双源CT不同管电压技术诊断急性胸痛三联症效果比较

王皆欢 陈东风 王少春 孙占国 王林省 张谷青

(1天津医科大学研究生院，天津 300070；2济宁医学院附属医院，山东 济宁 272029)

急性胸痛是临床急诊中常见的病症，其中急性冠脉综合征、急性肺动脉栓塞、主动脉夹层3种疾病严重危及患者生命，常称为急性胸痛三联征。如何快速、准确地对急性胸痛患者做出明确的诊断，对指导临床治疗具有极其重要的意义。国内、外学者[1-2]在双源CT胸痛三联成像方面做了很多尝试。本文在以往研究的基础上，纳入了较大的样本量，综合评价了120kV和100kV管电压下双源CT胸痛三联成像的图像质量以及患者接受的辐射剂量，为胸痛三联检查在急性胸痛患者中的推广应用提供了重要的依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集来自济宁医学院附属医院2011年04月至2013年12月进行胸痛三联检查的患者361例，其中男性199例，女性162例，年龄22～82岁。纳入标准：既往无严重碘对比剂过敏史、无严重心肝肾功能损害者，无严重呼吸功能障碍者，体重指数(BMI)位于正常范围(BMI≤25kg/m2)内，排除冠状动脉支架术后及冠状动脉搭桥术后者。符合纳入标准的患者361例，随机分为两组，分别使用不同管电压值，其中120kV组181例，100kV组180例。两组患者一般资料，包括性别、年龄、体重指数、心率及心率波动范围等指标具有可比性。

1.2 影像检查方法

采用西门子双源CT 胸痛三联序列(DS_ChestPainECG)完成检查。患者均于检查前签署知情同意书，行碘过敏试验，检查前去除患者体表异物，进行呼吸屏气训练，连接电极。扫描参数：120kV组，管电压120kV、参考毫安秒320mAs；100kV组，管电压100kV，参考毫安秒320mAs。两组患者均开启实时动态曝光剂量调节及心电调制技术，探测器准直宽度2mm×32mm×0.6mm，图像重建层厚0.75mm，重建间隔0.5mm，球管旋转时间为0.33s/rot，均选取35%～75%R-R间期为全剂量曝光时间窗，其余时相管电流为全剂量曝光的4%。应用双筒高压注射器以4.5ml/s速率经右侧肘前静脉注射非离子型对比剂碘普罗胺(370mgI/ml，拜耳医药有限公司)，每个患者均注射90ml，之后以相同速率追加生理盐水30ml。采用自动跟踪触发扫描技术，感兴趣区设置于肺动脉干分叉处，触发阈值设为100Hu，扫描范围自胸廓入口至肝脏上缘。

1.3 图像后处理

以右冠状动脉中段为预览层面，选择图像质量最佳的R-R间期数据进行图像重建。对冠状动脉、主动脉及肺动脉分别采用不同FOV和卷积值进行重建，将重建的薄层图像传输至Siemens syngo工作站进行二维、三维图像后处理，包括曲面重建(curved planar reformation，CPR)、最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)、多平面重组(multi-planner reformation，MPR)和容积再现(volume rendering，VR)，以清晰显示冠状动脉、主动脉及肺动脉的起源、走行、管腔、管壁情况。

1.4 图像质量主观评价

由两位心血管诊断经验丰富的高年资放射科诊断医师采用双盲法对所有病例的图像进行诊断和分析。两人均在不知分组情况下独立分析横断面图像及MPR、VR、MIP和CPR重组图像，采用4分法对图像质量进行主观评分。

评分标准：4分：图像质量优，三支血管显示清晰，管腔连续完整，血管无阶梯状伪影，管腔无放射状对比剂干扰伪影；3分：图像质量良好，管壁或CPR图像上见轻度阶梯状伪影，管腔有少量放射状对比剂干扰伪影，不影响诊断；2分：图像质量中等，管壁或CPR图像上见中度阶梯状伪影，管腔受较多放射状对比剂伪影干扰，尚可作出诊断；1分：图像质量差，伪影严重，三支血管均不能作出诊断。评价结果不一致时由两位医师进行再次阅片，商讨后得出统一意见。

1.5 辐射剂量的评估

根据扫描后计算机产生的辐射计量表，记录每例患者胸痛序列的容积CT剂量指数(volume CT dose index，CTDIvol)和放射剂量长度乘积(dose length produce，DLP)，计算出患者的有效剂量(effective dose，ED)。根据公式ED(mSv)≈K(mSv/mGy·cm)×DLP(mGy·cm)，其中K为转换因子，采用欧洲CT质量标准指南提出的成人胸部平均值K=0.014mSv/(mGy·cm)[3]。

1.6 统计学方法

采用SPSS19.0软件进行统计学处理。应用Kappa检验判断2名评价者评分的一致性，(Kappa值位于0.61～0.80之间表示两者具有较好的一致性)。

2 结果

2.1 辐射剂量评估结果

结果显示，两组在扫描长度差异无统计学意义(P>0.05)，CTDIvol、DLP、ED结果差异均有统计学意义(P<0.05)，100kV组患者所受的辐射剂量低于120kV组。见表1。

表1 患者辐射剂量评估结果

2.2 图像质量的主观评分

两名观察者间图像质量评分一致性良好(Kappa值=0.76)。两组患者主动脉、肺动脉及冠状动脉3支血管总体成像质量主观评分无统计学意义(P>0.05)，见表2。

表2 图像质量主观评分比较

3 讨论

3.1 双源CT胸痛三联检查的优势

以往的多层螺旋CT胸痛三联检查成功率较低，主要是因为CT扫描的时间分辨率过低，无法解决因病人心率加快导致的冠状动脉搏动伪影问题，只能依靠口服β受体阻滞剂控制心率或多扇区重建来弥补时间分辨力的不足。双源CT采用两套X射线源和探测器组合，只需要转动90°就可以采集到多层螺旋CT转动180°才能采集到的数据，从而使时间分辨率提高至83ms[4]，克服了患者心率过快、心律不规则以及屏气困难所造成的影响，实现了可靠的图像采集。所以利用双源CT可以在不控制心率的情况下，为胸痛三联检查提供高质量的图像，体现出了极大的优越性。

3.2 管电压对双源CT胸痛三联检查图像质量及辐射剂量的影响

双源CT胸痛三联检查时，管电压和管电流是影响图像质量的关键因素[5]。其中管电压大小与X线光子能量的高低成正相关，管电压降低，X线光子能量降低，X线穿透组织的能力下降，带之而来的是图像的信噪比增加，图像质量下降。而辐射剂量的大小与管电压的平方成正比，降低管电压可以明显降低患者所接受的辐射剂量[6]。所以人们在实际应用中，为了既降低患者的辐射剂量又不影响图像的质量，往往会通过增加管电流的方式来弥补管电压降低所带来的的图像损失。本文结果显示，在管电流未增加的情况下，管电压由120kV降至100kV时，图像的整体质量并未受到明显的影响，两组之间的差异无统计学意义。分析其原因可能是因为胸部的解剖结构有着天然的高对比，X线可以轻易通过密度近似于空气的肺组织，能量衰减较少，同时我们选择的患者BMI均小于25kg/m2，患者体型为标准或偏瘦小，所以单纯的降低管电压对图像质量下降的影响并不大，图像完全能够满足诊断要求。

3.3 本研究的局限性

本组研究也存在一些局限，研究使用的心电脉冲全剂量曝光时间窗为35%～75%R-R间期，未根据患者的实际心率进一步缩小全剂量曝光的范围，如果患者心率小于70bpm或者大于80bpm，且心率波动范围较小时，我们可以使用更窄的心电脉冲窗来进一步降低辐射剂量[7]。

综上所述，利用双源CT 120kV和 100kV两种不同管电压均可以一次性完成对肺动脉、主动脉及冠状动脉血管的三联检查，并且应用100kV低管电压扫描可以在不影响图像诊断质量的情况下进一步降低患者所受的辐射剂量，具有非常现实的意义。

[1] 李鹏雨,李坤成,杜祥颖,等.64层螺旋CT三联检查在急性胸痛诊断中的应用[J].中华放射学杂志,2007,41(10):1032-1035.

[2] 王锡明,武乐斌,程召平,等.双源CT在急性胸痛诊断中的临床应用[J].中国医学影像技术,2007,23(12):1797-1800.

[3] McCollough C,Cody D,Edyvean S,et al.The measurement,reporting,and management of radiation dose in CT[J].Report of AAPM Task Group,2008,23:1-28.

[4] Flohr T G,McCollough C H,Bruder H,et al.First performance evaluation of a dual-source CT (DSCT) system[J].European radiology,2006,16(2):256-268.

[5] 吕滨,韩磊,鲁锦国,等.双源 CT 冠状动脉扫描心电门控模式和管电压对辐射剂量与图像质量的影响[J].实用放射学杂志,2010 ，26(9):1350-1355.

[6] 张俊,何波,江杰,等.管电压 100kV 下双源 CT 冠状动脉成像的可行性[J].中国医学影像学杂志,2012,20(10):734-737.

[7] Weustink A C,Mollet N R,Pugliese F,et al.Optimal electrocardiographic pulsing windows and heart rate:effect on image quality and radiation exposure at Dual-source coronary CT angiography[J].Radiology,2008,248(3):792-798.