多排（层）螺旋CT脑动脉CTA优化扫描及受检者剂量的研究

张 庆* 魏兆龙 李 琨 程 雪

（山东大学附属济南市中心医院放射科,山东 济南 250013）

多排（层）螺旋CT脑动脉CTA优化扫描及受检者剂量的研究

张 庆* 魏兆龙 李 琨 程 雪

（山东大学附属济南市中心医院放射科,山东 济南 250013）

脑动脉CTA可以筛查诊断脑动脉瘤、脑动静脉畸形、脑动脉狭窄等血管疾病和术后治疗复查，通过优化扫描可保证扫描成功率图像质量满意度，并可降低辐射剂量，一次脑动脉CTA受检者剂量4.324 mSv。

CTA；筛查；复查；优化扫描；有效剂量

脑出血、脑梗死是中老年常见的脑动脉血管疾病,近年来,随着人口老龄化比例的上升,脑出血、脑梗死发病率不断增加,并成为造成人类致残致死的一个重要原因[1]。脑动脉瘤、脑动静脉畸形破裂所致脑出血,脑动脉粥样硬化所致脑动脉狭窄闭塞使脑组织缺血缺氧引起脑局部组织坏死是主要病因[2]。找出脑动脉瘤、脑动静脉畸形,找出狭窄和可能闭塞的脑动脉血管并采取积极有效预防治疗措施,对于降低脑动脉血管疾病的危害具有重要意义。多排（层）螺旋CT脑动脉CTA容积扫描经济简便快速无创,图像清晰分辨率高,能极好地显示脑动脉血管充盈情况,是脑动脉瘤、脑动静脉畸形、脑动脉狭窄等血管疾病筛查诊断和术后复查的首选医学影像学检查方法,并被广大临床工作者、患者及其家属所接受和青睐。由于多排（层）螺旋CT扫描具有一定辐射剂量,且当今人们对多排（层）螺旋CT扫描检查的安全性关注度越来越高,如何保证扫描检查的成功率,保证图像质量的满意度,降低辐射剂量,减少受检者有效剂量显得格外重要。我院分别在2007年1月和2011年8月引进安装了东芝64排（层）螺旋CT、飞利浦16层（24排）螺旋CT,做了大量的脑动脉CTA,以下详细论述脑动脉CTA优化扫描及受检者有效剂量大小。

1 资料与方法

1.1 设备仪器:①扫描设备:东芝Aquilion64排（层）螺旋CT,其数据通道64个,探测器64排,探测器等宽型其宽度0.5mm,最大扫描范围长度1800 mm,管电压80～135 kV,管电流50～400 mA,转架每圈旋转时间0.4～1.5 s,准直器0.5×4,0.5×16,0.5×32,0.5×64,1.0× 16,1.0×32,2.0×16,螺距3.5～96；②图像后处理工作站:飞利浦Brilliance16层（24排）螺旋CT标配工作站；③快速双筒高压注射器。

1.2 药品:①非离子型碘对比剂:优维显（浓度370 mgI/mL）或欧乃派克（浓度350 mgI/mL）100 mL；②生理盐水100 mL（浓度0.9 g NaCI/100mL）。

1.3 适应证病例:患者空腹,收缩压＜150 mm Hg,空腹血糖＜10 mmol/L,无碘过敏史或碘过敏试验阴性,无甲状腺疾病,无急性心力衰竭,无严重肝肾功能不全,并患者及家属在同意强化协议书上签字。

1.4 扫描方法:①扫描前准备:跟患者以和蔼友善的态度谈话交流,消除其紧张情绪,取得最佳配合。告知患者扫描检查时平静浅慢呼吸,不说话不咳嗽不咽唾液,当高压注射器开始注射对比剂时会出现口苦、全身发热等不良反应属于正常情况,避免因紧张而产生抖动伪影,导致容积数据无法自动去骨处理。除掉假牙、耳环、发夹等头部金属异物。②摆体位:患者取仰卧位头先进,头部置于头托内,枕垫呈30°角的楔形专用垫,使听眉线垂直床面,双手臂下垂置于身体两侧,身体正中矢状面与床面正中线重合,将整个颅脑置于机架扫描孔正中心,使患者尽量处于最佳舒服体位,保持颅脑部静止不动,扫描线位于下巴颏以下。③联接输液器:将高压注射器放在患者手背或肘前静脉植入20G静脉留置针的一侧,A筒对比剂,B筒生理盐水,联接输液器和留置针,用4.5 mL/s的流速注射生理盐水20 mL,观测静脉通道通畅情况,正常压力一般50psi左右。④小剂量脑灌注扫描寻找确定延迟时间:点击Scan键进入扫描登记菜单,输入患者数据、体位、颅脑部位、出床扫描方向等,选择Cerebral Blood Perfusion（脑血管灌注）扫描程序序列,按下Scan键扫Scanno侧位定位像,具体扫描参数:120 kV、50 mA、240 cm扫描长度,将靶层线置定位像Willis环水平处,相当颅底线内缘,动态轴位扫描参数:120 kV、80 mA、1.0 s、8.0 mm层厚、覆盖范围Range32 mm（4个断层面）、CTDIvol16.2 mGy、DLP51.9 mGy·cm,按下Scan键平扫S&V靶层面, 4个靶层面其中一个位于颅底Willis环上,延迟时间5 s,高压注射器A筒对比剂20 mL,B筒生理盐水30 mL,流速均是4.0 mL/s,按下Scan键并同时按下注射键,扫S&S灌注强化。SœS扫描27次,共108个层面,观察Willis环层面上动脉血管充盈情况,找出对比剂浓度达到次峰值的层面时间,减去第一次SœS层面时间,差值t＋5 s＋2 s即为脑动脉CTA容积扫描强化延迟时间T,其中,5 s是小剂量脑灌注扫描延迟时间,2 s是灌注扫描和图像重建损失时间。⑤脑动脉CTA容积强化扫描:退出脑灌注扫描,选择Brain CTA容积扫描序列,具体扫描参数120 kV、300 mA、D-FOV250、旋转时间0.5 s、扫描层厚0.5 mm、准直器0.5×64、螺距41.0、扫描范围长度150 cm、总扫描时间4.732 s、CTDIvol22.0mGy、DLP427.0 mGy·cm,延迟时间T,对比剂75 mL,生理盐水30 mL,流速均是4.0 mL/s,在侧位定位像上确定扫描范围,下届于颅底下缘第二颈椎水平,上界于顶骨内缘,前后两面颅骨外缘1.0～2.0 mm处,D-FOV约250,扫描长度约150 cm,嘱咐患者平静浅慢呼吸并停止吞咽等一切动作,保持静止,按下Scan键并同时按下注射键,开始脑动脉CTA容积强化扫描,容积数据层厚0.5 mm,重建步进0.3 mm,重叠率40%。

2 结 果

2.1 观察容积数据:在东芝副台或工作站上观察容积数据VR图像、MPR图像,图像清晰,对比度良好,脑动脉充盈优良,小血管显示清楚,CT值范围260～600 Hu,扫描成功,图像质量优良。

2.2 图像后处理:将容积数据传至飞利浦16层螺旋CT工作站,做VR、MPR图像处理。选择容积数据→AVA→Remove Skull（自动去骨）,少许颅骨完全去除,脑动脉内腔对比剂VR影像清晰显示。旋转角度,配合MPR图像,照相,打印片子。

2.3 图像质量评估:由2名副主任医师和一名主管技师组成评判小组,进行主观质量评价,评估图像质量的诊断满意度。采用5分法[3,4]:1分,不能接受；2分,较差；3分,可以接受；4分,较好；5分,很好。主要观察软组织对比、边界锐利度、小解剖结构如小血管的显示清晰度、病灶的呈现度以及噪声伪影或射线束硬化伪影等方面,评分大于或等于3分视为满足诊断要求,结果4分以上,诊断满意度100%。

2.4 受检者有效剂量ED:CTDIvol和DLP是描述多排（层）螺旋CT辐射剂量的两个物理量。CTDIvol是容积CT剂量指数,描述的是多排（层）螺旋CT在整个容积扫描内的平均辐射剂量；DLP是剂量长度乘积,表示多排（层）螺旋CT给定扫描方案中受照部位所接受的总剂量,DLP=CTDIvol·L,L为扫描范围长度[4]。东芝Aquilion64CT机具有辐射剂量预示功能,当确定了扫描方案中的扫描参数时,就会自动显示CTDIvol、DLP计量学数值。受检者有效剂量ED由受检者当量剂量用组织权重因子加权而得到,受检者当量剂量是由受检者吸收剂量用辐射权重因数加权而得到,而吸收剂量是单位物质中吸收的X线能量[5,6]。受检者吸收剂量在多排（层）螺旋CT辐射实践中很难直接检测。用由实验研究所得的剂量转换系数K值乘以DLP值就可以计算出受检者有效剂量。ED=K·DLP,K单位mSv/（mGy·cm）,与受检者身体部位有关,不同部位的剂量转换系数K值的大小可参见欧盟委员会（CEC）关于CT质量标准指南[7],颅脑K值是0.0023。小剂量脑灌注扫描28次轴位扫描,一次轴位扫描DLP值51.9 mGy·cm,28次轴位扫描DLP和值51.9×28=1453.2 mGy·cm；一次强化容积扫描DLP值427.0 mGy·cm,总DLP值1453.2+427.0=1880.2 mGy·cm,一次脑动脉CTA受检者有效剂量ED=K·总DLP值=0.0023×1880.2=4.324 mSv,即ED=4.324 mSv。此值不包括侧位定位像有效剂量值。

3 讨 论

我们东芝64排（层）螺旋CT挂接了东芝标配工作站和飞利浦16层螺旋CT标配工作站两个工作站。东芝64排（层）螺旋CT扫描速度快,图像清晰分辨率高；飞利浦16层螺旋CT标配工作站图像后处理快速简便,自动去除颅骨影像彻底干净,VR图像质量高,是一很好的机站搭配。东芝64排（层）螺旋CT具有减影CTA软件,减影CTA需两次容积扫描,强化的减去平扫的所得减影数据传至工作站再做后处理,耗时麻烦,且扫描时间辐射剂量都增加一倍,减影成功率亦较低。在小剂量脑灌注扫描27次轴位扫描108个层面图像中,可以清楚地看到脑动脉血管对比剂从开始充盈到次高峰到最高峰再逐渐消退的全影像强化过程。由于病患者年龄大小、心血管功能状况差别,脑动脉强化延迟时间差别很大,范围在18～35 s。脑灌注扫描只是用于寻找延迟时间,可以在脑动脉刚开始充盈时就中断扫描,不影响确定计算延迟时间,以减少扫描时间,降低辐射剂量,降低受检者有效剂量,节省资源。

CTA、DSA、MRI、MRA在脑血管成像造影方面各有优势和不足。具体表现在经济价格、检查时间、损伤创伤、成像造影效果等方面,临床医师、病患者及家属可根据情况加以选择。

高端CT是CT发展趋势是必然,新材料新方法新技术的使用,高端CT扫描速度更快、图像更清晰、辐射量更低、受检者剂量更低,豪称绿色CT,微辐射CT。

CT的使用可以造成X射线辐射污染,受检者产生辐射损伤,有产生有害生物效应的概率,因此,选择脑动脉CTA应谨慎合理,使受检者真正受益。

[1] 刘立海,艾明华.脑动脉狭窄的CTA、MRA临床应用比较[J].中风与神经病杂志,2012,20(7):1.

[2] Zhong ZZ,Feng YP.Effects of dl-butylphthalide on arachidonic acid release and phospholipase A2 mRNA expression in cerebral cortex after middle cerebral artery occlusion inrats[J].Acta Pharma Sim,2000,35(8):561-565.

[3] Kalra MK,Maher MM,Toth TL,et al.Techniques and applications of automatic tube current Modulation for CT[J].Radiology,2004, 233(3):649-657.

[4] 白玫,郑钧正.多排(层)螺旋CT的辐射剂量表达及其影响因素探讨[J].辐射防护[J],2008,28(1):1-12.

[5] 刘长安,苏旭,孙全福.放射工作人员职业健康监护[M].2版.北京:原子能出版社,2007:8-12.

[6] 李连波,王金鹏.放射卫生防护[M].济南:黄河出版社,1998:17-23.

[7] CEC.Quality criteria for computed tomography,European guidelines,EUR 16262[M].Luxembourg:Commission of the European Communities,1999.

R445.1

B

1671-8194（2014）25-0172-02

*通讯作者：E-mail： zqwpzn_1689@sina.com