低管电压联合低剂量对比剂在头颈部CT血管成像中的应用

刘 春，席刚明（通信作者），朱 勇，潘晓东，张一芳

（1上海市徐汇区中心医院放射科 上海 200031）

（2上海市徐汇区中心医院神经内科 上海 200031）

头颈部CT血管成像（CTA）是一种无创检查方法，广泛应用于头颈部血管疾病的检查和诊断，如头颈部动脉粥样硬化、动脉狭窄、动脉堵塞等[1]。头颈部CTA检查存在一定的辐射伤害，且检查过程中所用的对比剂对机体肾脏产生损害[2]。因此，如何在头颈部CTA检查中减少潜在的危险受到广泛关注。本研究选取上海市徐汇区中心医院2020年1月—2021年1月收治的104例行头颈部CTA检查的患者进行分组对照研究，观察了低管电压联合低剂量对比剂应用于头颈部CTA检查对成像质量、血管CT值、CT容积剂量指数、辐射剂量的影响，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取上海市徐汇区中心医院2020年1月—2021 年1 月收治的104例行头颈部CTA检查的患者，按照随机数字法分为对照组、观察组，各52例。对照组中男30 例，女22例，年龄19～89岁，平均（62.37±5.61） 岁；体质量指数18.59～23.75 kg/ m2，平均（21.06±1.13） kg/ m2。观察组中男27例，女25例，年龄20～88岁，平均（62.37±5.61）岁；体质量指数18.62 ～ 23.63 kg/m2，平均（21.10±1.17）kg/m2。两组性别比例、年龄、体质量指数比较差异无统计学意义（P＞0.05），具可比性。

纳入标准：①患者及家属均知情并签署知情同意书；②神志清晰，无沟通障碍者；③无颅脑手术史或外伤史；④临床资料完整者。排除标准：①肝肺肾功能不全者；②过敏体质或有对比剂过敏史；③合并甲状腺疾病者；④合并精神疾病、痴呆等不能配合者；⑤依从性差者；⑥昏迷患者；⑦头颈部血管严重狭窄患者。

1.2 方法

所有患者均行头颈部CTA检查，检查仪器为上海联影公司128排CT扫描仪（uCT780），对比剂采用碘海醇注射液（350 mgI/mL）。患者取下金属材质的物品，取平卧位，固定头部。用尾头方向进行扫描，从主动脉弓下缘开始扫描至颅顶，扫描螺距1.375:1，转速0.5 s/r，宽度40 mm，层厚0.625，矩阵512×512。其中对照组用常规管电压和对比剂：测试管电压、扫描管电压分别为100 kV、140 kV，测试对比剂、扫描对比剂分别为20 mL、50 mL。观察组用低管电压和低剂量对比剂：测试管电压、扫描管电压均为80 kV，测试对比剂、扫描对比剂均为20 mL。使用高压注射器将碘海醇注射液以4 mL/s速率在右肘正中静脉注射，注射完后再以4 mL/s速率注射0.9%氯化钠溶液40 mL。采用智能跟踪触发技术，将主动脉弓作为感兴趣区，触发阈值140 HU，达到阈值后延迟5 s扫描。扫描结束后将数据传输至联影后处理工作站进行图像处理。

1.3 观察指标

①观察两组头颈部CTA成像质量：由2名高年资、经验丰富的放射科医师共同对成像质量进行评分，采用5分制，成像质量可分为5个等级，分别计1分、2分、3分、4分、5分。1分：图像噪声大，对比度低，颗粒感重，低频条状伪影严重，血管界限模糊；2分：图像噪声较大，对比度低，颗粒粗糙，低频条状伪影较大，血管界限毛糙；3分：图像噪声及对比度一般，颗粒欠均匀，轻度低频条状伪影，血管边界较清晰；4分：图像噪声及对比度较好，颗粒较均匀，无伪影，血管边界较清晰；5分：图像噪声及对比度较好，颗粒均匀，无伪影，血管边界清晰；其中得分≥3分表示成像质量符合诊断要求，成像质量符合率＝（评分3分患者数＋评分4分患者数＋评分5分患者数）/52×100%。②观察两组主动脉弓层面、左颈总动脉分叉层面、右大脑中动脉起始段层面的图像信噪比（S/N）、对比噪声比（CNR）。③观察两组的主动脉弓顶、左侧大脑中动脉主干、左颈总动脉中段、左侧颈内动脉C1段、右侧大脑中动脉主干、右颈总动脉中段、右侧颈内动脉C1段的血管CT值。④ 观察两组CT容积剂量指数、辐射剂量。

1.4 统计学方法

采用SPSS 25.0统计软件分析数据。符合正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，组间比较采用独立样本t检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组头颈部CTA成像质量评估比较

观察组成像质量符合率（98.08%）与对照组（100.00%）比较差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 两组头颈部CTA成像质量评估比较[n（%）]

2.2 两组不同层面的图像S/N、CNR比较

观察组主动脉弓层面、左颈总动脉分叉层面、右大脑中动脉起始段层面的图像S/N、CNR均显著大于对照组（P＜0.05），见表2。

表2 两组不同层面的S/N、CNR比较（）

表2 两组不同层面的S/N、CNR比较（）

组别 例数 主动脉弓 左颈总动脉分叉S/N CNR S/N CNR观察组 52 9.11±0.8210.99±1.03 25.72±2.4226.94±9.93对照组 52 13.76±1.3519.27±1.51 39.20±3.6550.12±12.34 t 21.229 32.666 22.196 10.553 P 0.000 0.000 0.000 0.000组别 例数 右大脑中动脉起始段S/N CNR观察组 52 25.19±2.41 16.10±1.58对照组 52 29.04±2.52 33.25±3.29 t 7.962 33.885 P 0.000 0.000

2.3 两组血管CT值比较

观察组主动脉弓顶、左侧大脑中动脉主干、左颈总动脉中段、左侧颈内动脉C1段、右侧大脑中动脉主干、右颈总动脉中段、右侧颈内动脉C1段的血管CT值均显著高于对照组（P＜0.05），见表3。

表3 两组血管CT值比较（，HU）

表3 两组血管CT值比较（，HU）

组别 例数 主动脉弓顶观察组 52 350.16±22.95对照组 52 312.53±20.27 t 8.862 P 0.000组别 例数 左侧大脑中动脉主干 左颈总动脉中段 左侧颈内动脉C1段观察组 52 352.74±21.93 377.69±25.73 383.22±20.23对照组 52 326.05±24.07 356.04±23.21 360.39±21.09 t 5.911 4.505 5.633 P 0.000 0.000 0.000组别 例数 右侧大脑中动脉主干 右颈总动脉中段 右侧颈内动脉C1段观察组 52 357.76±25.12 373.16±24.07 389.03±22.92对照组 52 328.39±27.05 352.10±23.52 355.06±24.76 t 5.737 4.513 7.260 P 0.000 0.000 0.000

2.4 两组CT容积剂量指数、辐射剂量比较

观察组CT容积剂量指数（51.24±5.11）mGy，辐射剂量（0.91±0.07）mSv，对照组CT容积剂量指数（112.14±7.93）mGy，辐射剂量（2.37±0.22）mSv。观察组CT容积剂量指数、辐射剂量均显著低于对照组（t=46.551、45.603，P=0.000、0.000）。

3 讨论

对比剂有高渗性特点，注射后主要通过肾脏排泄，具有肾脏毒性。常规头颈部CTA检查中，为能够获得高质量图像，通常需要注射高剂量的对比剂，加重肾脏负担[3]。同时，头颈部CTA检查中存在辐射损害，在头颈部CTA中采用低管电压并减少对比剂剂量是否会影响成像质量及诊断成为研究的热点。

从理论上而言，头颈部CTA采用低管电压联合低剂量对比剂进行扫描时，容易造成图像噪声增加，影响成像质量[4]。余甲乐等[5]报道显示，头颈部CTA检查中，A组扫描管电压、扫描对比剂分别为140 kV、50 mL，B 组扫描管电压、扫描对比剂分别为100 kV、20 mL，C组扫描管电压、扫描对比剂分别为80 kV、20 mL，三组的图像质量的主观评分差异无统计学意义（H=5.337，P=0.069＞0.05）。本研究在头颈部CTA检查中，采用低管电压联合低剂量对比剂方案进行扫描，并与常规管电压联合常规对比剂方案进行比较。结果显示，观察组成像质量符合率（98.08%）与对照组（100.00%）比较差异无统计学意义（P＞0.05），与上述报道类似，且本研究中观察组主动脉弓层面、左颈总动脉分叉层面、右大脑中动脉起始段层面的图像S/N、CNR均显著大于对照组（P＜0.05）。提示低管电压联合低剂量对比剂方案会使图像的S/N、CNR增大，但未明显降低成像质量，成像质量的主观评估能够达到与常规管电压及对比剂剂量相同的效果，因而在头颈部CTA检查中可将低管电压联合低剂量对比剂的扫描作为替代方案。

头颈部CTA检查中，对比剂剂量较多时，容易造成上腔静脉对比剂浓度过大而产生线束硬化伪影，进而影响颈动脉根部成像质量[6]。对比剂剂量较少时，难以保证血管内对比剂浓度能维持一定的平台期时扫描，降低对比剂使用剂量可能会使成像质量下降[1]。此外，与常规管电压相比，降低管电压会让血管CT值增加，只要使血管CT值＞300 HU便能够满足诊断要求[7]。因此，在头颈部CTA检查中，采用较低剂量对比剂时，联合使用低管电压扫描也能够保证成像质量。黄涛等[8]报道显示，在头颈部CTA检查中，A组对比剂用量为60 mL，扫描管电压为120 kV；B组对比剂用量为（36.27±5.08） mL，扫描管电压为80 kV；结果显示，B组的主动脉弓、左右侧颈总动脉、左右侧大脑中动脉的血管CT值均显著高于A组（P＜0.05）。本研究采用低剂量对比剂扫描后，结果显示观察组主动脉弓顶、左侧大脑中动脉主干、左颈总动脉中段、左侧颈内动脉C1段、右侧大脑中动脉主干、右颈总动脉中段、右侧颈内动脉C1段的血管CT值均显著高于对照组（P＜0.05），与上述报道类似。提示，头颈部CTA扫描时，采用低管电压联合低剂量对比剂可增加血管CT值，而且本研究中两组的平均血管CT值均＞300 HU，满足诊断需求。因此，头颈部CTA扫描时采用低管电压联合低剂量对比剂并不影响头颈部的血管显示效果。头颈部CTA的辐射剂量主要受到管电压、CT容积剂量指数、扫描范围等因素的影响[9]。本研究显示，观察组CT容积剂量指数、辐射剂量显著低于对照组（P＜0.05），与欧阳晓明等[10]报道类似。提示，低管电压联合低剂量对比剂的扫描方式可以明显降低辐射剂量，减轻辐射伤害，提高头颈部CTA的安全性。

综上所述，低管电压联合低剂量对比剂应用于头颈部CTA的成像质量、图像S/N和CNR、图像血管CT值能够达到常规管电压联合常规剂量对比剂相同的效果，满足诊断要求，而且辐射剂量更低，有较高的应用价值，可进行推广。本研究样本量小狭小，代表性差，并且剔除了体质量指数＜18.50 kg/m2和体质量指数＞23.90 kg/m2的患者及其他不符合条件的患者，使样本存在筛选偏倚，导致结果可能存在较大误差，今后仍需多中心、大样本的设计进行进一步的深入研究，以期获得更高质量的结果。