低管电压联合低浓度对比剂对下肢动脉CT血管成像质量与辐射剂量的研究*

胡仕北，何长久，周 鹏，夏 谦，刘 舫，李海烈，胡 梅

四川省肿瘤医院 影像科(成都 610041)

股前外侧穿支皮瓣(anterolateral thigh perforator flap, ALTPF) 移植术因其优点多，在临床中的应用日益广泛[1-3]。术前下肢动脉CT血管成像(CTA)检查，能准确提供穿支动脉的直径、类型、起始位置等信息，对于ALTPF 术前设计、提高手术安全性和减少并发症具有重要意义[2]。术前下肢动脉CTA扫描范围大，患者接受的辐射剂量和对比剂用量较多，在保证图像质量、满足ALTPF移植术前评估要求的情况下，应尽可能降低患者的辐射剂量和碘摄入量。因此，本研究旨在探讨采用低管电压联合低浓度对比剂行下肢动脉CTA在ALTPF移植术前评估中，对图像质量、辐射剂量和碘摄入量的影响。

1 资料与方法

1.1 临床资料

连续收集2015年1月至2016年12月四川省肿瘤医院符合以下标准的患者：临床确诊为舌癌、口底癌、口颊癌、下咽癌等头颈部肿瘤，拟行ALTPF移植术；愿意接受下肢动脉CTA检查。排除标准：严重心、肝、肾功能不全；碘对比剂过敏；无法配合完成检查；孕妇或哺乳期女性；有远处转移者。共32例患者纳入研究，其中，男18例，女14例，年龄34～69 (52±7)岁。按随机数字表法将患者分为试验组和对照组，每组各16例。两组患者性别、年龄、体质指数(BMI)比较，差异无统计学意义(P>0.05)(表1)。本研究经过医院伦理委员会批准，所有受检者均签署知情同意书。

表1 两组患者的一般资料和扫描方案(n=16)

1.2 检查方法

采用荷兰Philips iCT 256层螺旋CT行双侧下肢动脉CTA扫描。仰卧位，足先进，双手自然上举，扫描为头足方向，扫描范围从髂棘水平至髌骨下缘。准直器宽度64 mm×0.625 mm，螺距0.609，旋转时间0.5 s/周，矩阵512×512，视野(FOV) 350 mm×350 mm，层厚0.90 mm，层间距0.45 mm。管电压、管电流和碘对比剂浓度如表所示(表1)。试验组和对照组采用的对比剂分别为碘海醇和碘普罗胺。采用双筒高压注射器以5 mL/s的流率经肘正中静脉注射对比剂1.5 mL/kg，再以相同流率注射50 mL生理盐水。采用对比剂追踪技术，在腹主动脉分叉处放置兴趣区(ROI)，触发阈值300 HU，触发后延迟2.8 s扫描。试验组采用iDose4迭代算法(Level 4)重建，对照组采用滤波反投影法重建。

1.3 图像质量评价

将数据传输至荷兰Philips EBW 4.5工作站，由1名具有放射诊断10年经验的放射科医师和1名具有头颈外科10年经验的头颈科医师采用双盲法对图像质量进行评价。1)主观评价：对旋股外侧动脉降支穿支动脉的显示效果进行评分，评分标准：5分：穿支动脉显影好，全程走形显示清楚，与起源的旋股外侧动脉降支解剖关系清晰，达到术前评估要求；4分：穿支动脉显影较好，走形连续，能显示穿支动脉的全程，与起源的旋股外侧动脉降支解剖关系较清晰，达到术前评估要求；3分：穿支动脉显影一般，走形基本连续，与起源的旋股外侧动脉降支解剖关系显示一般，基本达到术前评估要求；2分：穿支动脉显影，但显示不清，走形不连续，无法达到术前评估要求；1分：穿支动脉未见明确显示，无法达到术前评估要求。评分≥3分认为图像质量能满足ALTPF移植术前评估要求。2)客观评价：对显影的旋股外侧动脉降支穿支动脉进行综合评估(包括直径、类型、起始位置、血管蒂长度等)，选出最合适的1支穿支动脉设计皮瓣。由于选出的穿支动脉较小，无法准确测量其CT值，故测量旋股外侧动脉降支的CT值及标准差，测量层面选在旋股外侧动脉降支起始处，ROI面积为3 mm2。计算旋股外侧动脉降支的信噪比(signal noise ratio, SNR)，SNR=旋股外侧动脉降支起始处CT值/旋股外侧动脉降支起始处CT值的标准差。

1.4 穿支动脉吻合率

所有患者均在下肢动脉CTA检查1周以后行ALTPF移植术，以术中穿支动脉的探查情况作为标准，计算各组的穿支动脉吻合率。

1.5 辐射剂量及碘摄入量

记录容积CT剂量指数(volume CT dose index, CTDIvol)、剂量长度乘积(dose length product, DLP)，计算有效剂量(effective dose, E)，E=DLP×k，k=0.015 mSv·mGy-1·cm-1[4]。碘摄入量(g)=碘对比剂浓度(mg/mL)×碘对比剂用量(mL)/1 000。

1.6 统计学方法

2 结果

2.1 图像质量和穿支动脉吻合率

所有患者均顺利完成下肢动脉CTA检查。2名医师对图像质量主观评分的一致性较好，Kappa值为0.76。两组图像质量均满足ALTPF移植术前评估要求(图1)。两组间主观评分、旋股外侧动脉降支SNR比较，差异无统计学意义(P>0.05)(表2)。试验组有15例患者术中探查到术前定位的穿支动脉而完成ALTPF移植术，有1例患者术中未探查到术前定位的穿支动脉而更改供区，穿支动脉吻合率为93.75%(15/16)；对照组有14例患者术中探查到术前定位的穿支动脉而完成ALTPF移植术，有2例患者术中未探查到术前定位的穿支动脉而更改供区，穿支动脉吻合率为87.50%(14/16)。两组间穿支动脉合率比较，差异无统计学意义(P=0.500)。

图1 两组患者下肢动脉CTA检查的VR、MIP图像

注：A、B：对照组患者，旋股外侧动脉降支穿支动脉显示清晰(长箭)，满足术前评估要求；C、D：试验组患者，旋股外侧动脉降支穿支动脉显示清晰(短箭)，满足术前评估要求

2.2 辐射剂量和碘摄入量

试验组E和碘摄入量低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。试验组E较对照组下降了42.01%(7.1/16.9)，碘摄入量较对照组下降了18.86%(6.3/33.4) (表2)。

表2 两组患者图像质量、碘摄入量和辐射剂量比较

3 讨论

ALTPF移植术已广泛应用于头颈部的修复重建[1,3]。下肢动脉CTA可显示双侧股前外侧区数支穿支动脉，在术前对显示的穿支动脉各项解剖参数进行综合评估，设计出最优化的穿支动脉，可明显提高移植皮瓣的质量，减少不必要的手术损伤[5]。术前下肢动脉CTA能准确提供穿支动脉的直径、类型和起始位置等信息，有助于选择最合适的穿支动脉用于ALTPF移植[2]。但很少有研究探讨采用低管电压联合低浓度对比剂行下肢动脉CTA检查在ALTPF移植术前评估中，对图像质量、辐射剂量和碘摄入量的影响。

降低管电压会使X线光子平均能量下降，组织结构对X线衰减增加，达到探测器的光子数量减少，导致图像质量下降。但本研究中两组穿支动脉显示效果评分均≥3分，满足ALTPF移植术前评估要求，且两组主观评分、旋股外侧动脉降支SNR比较，差异无统计学意义(P>0.05)，考虑是因为试验组采用的iDose4迭代算法是双空间、多噪声模型和解剖模型，在对噪声予以细致处理的同时，解剖模型加速重建过程，提高图像分辨率，消除蜡像状伪影，能明显提高SNR[6-7]。此外，两组间的穿支动脉吻合率比较，差异无统计学意义(P>0.05)，进一步说明试验组的图像质量可以满足ALTPF移植术前评估要求。

对比剂碘摄入量越大，对比剂肾病的发生率越高；辐射剂量越大，辐射所致癌症的危险越高[8-10]。本研究结果显示，随着对比剂含碘浓度从370 mg/mL降至300 mg/mL，试验组的碘摄入量较对照组明显下降了18.86%，差异有统计学意义(P<0.05)，对比剂碘摄入量下降有助于减少对比剂引起的不良反应。同时，随着管电压从120 kV降至100 kV，试验组的E较对照组下降了42.01%，差异有统计学意义(P<0.05)，符合辐射防护最优化原则，有助于降低随机效应的发生。

综上所述，采用低管电压联合低浓度对比剂行下肢动脉CTA检查可保证图像质量满足ALTPF移植术前评估要求，且能明显降低辐射剂量和碘摄入量。

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