对比剂用量为（37.5±5.5）ml，合理地降低对比剂用量，但仍存在测试用对比剂的需要。本研究使用西门子第二代炫速（Definition Flash）双源CT，研究组采用大螺距扫描模式，触发延迟时间4s 加上扫描时间1～2 s，对比剂注射速率为5 ml/s，计算出对比剂用量约为30 ml 与蓝文婷等[13]研究结果相似。

本研究采用低对比剂用量的同时使用低碘浓度对比剂，进一步降低了被检查摄入的总碘量。碘对比剂用量、总碘摄入量的减低，有利于降低对比剂应用所带来的不良反应，同时有利于降低对比剂肾病的风险。另外，高速注射对比剂易形成颈根部小静脉对比剂充盈引起束状射线硬化伪影，可能干扰主动脉弓、颈动脉起始处显影，影响动脉的观察，导致诊断困难，而低碘浓度对比剂可以降低该伪影的影响程度。

本研究存在一定局限性，样本量较少，人群以中年人为主，被检者的个体差异可能造成数据存在一定偏差；而因颈部斑块引起的脑血管病还有很大部分人群是老年人，未纳入本次研究。老年人注射区域的血管弹性不如中青年，高速注射对比剂耐受度下降，加上心脏功能不同程度下降、颈动脉结构进一步退化等，是否适用本研究方案有待进一步继续研究。