双低模式与常规模式脑动脉CTA图像质量对比

方敏，朱斌，王晓玲，汪兰，向柏林，唐新，丁小红，陈红蕊，管博飞

（浙江衢化医院，浙江 衢州 324000）

脑动脉CTA是脑动脉病变的首选检查方法[1]，其图像质量依赖于对比剂的浓度。通常采用高浓度的对比剂来增加血管与周围组织的对比度，但增加了患者对高浓度对比剂潜在危害的担心[1-2]；另外，X线辐射剂量相关的潜在风险也越来越引起大众的关注。因此，“如何在脑CTA检查中减少对比剂浓度和辐射剂量的同时却不降低图像质量”是当前的热门课题。常规脑动脉CTA检查通常采用120 kVp和370碘帕醇，有研究表明，100kVp和370碘帕醇可以明显提高脑动脉CTA图像的质量[2]，而非血管CT增强通常采用的是300碘帕醇。因此，作者参考120 kVp和300碘帕醇取值，探讨双低模式（低电压和低对比剂浓度）的成像质量，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择本院2019年4-10月48例无心肾功能异常、无过敏史、前期MRA检查怀疑脑动脉瘤而无明显脑动脉粥样硬化再次行脑CTA检查的患者，随机分配至双低模式组（23例）和常规模式组（25例）。两组性别、年龄、BMI差异均无统计学意义（P>0.05），详见表1。本研究经医院伦理委员会审批通过，且患者知情同意。

表1 两组一般资料比较

1.2 检查方法 双低模式组：管电压100kVp，对比剂300碘帕醇；常规模式组：管电压120kVp，对比剂370碘帕醇。具体方法：采用飞利浦brillian ceiCT，头先进，扫描方向颅底至颅顶，探测器宽度40mm，FOV17.5cm，扫描类型 Helical，层厚 0.625mm，层间距 0.625mm， 螺距 0.984：1， 扫描速度39.37mm/r，管电流自动旋转时间0.5秒，ASIR参数SS30 SLICE 30%，采集矩阵512×512，重建算法为标准算法。对比剂用高压注射器经右肘静脉套管（20G）注入，注射速率 5mm/s，注射剂量 50mL，注射完成后以3mL/s的速度注射0.9%生理盐水40mL。CTA增强采用触发法，当颈内动脉CT值达到120Hu时即开始增强扫描。将双低模式和常规模式扫描图像传至星云工作站，利用单键去骨功能进行容积重建、最大密度投影，图像后处理由同一名主管技术员完成。

1.3 图像质量评价

1.3.1 客观评价 脑CTA增强横断位图像颈内动脉终末段、颈部肌肉、脑实质、皮下脂肪设定圆形ROI测定CT值，颈内动脉终末段ROI设置为尽可能地包全颈内动脉终末段，须避开血管壁与斑块；其余 ROI面积约 15～20mm2，对比噪声比（CNR）和信号噪声比（SNR）[CNR=（ROIo·ROId）/SDn 和SNR=ROIo/SDn。注：ROIo为肝门静脉主干CT值，ROId为颈部肌CT值，SDn为背景噪声（IN），即皮下脂肪CT值的标准差]。由同一名主治医生测量并分析。

1.3.2 主观评价 脑动脉图像质量评分标准：5分，优秀，血管光滑，清晰锐利，对比度高，分支显示清晰；4分，良好，血管比较光滑，比较清晰锐利，对比度较好，分支显示较清晰；3分，中等，血管略毛糙，欠清晰锐利，对比度一般，分支可以显示；2分，较差，血管毛糙，对比度较差，分支显示较差；1分，差，血管十分毛糙，对比度极差，分支显示不清。主观评价由两位主治医师分别进行评分。

1.3.3 辐射剂量 根据CT剂量报告记录动脉期剂量长度乘积（DLP），有效辐射剂量ED=DLP×0.0021mSv/mGy.cm。

1.4 统计学处理 采用SPSS18.0统计学软件进行统计分析。计量资料用（±s）表示，采用t检验；计数资料用百分比表示，采用χ2检验；采用Kappa值判断主观评价的一致性；采用秩和检验比较两组脑动脉图像主观评分。

2 结果

两组动脉CT值、背景噪声、CNR、SNR差异均无统计学意义（P>0.05），两组ED差异有统计学意义（P<0.05），详见表 2。 两组 Kappa值为 0.85，一致程度较好,两组脑动脉图像质量主观评分差别无统计学意义（Z=-1.368，P＞0.05）。

3 讨论

研究认为，年龄、性别、心功能、BMI会对CTA增强效果产生影响[1-2]，故本文在分组时未纳入心功能不全的患者。CTA在血管评价中起着非常重要的作用，但动脉的显示往往依赖于高浓度的碘对比剂。有研究表明[3-4]，高浓度的碘对比剂由于黏度和渗透压高，有可能增加对肾脏的损害，应用低浓度的对比剂可以减少此类风险。本文双低模式组应用的对比剂浓度为300mgI/mL，明显低于常规组应用的对比剂浓度370mgI/mL。X线成像原理表明，管电压越低X线穿透力越低，对比度越高，成像越清晰。本研究通过降低管电压，并采用低对比剂浓度相结合的模式，以期达到常规模式的CTA成像效果。

通过降低管电压来降低辐射剂量进行脑CTA检查在滤波反投影法时代已有尝试[3-5]，但图像背景噪声增加明显，导致CNR、SNR降低，脑CTA成像质量无法达标。本文降低管电压的方法应用的是自适应迭代重建技术（ASIR），与滤波反投影法相比，ASIR可以明显降低CT图像背景噪声，提高图像质量[4-7]。本文常规模式组与双低模式组背景噪声、CNR和SNR差别无统计学意义（P＞0.05），主观评价结果也表明双低模式组图像质量评分与常规模式组一致性较高，而辐射剂量降低约30%。

综上，采用低管电压厚（10kvp）、低碘对比剂浓度（300碘中有醇）的模式进行脑动脉CTA检查可以有效降低X线辐射剂量，减少高浓度碘对比剂的应用，但图像质量并没有降低，且双低技术是在常用的CT设备上进行参数优化，技术要求低，更有利于临床推广。

表2 两组脑动脉CT值、背景噪声、CNR、SNR、ED对比（±s）

表2 两组脑动脉CT值、背景噪声、CNR、SNR、ED对比（±s）

与常规模式组比较*P＜0.05

组别 n 脑动脉C T值（H u） 背景噪声 C N R S N R E D(m G y)常规模式组 2 5 3 2 5.4 6±6 8.3 5 9.4 5±3.3 4 3 3.5 6±1 5.8 4 3 4.4 6±1 4.3 4 0.6 6±0.0 3双低模式组 2 3 3 3 0.2 3±7 0.5 7 1 1.2 4±4.8 7 3 2.3 4±1 6.8 9 3 1.6 7±1 6.7 5 0.4 5±0.0 4*