双源CT低管电压结合低浓度对比剂在肝脏增强扫描中的应用

吕仁锋， 袁丽萍， 李超， 谭晓天



·低kV低浓度对比剂专题·

双源CT低管电压结合低浓度对比剂在肝脏增强扫描中的应用

吕仁锋， 袁丽萍， 李超， 谭晓天

目的：探讨双源CT使用低管电压(100 kVp)和低浓度等渗对比剂(270 mg I/mL)进行肝脏增强扫描的可行性。方法：将我院108例行肝脏CT增强扫描的患者随机分成两组，每组54例。A组：管电压100 kVp，对比剂为威视派克(270 mg I/mL)。B组：管电压120 kVp，对比剂为碘克沙醇(320 mg I/mL)。测量、计算两组图像的对比噪声比(CNR)、信噪比(SNR)、肝实质CT值、肝动脉CT值、门静脉CT值及有效辐射剂量(ED)，并对两组图像进行主观评分，对两组间上述指标进行统计学分析。结果：A组的CNR高于B组,且差异具有统计学意义(t=2.88，P<0.05)，SNR高于B组(P<0.05)，A组能够提供清晰的诊断图像，提高病变的显示；A、B组的图像质量评分差异无统计学意义(t=-0.58，P>0.05)；A、B组的肝实质CT值及肝动脉CT值均无统计学差异(t=-1.81，P>0.05；t=0.96，P>0.05)，而A组的门静脉CT值高于B组(t=7.55，P<0.05)；A组的三期总辐射剂量[(8.04±1.12) mSv]低于B组[(11.62±2.41) mSv](t=9.94，P<0.001)。结论：双源CT肝脏增强扫描采用管电压100 kVp和低浓度等渗对比剂(270 mg I/mL)可以提供较好的图像CNR，提高门静脉CT值，保证诊断图像质量的同时降低辐射剂量。

肝脏; 辐射剂量; 对比剂； 体层摄影术，X线计算机

肝脏CT增强扫描是诊断肝脏病变的重要检查方法，临床常用高浓度对比剂来获得诊断图像，而多期扫描中患者所接受的高辐射剂量和对比剂使用的安全性已引起广泛关注。以低辐射剂量和低浓度对比剂获得高质量诊断图像成为CT技术研究的方向[1]。本研究旨在探讨使用低管电压(100 kVp)结合低浓度等渗对比剂(270 mg I/mL)行肝脏CT增强扫描的可行性。

材料与方法

1.一般资料

选取2013年5月-2014年11月在我院行肝脏CT增强扫描的108例患者(心肾功能不全、脂肪肝、肝癌介入栓塞术后患者均未纳入研究)其中男61例，女47例，年龄37～80岁，平均(64.2±10.2)岁。身体体质指数(body mass index,BMI)为20.5～30.6 kg/m2，平均为(24.5±2.4) kg/m2，所有患者均签署碘对比剂知情同意书。

图1 A组受检者肝脏CT增强图片(100 kVp，270 mg I/mL对比剂)。a) 动脉期横轴面CT图示肝左叶类圆形低密度影，腹主动脉CT值312 HU； b) 静脉期横轴面CT图示病变边界清晰，无强化，与周围肝实质有较高的对比度，门静脉CT值150 HU； c) 动脉期冠状面重组图示肝内多发大小不等的类圆形低密度影，肝动脉CT值305 HU。

2.检查方法

采用Siemens Somatom Definition双源CT机，将108例患者随机分为两组，每组各54例。A组：管电压100 kVp，对比剂为威视派克(270 mg I/mL)。B组：管电压120 kVp，对比剂为碘克沙醇(320 mg I/mL)。其它扫描参数两组相同：CARE Dose 4D管电流，参考峰值300 mA，准直宽度0.6 mm×64i，机架转速0.5 s/r，螺距1.0，扫描范围自右侧膈顶至肝尖。两组对比剂注射总量及流率相同：总量80 mL，流率3～3.5 mL/s。在膈顶降主动脉水平采用智能跟踪，阈值150 HU曝光扫描。

3.图像处理及分析

图像重建使用原始数据的正玄迭代重建(SAFIRE，A组f3，B组f2)。将原始肝脏增强扫描三期数据在AW4.5工作站上进行多平面重组(MPR)、最大密度投影(MIP)等图像后处理。

记录肝右叶肝实质、肝动脉中段、门静脉中段连续三个层面的CT值并取平均值；同时记录腹主动脉腹腔干水平CT值、竖脊肌CT值，利用公式(1)、(2)分别计算对比噪声比(contrast-to-noise ratio,CNR)和信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)，其中，噪声值为肝实质CT值的标准差(SD)。

(1)

(2)

4.图像主观评价

由两位放射医师用4分制评估图像质量，评分标准为肝动脉CT值200～300 HU；图像清晰对比度良好；门静脉显示良好；图像满足诊断。每符合一项加一分。

5.辐射剂量

记录CT扫描仪剂量报告中的扫描范围及剂量长度乘积(dose length product,DLP)，根据公式(3)计算有效辐射剂量(effective dose,ED)，其中k为换算因子，本研究中k取0.015 mSv/(mGy·cm)。

ED=DLP×k

(3)

6.统计学处理

结 果

1.受检者一般情况

A、B两组患者的年龄，性别，BMI信息及统计结果见表1。两组性别构成：A组男28例，女26例；B组男33例，女21例。A、B两组性别构成的差异无统计学意义(P=0.34)。A、B两组的年龄、BMI的差异无统计学意义(P均>0.05)。

2.图像评估及辐射剂量

A、B组均能够提供清晰的诊断图像，提高小病变及病变轮廓的显示(图1、2)。

A组的CNR高于B组，差异有统计学意义(t=2.88，P<0.05),SNR高于B组(P<0.05)。

两组图像的噪声值和图像质量评分的差异均无统计学意义(P均>0.05)。A组的3期辐射剂量(ED)[(8.04±1.12) mSv]较B组[(11.62±2.41) mSv]约降低30%(t=9.94，P<0.001，表1)。

表1 两组图像质量参数及辐射剂量比较

A、B组肝实质CT值及肝动脉CT值的差异均无统计学差异 (P均>0.05)。A组的门静脉CT值高于B组(t=7.55，P<0.05，表2)。

图2 B组受检者肝脏CT增强图片(120 kVp，320 mg I/mL对比剂)。a) 动脉期横轴面CT图示肝右叶类圆形低密度影，腹主动脉CT值298 HU； b) 静脉期横轴面CT图示病变边界显示欠佳，无强化，门静脉CT值106 HU； c) 动脉期冠状面重组图示肝右叶类圆形低密度影，肝动脉CT值300 HU。

表2 两组各测量部位的CT值比较 (HU)

讨 论

肝脏CT增强扫描是诊断肝脏病变的重要检查方法。由于腹部脂肪较多，各脏器密度差较小，为保证图像质量，常规扫描采用高浓度对比剂及高管电压，而肝脏增强因病变不同常扫描3期，辐射剂量非常高[2]。如何降低辐射剂量一直是业界关注和研究的热点。降低管电压对于原始的滤波反投影重建算法(filtered back projection，FBP)意味着图像噪声增大，而使用正玄迭代重建，能为对噪声抑制要求比较高的检查带来显著好处。也就是说，通过降低重建图像中的噪声能获得剂量上的优势，因此在相同噪声水平下，有效辐射剂量(ED)可以显著降低[3-4]。本研究中，低管电压组(100 kVp)肝脏3期增强的总辐射剂量为(8.04±1.12) mSv，较120kVp组[(11.62±2.41) mSv]降低约30%，低管电压(100 kVp)联合双源CT的迭代重建技术，可有效降低辐射剂量，与笔者既往研究相符[5]。

低剂量肝脏CT增强扫描可降低患者所接受辐射剂量，而低管电压能否带来图像质量上的优势亦是本文的研究内容。受个体差异、操作技术、循环等诸多因素影响，肝脏病变常强化不明显，给诊断带来一定影响。根据碘的特性(在低kVp时，CT值增加，对比度增强)[6]，管电压降低，管腔内碘对射线的有效吸收增加，强化后含碘的血管腔CT值会相应增加[7-8]，所以100 kVp能得到满足临床诊断要求的CT值。本研究结果显示低管电压(100 kVp)提高了图像的CNR，使肝脏实质强化后对比度增加，提高了小病变轮廓和细小血管的显示，增加了诊断的信息量；100 kVp组肝脏动脉期CT值和120kVp组的差异无统计学意义，而静脉期门静脉的CT值较120 kVp组明显提高，对门静脉系统疾病的诊断提供更多的信息[9]。

本文的不足之处为纳入病例的BMI较小，使适用范围受到一定的限制；另外，根据设备的要求，对100 kVp组和120 kVp组采用了不同的迭代级别，可能对噪声的对比产生影响。

综上所述双源CT采用低管电压(100 kVp)和低浓度等渗对比剂(270 mg I/mL)进行肝脏CT增强扫描可得到满足诊断要求的图像质量，且患者所受辐射剂量降低。

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Objective:To explore the feasibility of dual-source CT using low tube voltage 100kVp and low concentration 270mg I/mL isotonic contrast medium in enhanced imaging of the liver.Methods:108 patients having undergone CT enhanced imaging were randomly divided into two groups:54 in each group.Group A:tube voltage was 100kVp,and contrast agent being visipaque (270mg I/mL).Group B:tube voltage was 120kVp,and contrast agent being iodixanol (320mg I/mL).Image contrast-to-noise ratio (CNR),image signal-to-noise ratio (SNR),hepatic parenchyma CT value,hepatic artery CT value,and portal vein CT value were recorded and calculated.All the images of the two groups were given subjective ratings and statistical analyses were made for all data of the groups.Results:The image contrast-to-noise ratio and signal-to-noise ratio of group A were higher than that of group B,the difference was statistically significant (P<0.05),thus improving the display of the pathological changes.Scores for image noise and image quqlity were similar between the two groups,having no statistical significance (P>0.05).Liver parenchyma and hepatic artery CT values of the two groups had no statistical difference (P>0.05).Portal vein CT value of group A was higher than that of group B (P<0.05).The total radiation dose of three phases in groups A [(8.04±1.12)mSv] was lower than that in group B [(11.62±2.41)mSv,P<0.001],being reduced by about 30%.Conclusion:Dual-source CT enhancement imaging of the liver using tube voltage 100kVp and isotonic contrast medium in low concentration 270mg I/mL can provide better image contrast to noise ratio,increase the portal vein CT value,and reduce significantly the radiation dose on the basis of ensuring the quality of diagnostic images.

The liver; Radiation dose; Contrast medium; Tomography,X-ray computed

116000 辽宁，大连医科大学附属中心医院放射线科

吕仁锋(1977-)，男，辽宁大连人，主管技师，主要从事低剂量CT检查工作。

R814.42； R575

A

1000-0313(2015)10-0994-03

10.13609/j.cnki.1000-0313.2015.10.005

2015-08-05

2015-08-31)

Application of dual-source CT low tube voltage combined with low concentration contrast agent in enhanced imaging of the liver LV Ren-feng，YUAN Li-ping，LI Chao，et al.Department of Radiology,Central Hospital of Dalian Medicial University,Liaoning116000,P.R.China