低浓度、流速下非肥胖患者胸腹部主动脉成像心率与启动实时监测的时间关系

张 伟，陈兴奎，廖荣萍，何金坤，池泽林

（中山大学附属第七医院放射科 广东 深圳 518107）

叶浩翊等[1]指出，BMI ≤24 kg/m2的人群中使用低管电压、管电流、造影剂剂量、浓度与注射速率的扫描方式进行血管成像可获得满足诊断的图像且明显降低患者碘对比剂使用总量。试验中使用的非离子型造影剂优微显（300 mgI/mL），注射速率采用3.5 mL/s 基于此。

随着CT 扫描技术的发展和多种成像方法的完善,胸腹部CT 血管造影（computed tomography angiography,CTA）凭借准确无创、操作简便、多角度、容积再现图像立体直观等优势广泛应用于主动脉夹层、动脉瘤等血管病变评估与诊断中[2]。其常用的扫描方法有3 种：①经验法：由技术人员凭借自己的经验固定延迟时间进行扫描。②小剂量团注法：注射小剂量造影剂，对主动脉进行实时监测，当达到峰值开始下降时停止扫描，所得图像带入特定的工作站，获得主动脉的时间密度曲线，确定延迟扫描时间。③智能跟踪触发扫描：可根据患者血液循环的速度差异，注射造影剂一段时间后启动实时监测，监测某一层面内某种结构在这段时间内的增强程度，当感兴趣区到达阈值后屏气进行扫描[3]。本文采用线性回归分析研究自动智能追踪技术行全主动脉CTA 成像时，心率与到达阈值的时间关系，分析注射造影剂一段时间后启动实时监测的时间范围，从而个性化设置开始实时监测的时间，从而进一步减少患者的辐射剂量。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020 年5 月—2021 年1 月我院收治的87 例行胸腹主动脉CTA 检查的患者为本课题的研究对象，其中男51 例，女36 例，年龄23 ～78 岁，平均年龄55.9 岁。病例纳入标准：体质量指数（body mass index, BMI）≤24 kg/m2（即非肥胖者），患者无严重心律失常、心功能不全，无碘过敏史，肝肾功能正常。患者及家属对本次研究知情，且自愿参与，并签署知情同意书。

1.2 设备与参数设置

使用西门子公司生产的Force 双源CT 机，双能量扫描模式，电压为100 kV 和Sn150 kV，CAREDose 4D 自动mAs 技术,螺距（pitch）为0.9，旋转时间为0.5 s，层厚1 mm，层距0.625 mm。算法为130f medium smooth，重建方式为SAFIRE，滤过参数为3 级。

1.3 方法

检查前要求患者去除胸腹部的金属饰品或可能影响X线穿透力的物品，评估其身体情况，与患者及其家属充分沟通后签署知情同意书，对无禁忌证可做检查的患者进行健康宣教，要求其喝水充分水化以减少过敏反应的发生概率。检查前对每一位受检者进行心率的测量，选择右侧肘正中静脉通过20G 的静脉套管留置针进行静脉留置。准备完毕后进入扫描室，让患者仰卧，脚先进，双手上举与颈椎不在同一层面，对受检者甲状腺进行防护。全组均使用西门子公司生产的Force 双源CT 进行扫描，采用单定位相，先进行平扫，扫描范围由胸腔入口至耻骨联合，扫描监测层，将感兴趣区定在气管分叉层面的升主动脉，启动智能自动跟踪扫描，监测层面扫描参数为电压100 kV，电流23 mAs，监测间隔时间1.5 s,注射造影剂8 s 之后开始实时监测，当其中感兴趣区的造影剂浓度阈值到达100 HU 后延迟9 s 屏气扫描。增强扫描应用高压注射器经右肘正中静脉注射非离子型造影剂（Ultravist 300 mgI/mL）80 ～100 mL不等，注射速率3.5 mL/s，注射完毕后立即以同样的速率注射0.9%氯化钠溶液30 mL 冲管。

1.4 统计学方法

采用SPSS 25.0 统计学软件对患者的心率和时间进行回归性分析，得出回归系数（B、Beta）及系数指数,判断其相关性，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 心率与时间的关系

将心率与到达阈值时间进行回归分析，具有统计学意义（P=2.0192E-50 ＜0.05）。其中常量为23.403，B=-0.128，R=0.854，P=2.0192E-50 ＜0.05，到达阈值的时间长短与心率具有较强相关关系，且具有统计学意义。根据线性回归分析方法可知，Y（到达阈值时间：单位秒）=23.403-0.128×心率。据此方程可得到在一定心率区间内，启动实时监测的时间关系（见表1）。

表1 心率与启动实时监测的时间关系表

2.2 辐射剂量比较

根据机器自动测量的剂量长度乘积（dose length product, DLP）、容积剂量指数（CT dose index volumes,CTDIvol），根据DLP 计算有效剂量（effective dose,ED）ED=k×DLP，k 值采用欧盟委员会（Commission of the European Communities, CEC）给的躯干值0.014[4]。DLP、CTDIvol 都与管电压、管电流等扫描参数相关，体现机器设备输出的辐射剂量不是病人接受的辐射剂量；ED 是一个辐射生理效应剂量参数，其实是全身辐射损伤的概念，代表检查时某部位不均匀曝光的危险程度。由机器自带的剂量表可知，监测层面的DLP=0.8 Gycm，依据有效剂量计算公式可知监测层每监测一次的ED=0.011 2 mSv,依据各心率区间的启动实时监测时间与原8 s 开始实时监测比较计算出各心率区间的辐射减少量（见表2）。

表2 不同心率下个性化实时监测与固定8s 实时监测剂量 单位：mSv

3 讨论

近年来人们越来越关注电离辐射对机体健康的影响，目前临床已证实过高剂量的X 射线对机体具有一定的潜在危害，国际放射防护委员会主张X 线检查应合理使用低剂量，以最大限度保护受检者，因此在保证图像诊断质量的前提下，尽可能降低辐射剂量的扫描方法很值得深入研究[5-6]。双源CT 的双能量扫描，在获得能量成像的信息之外，具有综合使用高低管电压扫描优势，从而在使用不高于传统单能量成像辐射的剂量下，优化图像质量，获得更丰富的诊断信息。在完成全主动脉扫描后，可使用容积再现（VR）、最大密度投影（MIP）、多平面重建（MPR）以及曲面重建（CPR）等后处理技术，多角度地展示病变或正常解剖结构。

使用自动智能追踪技术进行实时监测时，根据患者不同的心率区间，来设置注射造影剂后启动实时监测的时间，心率越快，循环时间越短，对比剂到达监测层面阈值时间就会缩短，启动实时监测的时间值越小；心率越慢，循环时间越长，对比剂到达监测层面阈值时间会延长，启动实时监测的时间值越大。相比无论什么心率下都设置同样的启动实时监测的时间而言，实现了更为个性化的扫描方案，特别对于心率较慢的患者，进一步减少了其接受的辐射剂量。根据线性回归方程可知心率＜60，启动实时监测时间为15s，可减少0.067 2 mSv；心率[60，70）时，启动实时监测时间为14s，可减少0.033 6 mSv；心率[70，80）时，启动实时监测时间为13s，可减少0.033 6 mSv；心率[80，90）时，启动实时监测时间为12 s，可减少0.022 4 mSv；心率[90，100）时，启动实时监测时间为11 s，可减少0.011 2 mSv；心率[100，110）时，启动实时监测时间为10 s，可减少0.011 2 mSv。这些数值看起来不大，但对于辐射剂量不高的监测层来说，根据不同心率个性化设置自动监测时间，可以减少其两到六倍的剂量。

本研究中也存在一些不足之处，研究样本量较少，可能会导致研究结果存在偏差，下一步将进一步扩大研究样本量，进行更深入的研究。