个体化低流速注射方案联合低管电压在低BMI受检者头颈部CTA成像的应用研究

傅贤方 靳仓正 胡海菁 黎永锋 徐里纯

1 广东省佛山市南海区人民医院放射科(佛山 528200) 2 广东省江门市中心医院信息科(江门 529030) 3 广东省佛山市南海区人民医院(佛山 528200)

头颈部CT血管成像(computer tomography angiography, CTA)检查因其无创、便捷、准确性高等特点，临床应用逐渐增多[1]。头颈部CTA运用低管电压以及根据受检者体型不同而自动调节管电流的低辐射剂量成像技术已有较多报道[2-3]，而个体化低流速对比剂注射方案的成像研究却鲜见有相关报道。为了使低体质量指数(body mass index，BMI)受检者免受高流速注射对比剂的影响，降低其对比剂意外风险，达到精准注射检查，本研究对低BMI受检者头颈部CTA成像运用个体化低流速对比剂注射方案联合低管电压自动管电流扫描技术进行成像，旨在探讨个体化低流速对比剂注射方案在低BMI受检者头颈部CTA成像的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020年1月—2020年11月间在我院作头颈部CTA检查的低BMI受检者120例，随机分为三组，每组各30例。A组，男女比例12:18，年龄36～76岁，平均年龄为(59.3±11.2)岁，BMI值18.08～18.99 kg/m2,平均为(18.23±0.22)kg/m2；B组男女比例13:17，年龄48～79岁，平均年龄为(61.3±8.6)岁，BMI值16.87～19.78 kg/m2,平均为(18.35±0.89)kg/m2。C组男女比例12:18，年龄42～86岁，平均年龄为(62.9±10.4)岁，BMI值16.38～19.53 kg/m2,平均为(18.19±0.72)kg/m2；排除标准：严重心、肾功能不全，碘对比剂过敏，颈动脉或脑动脉主干严重狭窄。三组受检者性别、年龄、BMI值等一般资料比较无统计学差异。本研究经医院伦理委员会批准，受检者检查前均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 检查方法 采用GE Lightspeed-VCT 64排CT扫描仪。患者仰卧位，头先进，双手放置身体两侧，去除头颈部金属等异物，扫描时嘱患者不能移动头颈部或做吞咽动作。经患者右侧肘静脉使用Ulrich Missouri全自动双筒高压注射器团注对比剂，采用智能跟踪触发技术，取主动脉弓层面为兴趣区注药10秒后开始监测，当兴趣区CT值达到90 HU时触发并取最短延时时间扫描。扫描方向由足侧向头侧。

1.2.2 CT扫描参数 A组采用80 kV，B组、C组采用120 kV；其余参数三组均相同一致：采用自动毫安，噪声系数参考值为6，球管转速0.5 s/周，螺距0.984，探测器覆盖范围40 mm，扫描层厚5 mm，重建拆薄层厚0.625 mm。

1.2.3 对比剂注射参数 对比剂为碘帕醇注射液(370 mgI/mL)。A组注射流速为(受检者体质量kg值 0.05)mL/s，注射10秒为总量；B组注射流速为4 mL/s，总量为应用A组方案计算对应体质量所得的量；C组注射流速为4 mL/s,总量为0.9 mL/kg。三组注完对比剂后以相应的流速加推12秒生理盐水冲管。

1.3 图像后处理

分别将原始图像拆薄后的薄层数据导入GE ADW4.6工作站进行多平面重组、最大密度投影、容积重现等后处理方法进行图像重建。

1.4 图像质量评价

1.4.1 主观评价 由2名有经验的放射科医生采用双盲法对图像质量进行评价，意见不一致时协商决定，参照Löve的4分法进行评价[4]：1分：图像质量差，噪声较大，组织的结构显示不清，不能满足诊断要求；2分：图像质量一般，噪声较大，部分组织结构显示不清，但能满足诊断要求；3分：图像质量好，噪声尚可，结构显示清楚，能满足诊断要求；4分：图像质量优，噪声小，结构显示清晰，对比良好，完全能满足诊断要求。

1.4.2 客观评价 记录每位受检者对比剂注射流速和总量，检查后的CT剂量长度乘积(dose length product, DLP)。测量每个患者图像的主动脉弓、颈总动脉中段(取同层面左右颈总动脉CT值的均值)、大脑基底动脉的CT值和标准差(SD)，标准差记为图像噪声；测量左侧胸锁乳突肌1/2处为软组织CT值，每个CT值测量三次取平均值记录。计算公式信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)=动脉平均CT值/图像噪声，对比信噪比(contrast-to-noise tatio,CNR)=(动脉平均CT值-软组织平均CT值)/图像噪声。对比各组图像的CT值、SNR、CNR指标的差异。

1.5 统计学分析

应用SPSS 17.0统计软件进行统计分析，采用中位数、标准差和算术平均数等进行统计描述，非正态分布采用中位数和四位位数间距进行统计描述，对符合正态分布的计量资料采用方差分析，计数资料采用卡方检验进行统计推断，分类资料采用秩和检验等，检验标准a=0.05，P<0.05表示其差异有统计学意义。方差分析后采用SNK-q检验进行两两比较。

2 结 果

2.1 图像质量主观评价比较

三组图像质量主观评分均在2分以上，均能满足诊断需求。主观评分A、B组以4分居多，分别为4分：27例、3分：3例、2分：0例和4分：26例、3分：2例、2分：2例；C组评分为4分12例、3分16例、2分2例(见表1)。三组图像质量主观评分有差异(P<0.05)，见图1～2。

表1 图像质量主观评分比较 [n=30，n(%)]

图1 评分4分图，注射流速2.88 mL/s

图2 评分2分图,注射流速4 mL/s

2.2 对比剂流速、总量以及辐射剂量的比较

B、C组采用固定流速4 mL/s, A组平均为2.89 mL/s，比B、C组降低27.75%，有差异(P<0.05)；A、B组均采用A组受检者注射流速连续注射10秒的量作为对比剂总量，平均为28.70 mL，与C组均值47.73 mL比较降低39.87%，有差异(P<0.05)。B、C两组间DLP比较无统计学差异；A组与B、C组DLP比较平均下降47.10%，有差异(P<0.05)，见表2。

表2 各组碘对比剂流速、总量以及辐射剂量的比较

2.3 各组图像的CT值、SD、SNR、CNR比较

A组受检者各组动脉及胸锁乳突肌的CT值较B、C组数值稍高，组与组之间动脉CT值两两对比有差异(P<0.05)。三组图像客观参数SNR、CNR比较有差异(P<0.05)，见表3。

表3 各组图像血管的CT值、SD、SNR、CNR比较

3 讨 论

吴家伟[5]采用0.5 mL/kg总量、3.0 mL/s低流速结合能谱扫描应用到头颈部CTA成像，汤振华[6]采用0.7 mL/kg总量，3.5 mL/s低流速应用到冠状动脉CTA成像，都能取得高质量图像达到临床要求。然而都是采用固定值的低流速对比剂进行注射，没有针对检查者BMI值等因素进行个体化的精准注射方案。本研究A组采用个体化流速(受检者体质量kg值 0.05)mL/s，平均为2.89 mL/s，与吴家伟研究的低流速相比较下降3.67%。A、B组采用注射10秒为碘对比剂总量，平均值为28.70 mL,与吴家伟研究的低流速总量相同。本研究A组采用个体化低流速注射对比剂方案，既能降低受检者对比剂外渗漏的风险[7]，减轻受检者检查时注射部位疼痛感，也能减少对比剂肾病的发生率[8]。

客观结果显示A组受检者各组动脉及胸锁乳突肌的CT均值较B、C组数值稍高，组与组之间两两对比有统计学意义。B组与C组比较，对比剂注射流速、DLP和各动脉的SNR、CNR比较均无统计学差异；相同管电压扫描条件下，有研究表明血管强化程度跟对比剂的剂量有一定关系[9]，本研究B组各动脉CT值比C组稍低，原因是B组使用的对比剂总量较C组减少约40.37%，存在统计学差异，这也说明常规头颈CTA检查时对比剂总量存在使用过量现象，增加了受检者对比剂肾病的发生风险。A组受检者注射流速较B组降低27.75%，注射总量相同，但各动脉成像客观数据比较具有统计学差异，笔者认为原因是A组采用80 kV低千伏扫描技术，由于碘的原子序数相对较高(Z=53)，降低管电压至80 kV时X线能量减少，碘对比剂对X线的衰减增加，使其更好地吸收X线[10-11]，使得A组即使在低流速注射也能使图像血管的CT值增加到与B、C组受检者图像接近的CT值水平。

本研究以低BMI受检者为对象，A组采用80 kV扫描的低辐射剂量成像技术；B、C组采用常规120 kV扫描。所有受检者均使用自动毫安扫描[12]。结果显示A组较B、C两组辐射剂量分别降低46.41%、47.78%，检查辐射剂量存在统计学差异，与唐坤[13]采用80 kV与120 kV扫描辐射剂量的研究结果相符。而图像主观评价比较，A、B两组图像评分集中在4分，C组图像评分集中在3分，A、B组主观图像质量与C组比具有统计学差异。主观图像质量差异主要体现在扫描电压和对比剂的使用所引起血管的增强效果变化。A、B两组使用的对比剂总量方案相同，虽然两组患者注射流速有差异，但两组分别是使用80 kV和120 kV扫描，所以这就能解释两组图像质量主观评价没有差异。C组是使用大剂量总量对比剂，图像显示血管CT值比B组高，但由于对比剂使用过多，造成注射侧头臂静脉以及上腔静脉对比剂残留较多而出现明显的散射状硬化伪影[14]，并且影响右颈总动脉和右锁骨下动脉的显示，这也是C组图像主观评分较A、B两组低分的直接原因。

综上所述，在低BMI受检者头颈部CTA成像时使用个体化低流速精准注射方案结合低管电压的扫描成像，既降低对比剂的注射流速和注射风险，也降低受检者接收的CT辐射剂量，值得推广应用。本研究的不足之处是研究局限在低BMI受检者人群，往后还需要进一步加大研究对象人群，验证能否在非低BMI成年受检者人群中使用低流速的对比剂注射方案。