双源128层CT自动毫安低管电压技术在冠状动脉成像中的应用

曹玉林　王　莹　贾玉柱　杨光钊　张玲芳

·检测诊断·

双源128层CT自动毫安低管电压技术在冠状动脉成像中的应用

曹玉林王莹贾玉柱杨光钊张玲芳

目的 探讨双源128层CT自动毫安低管电压技术在降低大体重患者冠状动脉CT成像辐射剂量的可行性。方法 随机将身体质量指数（BMⅠ）25.03～31.91kg/m2的105例冠状动脉CTA患者分成A、B两组。A组47 例，两管电压均采用常规扫描120kV；B组58 例，两管电压均为100kV。对比两组图像的图像噪声比（CNR）、平均CT值、图像质量评分、有效辐射剂量（ED）。结果 两组图像的CNR、图像质量评分差异无统计学意义（P＞0.05），平均CT值和ED差异均有统计学意义（P＜0.05）。结论 自动毫安低管电压技术在超重患者冠状动脉CT成像中，在保证图像质量的前提下可显著降低辐射剂量。

冠状动脉成像 低剂量 X 线计算机 体层摄影术 自动毫安技术

随着螺旋CT技术的飞速发展，双源CT（DSCT）的时间和空间分辨率不断提高，可进行不依赖心率的冠状动脉数据采集，后处理影像的质量和诊断准确性很高，加上其无创性的优点，目前已广泛应用于临床。虽然DSCT冠状动脉成像的剂量已明显降低，但随着人们对辐射危害认识的不断加深，如何减少冠脉CT辐射剂量一直是人们关注的焦点和热点。作者通过对身体质量指数（BMI）（25.03～31.91 kg/m2）的患者应用自动毫安低管电压检查方法，探讨其对降低辐射的应用价值。

1　临床资料

1.1一般资料 收集本院2013年6月至10月临床疑为冠心病患者105例，其中男67例，女38例；年龄28～82岁，平均（58.93±12.88）岁。BMI 25.03～31.91kg/m2。随机分为A、B 两组，A组47 例，B组58例。本观察获得医院伦理委员会的批准和患者的知情同意。

1.2检查方法 （1）设备和扫描参数：105例均采用德国Siemens Somatom Definition Flash双源128层CT扫描仪，回顾性心电门控螺旋扫描，两组扫描的mAs采用自动调整毫安秒技术，使用pitch自动匹配技术，pitch 随心率自动调整（0.17～0.29）。探测器准直128mm×0.6mm，重建层厚0.75mm，旋转时间0.28s，均采用自动最佳时相重建，卷积值B26f。扫描方向为头足方向，自气管分叉至膈肌水平。扫描时间3.6～9s。A组2个球管的管电压均为120kV； B组2个球管的管电压均为100kV。对比剂采用优维显（370 mgI/ml）。（2）扫描方法：扫描前放置好心电导联线，心率正常显示后对患者进行屏气训练。先扫定位像，之后行冠状动脉钙化积分扫描，而后行冠状动脉CT造影扫描。冠状动脉CT造影扫描先行TestBolus扫描，监测层面设在升主动脉根部，经双筒高压注射器A管以5ml/s的流率注入15ml对比剂，后经B管以相同流率注入15ml生理盐水，对比剂注射开始后延时9s后对监测层面开始低剂量监测扫描（120kV，20ms），获得主动脉根部时间-密度曲线（DynEva方法），将峰值时间T+4s作为延迟扫描时间。然后通过双筒高压注射器A管以5ml/s流率注入60ml对比剂，然后B管以相同流率注入生理盐水35ml，在开始注射对比剂后延迟T+4s开始扫描，其中包括9s为指示患者准备和开始屏气的时间。

1.3图象质量评估 由两名经验丰富的影像诊断医师采用双盲法对A、B两组图像进行评分。评分标准：冠状动脉≥Ⅲ级分支可显示、血管边缘光滑锐利、无伪影4分；以上3项中1项不符3分；以上3项中2项不符2分；以上3项均不符1分。记录各组分值，评分有分歧时由两人共同商讨后达成一致。对比噪声比（CNR）的测量，测量感兴趣区（ROI）位于0.75mm的薄层图像上测量左右冠状动脉开口处、1cm处和2cm处CT值取其平均值作为左右冠状动脉主干的平均CT值，同样测量其邻近血管周围组织的平均CT值（HU），计算二者之间的差值。ROI应尽可能大且不包括冠状动脉血管壁，并注意避开钙化、斑块和狭窄部位；测量肺动脉干横断面升主动脉根部层面（AA）内ROI强化后的平均CT值（HU），以其SD作为图像噪声，根据以下公式计算CNR［1］。CNR=（RCA或LM强化平均CT值-血管邻近组织平均CT值）/噪声。

1.4辐射剂量计算 本文统计的辐射剂量仅为冠状动脉CT检查（CTCA）的辐射剂量，不包括定位像和检测峰值时间的辐射剂量。通过CT自动计算得到剂量长度乘积（DLP），计算有效辐射剂量（ED），ED=0.014×DLP［2］。

1.5统计学方法 采用SPSS17.0统计软件。对A、B两组图像的质量评分、CNR以及ED均值的组间差异分别行两独立样本t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1图像质量 105例患者均检查成功，图像符合诊断要求。A、B 两组年龄，身体质量指数差异无统计学意义（P＞0.05）。两组图像质量评分均值、CNR均值及左右冠状动脉的平均CT值见表1。两组图像均能清晰显示冠状动脉满足诊断要求；对两组间行两独立样本t检验，结果差异无统计学意义。采用不同扫描方案获得的心脏容积重组（VR）图像、血管曲面重组（CPR）图像肉眼观察无差异（P＞0.05）。与A组相比，B组图像CNR总体上有增高趋势，但差异无统计学意义（P＞0.05）；与A组相比，冠状动脉平均CT值有明显增高，两者差异有统计学意义（P＜0.05）。

2.2辐射剂量 见表1。

表1　两组相关资料（±s）

表1　两组相关资料（±s）

A组120KVB组100KVt值P值左主干CT值382±109478±132-2.920.004右主干CT值414±106507±120-3.050.003 BMI（kg/m2）27.71±1.9127.17±1.81-1.190.237年龄（岁）60.02±11.7958.05±13.730.7780.439图形质量评分3.43 ±0.533.29±0.820.7540.205 CNR20.33±5.1421.56±5.16-0.880.382 ED（mSv）11.84±3.795.38±2.2210.760.000

3　讨论

128层双源CT由2个X射线球管和2个探测器系统构成，冠状动脉扫描时机架每圈旋转时间可达0.28s，因此180°采集单扇区重建时，具有70ms（0.28s/4）的时间分辨率。扫描由心电脉冲控制，该技术通过在心动周期中用于图像重建的时相使用全剂量X射线输出，而心电周期的其余部分使用低管电流输出，从而减少辐射剂量［3］。本资料采用自动心电门控技术，根据患者的心率自动调整螺距和全剂量采集实相的宽度，最大限度地降低X线的剂量。

管电压和管电流决定了X线的质和量，辐射剂量E=K*Vn*mAs（K为常数，V代表管电压，mAs代表管电流）。降低管电压和管电流可降低辐射剂量［4～6］。与此同时，也影响不同物质间的对比度及被测物质的CT值［6］。CT值为人体被测组织的吸收系数与水的吸收系数的相对值。吸收系数大小主要是由于X线与物质发生作用时发生光电效应，当X线能量减低时，光电效应增加，吸收系数增加，CT值升高；X线能量增加时，则相反。因此对于一定浓度的含碘对比剂，100KV 组冠脉CT值较120KV组升高差异有统计学意义（P＜0.05），这样就为进一步降低对比剂的使用剂量提供了依据。

本资料通过将管电压从120KV降至100KV，同时使用CARE Dose 4D技术让不同BMI的患者都有动态的适合自己的最优扫描方案。通过测量冠状动脉平均CT值、CNR结合图像质量评分，评价降低管电压后对图像质量的影像，显示两组CNR及图像质量评分差异无统计学意义，表明图像质量无明显变化，而辐射剂量从120KV时ED（11.84±3.79）降低至100KV管电压时ED（5.38±2.22），减少约54%，患者的辐射剂量明显下降。

本资料不足之处在于没有对身体质量指数＞31.9患者的研究数据，并且身体质量指数并非选择低管电压唯一的指标，在临床工作中还应该注意女性乳腺、心胸比例以及心脏大小等影响因素［7］。管电压决定X线光子能量，如果线束能量过低，线束硬化伪影就会增加，导致冠状动脉管壁模糊［8］，难于评估冠脉斑块，因此对于存在严重钙化斑块的冠心病患者应谨慎选择低电压技术。本资料尚未将对比剂注射速度和总量纳入研究，如何降低对比剂注射速度、减少对比剂总量尚需进一步研究。

总之，对于大体重患者使用自动毫安低管电压技术能提供满足临床诊断需要的图像质量，并且能明显降低患者辐射剂量，减少人为因素对受检查者造成的辐射损伤，该技术在临床中适宜推广。

1 曹建新，王鹏，王一民.低体质量指数患者双源CT低管电压冠状动脉成像的应用研究.中华放射学杂志，2013，47（5）：452～457.

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3 胡永胜，何新华，王自勇，等.双源CT低管电压冠状动脉成像的应用及心率对图像质量和辐射剂量的影响.中华放射医学与防护杂志，2012，32（5）：530～534.

4 臧晨宏，张敬，张云亭.自动毫安低管电压技术在头颈部血管造影中应用的可行性研究.天津医科大学学报，2010，16（2）：322～325.

5 王敏，郭美玲，李剑.CT低管电压对胸痛三联征排查图像质量及辐射剂量的影响.中国医学影像学杂志， 2013，21（9）： 715～717， 719.

6 Jean-Franc， Ois Paul. Individually adapted coronary 64-slice CT angiography based on precontrast attenuation values， using different kVp and tube current settings： evaluation of image quality.Int J Cardiovasc Imaging， 2011，27（1）：53～59.

7 朱凯，郭玉林，王卉.低管电压技术在双源64层CT冠状动脉成像检查中的应用.宁夏医科大学学报，2012，34（2）：128～130.

8 K. A. Ovrehus，H. E. Botker，M. Marwan。Reproducibility of coronary plaque detection and characterization using low radiation dose coronary computed tomographic angiography in patients with intermediate likelihood of coronary artery disease. Int J Cardiovasc Imaging，2012，28：889～899.

浙江省中医药科学研究基金计划支持项目（2012ZB001）

310012浙江省立同德医院放射科