80KV低剂量在头颈部CT血管成像的初步研究

中山大学附属第五医院放射科 （广东 珠海 519000）

陈晓君 丁香莲 陈玉芳 洪国斌

80KV低剂量在头颈部CT血管成像的初步研究

中山大学附属第五医院放射科 （广东 珠海 519000）

陈晓君 丁香莲 陈玉芳 洪国斌

目的探讨“双低”血管成像技术-低千伏、低对比剂用量应用于临床头颈部血管成像的可行性。方法采用35ml的低对比剂用量用于头颈部CT血管成像，将20例临床疑似头颈部血管疾病患者随机分为2组，实验组10例采用80KV进行头颈部血管成像扫描，对照组10例采用常规120KV，两组的对比剂用量均为35ml，注射速率为5ml/s，注射完毕后同等速率注入生理盐水40ml；均采用自动管电流调节技术(Caredose 4D)，迭代算法(SAFIRE)重建，根据原始图像及最大密度投影像(MIP)，比较不同千伏血管强化程度，不同KV下的辐射剂量、脑实质的密度及信号噪声比(SNR)、对比噪声比(CNR)、噪声等，并对其进行统计学分析。结果实验组和对照组图像质量评分分别为5.833±0.100和5.856±0.133，P=0.694＞0.05；图像噪声分别为2.261±0.026和2.522±0.031(P=0.000＜0.05)，噪声明显增加；辐射剂量分别为412.4±49.2和101.8±11.6，P=0.000＜0.05，辐射剂量显著下降。结论采用“双低”技术进行头颈部CT血管造影，所得图像能满足影像诊断，且大为减少辐射剂量和对比剂用量，可望用于头颈部CT血管成像筛查和治疗后复查，值得临床进一步深入研究和推广应用。

双低剂量；CT血管成像；头颈部血管造影；体层摄影术；双源CT

CT血管造影(CT angiography，CTA)是一项非创伤性的血管疾病检查方法，已成为血管疾病协助诊断和临床筛查的重要手段。CTA图像质量的好坏直接影响到血管病变诊断的准确性，以往血管检查由于设备等因素的限制，常采用高KV及大剂量对比剂等方法，虽然图像质量满足诊断需要，但存在许多技术问题和不良反应，如头臂静脉和锁骨下静脉所致的硬化束伪影导致动脉开口诊断困难；大剂量高浓度对比剂引起的造影剂外渗导致骨筋膜室综合症及急慢性肾损害等。随着计算机硬件的更新，当今医学领域，低剂量的运用已是临床及放射领域发展的必然趋势，并有众多研究在头颅CT血管成像采取70～80KV、30ml造影剂的相关研究；本研究在不影响血管图像质量的情况下，头颈部CTA采用80KV的低千伏、35ml的低对比剂用量，所得血管图像质量不仅可以满足临床协诊的需要，同时也大大降低了患者的辐射剂量，且减少了对比剂的不良反应发生几率。

1 材料与方法

1.1 一般材料随机选择2013年10月至2014年8月在本院就诊行头颈部CTA的患者20例，其中男14例，女6例，年龄在35～77岁之间，平均年龄为58.3岁，体重指数(BMI)在21.5～26.4之间。纳入标准：所有疑似头颈部血管疾病行头颈部CTA的患者。排除标准：孕妇、严重肾病、心脏疾病患者、头颈部动静脉畸形及颅内动脉瘤术后有弹簧圈残留的患者均不纳入组内。本研究符合中山大学临床试验医学伦理学规范。

1.2 设备及扫描方法应用西门子Definition Flash Dual-Energy 64排CT扫描。患者取仰卧位，扫描时嘱患者勿吞咽，双臂放松置于身旁。采用Carotid DSA CT扫描模式，自动管电流(Caredose 4D)扫描方法，扫描范围自颅顶至主动脉弓；常规平扫后运用示踪法(Bolus tracking)行增强扫描，注射碘海醇(商品名为欧乃派克)后，监测兴趣区(升主动脉)密度达到预设值(100HU)后，触发延迟3-5秒开始扫描；使用双筒高压注射器(德国Ulrich Medical)，经肘静脉以(表1)中的预设方案注入对比剂及生理盐水。扫描参数：准直器宽度2.0×128×0.6mm，螺距为1.2，迭代范围3～4，重建层厚为1mm。

1.3 图像质量评价及判定标准客观评价：所得图像传输至Syngo Via云处理器，经过后处理软件自动去骨及人工修饰后，采用最大密度投影(MIP)、容积再现(VR)及多平面重建(MPR)等方法进行三维重建。后处理图像由本科室医生在进行诊断报告时盲法评估反馈。分别测量每例患者的主动脉、颈内动脉、大脑中动脉M1段及椎-基底动脉的CT值各2次，取其平均值进行统计学分析；避开周围血管，测量双侧半卵圆中心水平的脑白质CT值两次，取其平均值。将脑实质CT值的标准差(SD)作为图像噪声，根据以下公式计算信号噪声比(signal-to-noise ratio, SNR)及对比噪声比(contrast-to-noise ratio, CNR)：SNR=CT值a/SD；CNR=CT值a-CT值b/SD。

其中CT值a为目标血管的平均值，CT值b为脑实质的平均CT值，SD为脑实质CT值的标准差。

主观评价：①注射侧头臂静脉及锁骨下静脉伪影分2级，Ⅰ级：无强化或轻微强化但不影响动脉开口显示(2分)；Ⅱ级：显著强化且有硬化束伪影，影响动脉开口显示(1分)。②头颈部动脉血管显影分2级，Ⅰ级：血管轮廓清晰、光滑(2分)；Ⅱ级：血管显影淡、边缘轮廓较毛糙，影响诊断(1分)。③头颈部动脉分支的显示，Ⅰ级：颈部各分支小动脉清晰显示(2分)；Ⅱ级：头颈部血管尚能显示，但其他分支动脉显影较淡(1分)。

1.4 统计学分析所有数据经SPSS 20.0软件包分析,计量数据以±s表示。对计量资料(主观评分、CT值、SNR、CNR、DLP、ED)采用独立样本t检验。

2 结 果

2.1 客观评价实验组动脉内CT值、SNR、CNR均显著高于对照组(P＜0.001)，如表2所示。

图像显示：相同造影剂用量、不同KV下，对照组和实验组血管均清晰显示，血管边缘锐利，且80KV血管CT值比120KV可高出40%以上，80KV的血管CT值最高者甚至可达到700HU以上，而辐射剂量比120KV减少75%左右，见图1-2。

2.2 静脉硬化束伪影虽设备先进及参数调整合适，但为了减少进入患者体内的盐水用量，故部分图像仍见少量硬化束伪影，但未影响血管开口及总体观察，且颅内静脉显影淡，可调节窗宽窗位降低其影响。

2.3 主观评价不同KV的图像，头颈部动脉分支显示对比，80KV与120KV的图像质量相当(表3)(P＞0.05)，这提示不同KV下血管显示并无显著差异性，故无统计学意义。

3 讨 论

对比剂用量以往无统一标准，传统用量为80～100ml不等，用量较大，既加大了肾脏的负担，亦增加了不良反应的发生几率；为克服这些问题，很多前辈 学者采用了多种方法，而低对比剂用量是可行的，但在扫描速度无法跟上的情况下，盲目减少对比剂用量可能会错过峰值时间，影响诊断；随着设备的更新，CTA的低剂量扫描已有众多学者投入研究，本研究亦采用低KV(80KV)、低对比剂用量(35ml)的方法，比较同一低对比剂用量下，不同KV所得的图像质量、辐射剂量、脑实质的噪声等。不同KV下，KV值越低，头颈部血管内CT值增加越明显，这与碘的特征吸收光谱特性有关，利于血管显示；再者，本研究采用Care Dose 4D技术，在管电压为80KV时，管电流虽略有变化，辐射剂量增加不明显，尽管低KV大大增加图像噪声，但两组图像的主观评分无统计学意义，本研究结果显示80KV的噪声值比120KV升高了11.5%，但低KV增加了血管强化程度，且采用迭代重建技术，这在一定程度上可弥补噪声对图像的影响。

表1 使用双筒高压注射器经肘静脉中的预设方案注入对比剂及生理盐

表2 不同KV下动脉内对比剂浓度及曝光剂量

表3 不同KV下CT血管造影图像质量评分比较

图1 最大密度投影(MIP)。

图2 容积再现(VR)。图为80KV，35ml造影剂下所得头颈部血管显示情况。

图像质量的另一关键因素是开始扫描时间，本研究采用Bolus tracking法，确保锁骨下静脉及上腔静脉少量甚至无造影剂残留而头颈部血管内对比剂浓度又能维持在高水平，实验组及对照组头颈部动脉内CT值均取得满意结果，而双源CT扫描速度快，更减少了颅内及颈部静脉的显影，提高了动脉与周围组织的对比。这说明低千伏低对比剂用量在头颈部CT血管成像的应用是可行的，可普遍用于临床头颈部血管疾病筛查及治疗后复查。

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A Preliminary Study in Cerebral and Neck CT Angiography with 80KV and Low Contrast Agent Dose

CHEN Xiao-jun, DING Xiang-lian, CHEN Yu-fang, et al., Department of Radiology The Fifth Affliated Hospital of Sun Yat-sen University Zhuhai 519000, Guangdong Province, China

ObjectiveTo assess the feasibility of the “double- low” CT angiography - low-kilovolt and low contrast agent dose in cerebral and neck angiography.MethodsIn this study, low contrast agent dose-35ml would be used in cerebral and neck CT angiography. Twenty patients, clinically suspected the insufficiency of head-and-neck artery, were divided into two groups. One group (10 patients)took the conventional tube voltage-120KV,while the other group(10 patients)took the 80KV tube voltage, both the amount of contrast agent were 35ml, and the injection rate was 5ml/s, then injected 40ml saline with the same rate. Both of two groups take auto- Care dose 4D and Safre reconstruction, according to the original images and Maximum intensity projection(MIP), comparing the display of the vessels in cerebral and neck , calculating the radiation dose, and the density, noise, signal-to-noise ratio, contrast-to-noise ratio of the parenchymal with different kilovolts, then take statistical analysis.ResultsThe qualities of the images to both of the groups respectively are 5.833±0.100 and 5.856±0.133, P=0.694＞0.05; Noise of the images respectively is 2.261±0.026 and 2.522±0.031,P=0.000＜0.05, the noise is markedly increased; The radiation doses are 412.4±49.2 and 101.8±11.6, P=0.000＜0.05, the radiation doses are dramatic declined.ConclusionWith the use of “double-low” in dual-energy CT in cerebral and neck angiography, not only ensuring the images could be used to the clinical diagnose, but also reducing the radiation dose and the contrast agent dosage; In cerebral and neck angiography, it is hopefully used in the screening and reexamination during therapy, and it is worthy of further study and application.

Double Low-dose; CT Angiography; Cerebral and Neck Angiography; Tomography; Dual-energy CT

R322.1

A

10.3969/j.issn.1009-3257.2016.01.002

2016-01-15

陈晓君，男，医学影像学专业，主管技师，主要研究低剂量CT的临床应用及其他实用性研究等。

洪国斌