双源CT Flash模式相关低参数肺动脉CTA研究

杨元芬

(新泰市人民医院医学影像科，山东 泰安 271200)

肺动脉栓塞(PE)是急诊常见病，死亡率高[1]。肺动脉血管造影CT(CTA)是诊断PE的主要检查方式。CT主要的缺点存在电离辐射和碘化造影剂的使用。第二代双源Flash CT的应用，其更宽的探测器与更快的扫描速度，明显缩短肺动脉成像时间，这为降低辐射剂量、减少对比剂用量提供了技术支持[2-3]。本研究拟探讨第二代双源 CT Flash 模式低管电压(80 KVp)、低对比剂量(30 mL)、低浓度对比剂(320 mgI/mL)行CTA扫描的可行性。

1 资料与方法

1.1一般资料 连续选取2019年6 月至2020年11月于本院行肺动脉CTA检查的患者70例为研究对象，BMI为20.4～26.5 kg/m2。将患者随机分为A、B两组。A组35例中男18例，女17例；平均年龄(59.09±7.69)岁。B组35例中男19例，女16例；平均年龄(58.16± 8.17)岁。两组患者性别、年龄比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。排除标准：排除肝、肾、心等功能障碍、碘过敏的受检者。所有患者均对研究知情并自愿签署调研意愿书。

1.2方法

1.2.1扫描技术 采用德国西门子双源炫速CT，设置大螺距 Flash-embolism模式。患者取仰卧位，双手置于头上，扫描范围为肺尖至膈顶，扫描方向从头到脚。两组注射生理盐水30 mL，流速均为5.0 mL/s。A组患者给予管电压100 kVp、对比剂剂量45 mL、对比剂碘佛醇350 mgI/mL；B组患者给予管电压80 kVp、对比剂剂量30 mL、对比剂碘佛醇320 mgI/mL。准直0.6 mm，螺距3.0，层厚1 mm，重建间隔0.4 mm，矩阵512×512。两组均采用对比剂跟踪法，在肺动脉主干选择感兴趣区并监测CT值，当感兴趣区内CT值达到100 HU时，自动触发扫描。

1.2.2图像后处理 所有原始扫描数据均传至工作站应用血管后处理软件对图像进行多平面重组、最大密度投影、曲面重建、容积再现等后处理。

1.2.3图像评价方法

1.2.3.1主观图像质量评价 采用4分主观评分[4]:4分为优秀，即无伪影、分支和节段分支边界清晰；3分为良好，即分支和节段分支边界尚清晰，大叶分支无伪影，小分段分支伪影小；2分为一般，即分支及节段分支充分显示，边缘模糊，较小的伪影，但在可接受的范围内；1分为差，即主干伪影大、高噪音、边界不清或分支和节段分支显示不清晰，不能用于诊断。上腔静脉硬化伪影[5]分为2级：0级，未见明显伪影；1级，可见周围存在伪影。由2位有10年以上工作经验影像科主治医师采用双盲法对图像质量进行评价。

1.2.3.2客观图像质量评价方法 将感兴趣区(ROI)分别置于肺动脉干(MPA)、S1段肺动脉(A1)、S10段肺动脉(A10)，测得其CT值及标准差(SD)，A1、A10 测量左、右两侧取平均值。肺动脉及其分支CT值大于250 HU才可满足诊断要求[6]。同时测量同层肌肉的CT值，将各段同层肌肉的CT值的SD作为背景噪声。然后计算图像的信噪比(SNR)和对比信噪比(CNR)，SNR=肺动脉平均CT值/SD动脉，CNR=(肺动脉平均CT值-同层平均肌肉CT值)/SD肌肉。

1.2.3.3辐射剂量评估 记录机器自动测量平均容积CT剂量指数(CTDIvol)和剂量长度乘积(DLP)。并计算有效辐射剂量(ED)，ED = DLP×C，其中转换系数C为换算因子，用0.014 mSv/(mGy·cm)计算所得的DLP转换系数计算ED[7]。

2 结 果

2.1图像质量主观、客观评价 两组MPA、A1 、A10CT值均大于400 HU，差异均无统计学意义(P>0.05)，见表1。两组MPA、A1、A10段肺动脉管腔SNR、CNR比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，见表2 。采用 Kappa 一致性检验，2名医生评分较好的一致性(Kappa=0.861,P<0.05)。主观图像质量评分：A组为(3.8±0.41)分，B组为(3.77±0.43)分，两组比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见图1。两组上腔静脉周围硬化伪影比较，差异有统计学意义(χ2=14.81,P<0.001)，A组伪影多，B组伪影少，见表3、图2。

表1 两组所测血管平均 CT 值

表2 两组血管各段SNR、CNR比较

表3 两组患者上腔静脉硬化伪影分级[ n(%)]

2.2两组患者辐射剂量比较 B组患者在CTDI、DLP、ED方面均明显低于A组，差异均有统计学意义(P<0.05)，B组CTDI、DLP、ED比A组分别降低约52.95%、50.00%、50.00%。见表4。

表4 两组患者辐射剂量比较

A.A组患者肺动脉及其分支显示清晰；B.B组患者肺动脉及其分支显示清晰，并可见PE。

A.A组患者上腔静脉硬化伪影较重；B.B组患者无上腔静脉硬化伪影。

3 讨 论

CTA检查时间较短,其空间分辨率高，随着CT设备更新，其快速成像结合多种重建技术，对PE的诊断敏感度和特异性越来越高，现已成为诊断 PE 的主要影像学检查方式[8]。但是CT 检查会带来医源性辐射，造影剂注射可引起对比剂肾病(CIN)[9]。在肺动脉CTA扫描时，如何确保图像质量的同时降低辐射剂量和对比剂剂量，从而减少患者辐射及造影剂毒性反应，是医学影像医师的责任之一。

第二代双源CT扫描器中使用高间距螺旋(闪光)模式，可实现高达3.4的螺距，整个胸部可以在1 s内扫描，无须呼吸配合，没有运动伪影。造影增强时只需抓住造影剂在肺循环内的首过时间，造影剂只需要维持很短的达峰时间，可使用很少低剂量的造影剂就达到预期效果[10]。低管电压比高管电压对碘的敏感性高，低管电压可以增加对比剂的对比度，图像的对比噪声比会得到提高，低浓度对比剂联合低管电压图像对比效果可以达到高浓度对比剂联合高管电压扫描的效果[11]。但低管电压会使图像噪声增加，有研究认为低管电压联合迭代重建减少噪声和条纹伪影[12-14]，改善整体图像质量。李立强等[15]研究表明，降低管电压联合使用低浓度造影剂可以适当减少造影剂硬化伪影，同时联合应用迭代重建算法可以减少由于管电流降低而引起的量子噪声，这样能够获得满意图像质量并能够降低辐射剂量与造影剂用量。这为本研究采用低管电压、低对比剂剂量、低浓度对比剂提供了理论基础。

CT增强扫描引起的CIN是使用碘化造影剂的一个重要缺点[16]。CIN引起肾功能不全、一些化疗药物的肾毒性和老年脱水的发病率较高，特别是肿瘤患者容易受到CIN的影响。最近的文献也表明，碘化造影剂在CT上放大DNA辐射损伤[17]。研究认为，CTA在70、80 KVp下采用低对比度剂量可显示良好的图像质量，并可以明显降低低辐射剂量[12，18]。RAJIAH等[10]针对肿瘤患者CTA扫描方案研究认为低对比剂剂量30 mL可满足CTA检查造影剂需要量，且管电压100 KVp图像质量与120 KVp图像质量差异无显著性。本研究发现，A组管电压100 KVp，45 mL浓度的350 gI/mL碘佛醇与B组管电压80 KVp、30 mL浓度的320 gI/mL碘佛醇对照图像质量评价差异无显著性，而B组造影剂中碘摄入量仅为9.60 g，而A组碘的摄入量为15.75 g，B组的碘摄入量明显减少。研究同时发现A组上腔静脉内残留造影剂较多，引起上腔静脉硬化伪影较重，为62.85%，而B组引起上腔静脉硬化伪影占20.00%，不仅减少了不必要造影剂摄入，同时明显改善了图像质量，与相关报道结果一致[5]。本研究发现，采用双源CT的Flash模式扫描大大降低了造影剂用量，减少了CIN发生，同时减少了上腔静脉硬化伪影，极少剂量造影剂用量完成整个肺动脉CTA扫描。李立强等[15]采用小剂量低辐射手动触发技术在CT肺动脉血管成像，发现常规组管电压120 KVp时CTDIvol、DLP、ED值均明显高于管电压100 KVp小剂量组，小剂量组的ED值相比常规组降低约76%。本研究对两组MPA、A1、A10管腔内 SNR、CNR进行对比分析，发现其SNR、CNR差异无显著性，图像主观质量评分差异无显著性，辐射剂量明显降低，B组CTDI、DLP、ED比A组分别降低约52.95%、50.00%、50.00%。说明在肺动脉CTA在双源CT Flash模式下采用低管电压明显降低了辐射剂量，联合迭代重建，减少噪声和条纹伪影，改善整体图像质量，完全可满足诊断需求。

综上所述，PE患者采用双源炫速Flash大螺距扫描低管电压(80 KVp)、联合低对比剂剂量(30 mL)、低浓度对比剂(320 mgI/mL)条件下行肺动脉CTA可获得满足诊断需求的图像，值得临床推广应用。