低管电压联合低浓度造影剂在肺动脉成像中的可行性

戴丽娟 王 琦 杨 丽 李 扬 张哲皓

(河北医科大学第四医院 CT/MRI，河北 石家庄 05000)



低管电压联合低浓度造影剂在肺动脉成像中的可行性

戴丽娟 王 琦 杨 丽 李 扬 张哲皓

(河北医科大学第四医院 CT/MRI，河北 石家庄 05000)

目的 探讨不同管电压和不同浓度造影剂在CT肺动脉成像(cTPA)的效果及低管电压联合低浓度造影剂在CTPA扫描中的可行性。方法 68例临床怀疑肺栓塞(PE)的患者(体重<80 kg)随机分为两组，每组34例。观察组为低剂量组，管电压80 kV，非离子型造影剂碘海醇300 mg/ml，60 ml；对照组为常规组，管电压120 kV，非离子型造影剂碘海醇370 mg/ml，60 ml。测量肺动脉干及各亚段肺动脉CT值，计算平均CT值。以胸骨前空气CT值的标准差代表图像噪声，记录 CT实际容积剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)、并计算有效剂量(ED) 。计算信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)和有效辐射剂量(mSv)，对两组图像质量进行评分。结果 两组图像评分、信噪比、对比噪声比无统计学差异(P>0.05)。观察组CTDIvol、DLP、ED分别为(6.86±0.89)mGy，(219.05±1.88)mGy×cm，(3.06±0.54 )mSv；对照组CTDIvol、DLP、ED分别为(11.34±1.58)mGy，362.76±2.38)mGy×cm，(5.07±1.12)mSv。观察组有效辐射剂量比对照组明显降低40%。对比剂碘摄入量减少19%。 结论 利用低管电压和低浓度造影剂在CT肺动脉成像是可行的，可以在保证图像质量的情况下，减少患者的辐射剂量和对比剂碘摄入量。

多层螺旋CT；肺动脉成像；辐射剂量；低剂量对比剂

多层螺旋CT肺动脉成像(CTPA )目前已成为临床可疑肺栓塞(PE)时的首要检查方法〔1〕。随之CTPA的辐射剂量及应用何种浓度造影剂问题也成为人们研究的热点问题〔2〕。本研究通过比较不同管电压和不同浓度造影剂在CT肺动脉成像的效果，探讨低管电压联合低浓度造影剂在CTPA扫描中的可行性。

1 资料及方法

1.1 对象 对68例自2015年11月临床可疑PE的患者进行随机分组。同时入组要求患者的重量≤80 kg。观察组34例，采用低电压(80 kV)和低浓度对比剂(300 μg/ml)60 ml，对照组34例，采用常规电压(120 kV)和对比剂(370 μg/ml)60 ml。所有患者均获得伦理委员会批准，并且检查前签书面知情同意书。两组年龄及性别构成无明显差异(P>0.05)。

1.2 扫描方法 采用Philips 256层Brilliance iCT 进行CT增强扫描。管电压分别为80 kV、120 kV，自动触发管电流，扫描层厚0.9 mm，层间距为0.4 mm，准直为128×0.625 mm，螺距0.925。增强扫描分别采用非离子型对比剂 (碘海醇) 注射液(300 mg/ml)及(370 mg/ml)，经肘静脉注射70 ml，流速4.0 ml/s，延迟时间采用自动跟踪技术，感兴趣区(ROI)选择上腔静脉，阈值预设定为100 HU，扫描范围从胸廓入口到两侧肋膈脚水平。

1.3 图像重建 两组图像算法均采用自适应迭代重建算法(ASIR)〔3〕。两组图像经多平面重组，包括冠状面和矢状面重组、最大密度投影(MIP)、容积再现(VR)、曲面重建(CPR)等后处理，以清楚显示肺动脉各级分支的走行方向与肺栓子的位置、大小。

1.4 图像质量测量方法 将扫描数据和图像传到PACS诊断工作站。手动勾画ROI。ROI域选择测量3个不同部位CT值(HU)即：肺动脉干，左肺下叶前基底段肺动脉、右肺下叶后基底段肺动脉。最后得到3个不同部位的肺动脉的CT值，各组分别计算其平均值，单位用Hu 表示。图像噪声值由胸骨前空气标准差SD表示，将大小约5 mm2圆形的ROI放置在两侧胸大肌，测量并记录，取其平均值。SNR= 肺动脉平均CT值/图像背景噪声；CNR=(肺动脉平均CT值-胸大肌平均CT值)/图像背景噪声。

1.5 图像质量主观评分 由2名高年资的影像诊断医生采用双盲法对两组使用不同剂量造影剂的 CTPA 成像后的横断面及三维重建图像进行分析。图像质量评分按5分评分方法。1分，肺动脉充盈不佳，边缘毛糙，重度图像噪声；2分，肺动脉充盈欠佳，边缘不光滑，中度图像噪声稍大；3分，肺动脉充盈尚可，边缘光滑，轻度图像噪声；4分，肺动脉充盈良好，边缘清晰，轻微图像噪声；5分，肺动脉充盈佳，边缘光滑锐利，无图像噪声。

1.6 辐射剂量估算 记录每例患者的CT 容积剂量指数(CTDIvol) 和剂量长度乘积(DLP),并按照公式E≈k×DLP 计算有效剂量(ED)。其中k 值为欧盟委员会CT质量标准指南推荐的胸部值 0.014〔4〕。

1.7 统计学方法 应用SPSS17软件进行t检验、Mann-WhitneyU检验。

2 结 果

2.1 图像质量评价 所有病例均一次性扫描成功。客观图像质量评价，试验组和对照组肺动脉干平均CT值、胸大肌平均CT值、背景噪声、信噪比和对比噪声比差异无统计学意义(P<0.05)。见表1 。主观图像质量评价，两组图像质量评分：观察组平均分值为(4.21±0.89 )，对照组平均分值为( 4.52±0.87)差异无统计学意义(U=68.354,P=0.327)，见图1，图2。

2.2 辐射剂量评估 观察组平均CTDI为(6.86±0.89)mGy,DLP 为(219.05±1.88)mGy×cm,有效辐射剂量为(3.06±0.54)mSv；B组平均CTDI为(11.34±1.58)mGy，DLP为(362.76±2.38)mGy×cm，有效辐射剂量为(5.07±1.12)mSv。观察组较对照组辐射剂量减低 40%，而图像质量评分统计学无显著性差异(P<0.05)；信噪比SNR 统计学无显著性差异(P<0.05)，对比噪声比CNR统计学无显著性差异(P<0.05)。见表2。

a:轴位图像显示肺动脉干及其分支强化明显，图像无噪声；b:MIP重建图像显示肺动脉主干及其各级分支清晰，边缘光滑锐利;c:轴位图像显示右肺动脉干及左肺下叶前基底段肺动脉内可见多个肺栓子形成，肺动脉造影剂充盈良好，轻微图像噪声；d:MPR重建冠状位图像显示：右肺动脉干及左肺下叶前基底段肺动脉肺栓塞

图1 低管电压80 kV,300 mg/ml造影剂60 ml的轴位图像及重建图像

a:轴位图像显示肺动脉干及其分支强化明显，图像无噪声；b MIP 重建图像显示肺动脉干及其各级分支造影剂充盈良好，血管束走行自然；c:轴位图像显示右肺中叶肺动脉内可见肺栓子形成，造影剂充盈良好，无图像噪声；d:MPR重建冠状位图像显示：右肺中叶肺动脉肺栓塞形成

图2 常规管电压120 kV，370 mg/ml造影剂60 ml的轴位图像及重建图像

表2 A、B两组平均辐射剂量结果比较

3 讨 论

PE时临床急性心肺血管病之一，能够对其早期、准确的诊断对于临床及时治疗尤为重要〔5〕。CT肺动脉成像已成为临床怀疑肺栓塞的首选方法。肺动脉CTA扫描条件包括：管电压、管电流、螺距、准直、对比剂自动跟踪技术自动启动，造影剂浓度的选择及剂量等。国内外已有文献报道〔6〕，降低管电压可以明显降低辐射剂量。然而应用低管电压扫描的主要缺点是，降低到达扫描层面的X线能量，导致更高的图像噪声，从而可能会降低图像质量〔7〕。而本研究应用的适应性迭代重建算法，可以对图像噪声进行校正和抑制，可以保证图像质量，大大降低图像噪声〔8〕。试验组以300 mg/ml的碘浓度注入60 ml造影剂，相当于摄入18 g碘，以370 mg/ml的碘浓度注入60 ml造影剂，相当于摄入22.2 g碘，试验组较对照组碘摄入量减少了19%。而两组对于肺动脉及亚段肺动脉强化值统计学无显著意义。并且各级肺动脉分支增强CT值均达到250 HU以上，这种强化程度足以显示并确诊PE。应用低管电压(80 kV的)肺的CTA成像和相对低浓度(300 mg/ml)的造影剂，可以使受检者的辐射剂量下降40%，碘摄入剂量下降19%，与文献报道一致〔9〕。有文献报道〔9～11〕，对比剂肾病的发生率与对比剂的浓度、剂量和渗透压等密切相关。高渗性对比剂引起的渗透性利尿大于等渗对比剂,可使肾脏负荷增加,损伤肾功能。使用低浓度对比剂不仅降低对比剂肾病的发生风险,也减少了对比剂使用的总碘量。

目前的研究存在一定的局限性。首先，图像质量由放射科医师主观评价，可能会有主观性偏差。第二，研究可疑肺栓塞患者的病例数较少，应扩大样本量。第三，研究对象被限制在个体体重≤80 kg，对于体重较大的患者是否适合本扫描条件还需进一步研究。综上所述，应用低管电压和低浓度造影剂，CTPA图像质量完全能够满足临床诊断需求。两者结合，既减少了患者的辐射剂量，又减少患者摄入的碘含量，进而减少对比剂肾病等其他副作用，是完全可行的。

1 李俊君，杨新官.64排螺旋CT肺CTPA成像低剂量造影剂的应用研究〔J〕.华夏医学，2012;25(2)：220-3.

2 范维鹏，成 彬.256 层螺旋CT低剂量对比剂在标准体重患者肺动脉血管成像检查中的应用〔J〕.中国医师进修杂志，2013;36(6)：41-2.

3 夏 巍，尹肖睿，吴晶涛，等.自适应迭代重建技术在CTPA中降低辐射剂量且提高图像质量的研究〔J〕.临床放射学杂志，2015;34(12)：1989-93.

4 European Commission.European guideline on quality criteria for computed tomography,EUR 16262〔M/OL〕.Luxembourg:Office for Official Publication of the European Communities,2000.

5 中华医学会放射学分会心胸学组.急性肺血栓栓塞放射学检查技术方案与诊断共识〔J〕.中华放射学杂志,2012;46(12):1067-8.

6 Delesalle MA,Pontana F,Duhamel A,etal.Spectral optimization of chest CT angiography with reduced iodine load:experience in 80 patients evaluated with dual-source,dual-energy CT〔J〕.Radiology,2013;267(1):256-66.

7 Faggioni L,Neri E,Sbragia P,etal.80-kV pulmonary CT angiography with 40 mL of iodinated contrast material in lean patients:comparison of vascular enhancement with iodixanol(320 mgI/ml)and iomeprol(400 mgI/ml)〔J〕.Am J Roentgenol,2012；199(6):1220-5.

8 Nural MS,Elmali M,Findik S,etal.Computed tomographic pulmonary angiography in the assessment of severity of acute pulmonary embolism and right ventricular dysfunction〔J〕.Acta Radiol,2009；50(6):629-37.

9 孙宏亮,胡莹莹,王 武.256层螺旋CT肺动脉成像对比剂应用的优化方案研究〔J〕.医学影像学杂志,2013;2(3):393-4.

10 吴静云,王霄英,张保翠,等.静脉注射碘克沙醇(270mgl/ml)肾脏不良反应的临床观察〔J〕.放射学实践,2014;29(3):239-41.

11 张保翠，张玉东，赵 凯,等.静脉注射碘对比剂对不同人群肾功能的影响〔J〕.中华放射学杂志,2013;47(4):335-9.

〔2017-04-15修回〕

(编辑 袁左鸣)

河北省2015年度医学科学重点研究课题(No.20150334)

王 琦(1972-)，男，副教授，主要从事心血管疾病研究。

戴丽娟(1979-)，女，硕士，主管技师，主要从事心血管影像诊断及新技术研究。

R563

A

1005-9202(2017)14-3571-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.14.086