低辐射剂量、低对比剂用量和低注射流速在心血管CTA的可行性研究

2022-02-22林智胜王娜琴

中国CT和MRI杂志 2022年3期

邓婕林智胜王娜琴

南京明基医院放射科(江苏南京 210000)

CT造影(cardiovascular CT angiography，CTA)是CT血管造影的简称，静脉注射对比剂后行螺旋CT扫描，而三维重建时去掉皮肤、肌肉、骨骼等不需要显示的结构，仅显示三维的血管结构与内脏结构[1]。目前，CTA检查已经广泛用于脑血管、心血管、冠状动脉、肺动脉等检查中，具有图像清晰、诊断结果准确的优点，成为诊断临床疾病快速、准确的无创性检查方法[2]。但是，常规方法检查时辐射剂量、对比剂使用量较大，容易增加检查并发症发生率[3]。数据调查结果表明，患者每增加10mSv的辐射剂量，临床死亡率将会增加0.04%[4]。同时，对比剂剂量亦是增加对比剂肾病(contrast agent nephropathy，CIN)的重要危险因素。国内学者研究表明，CIN发生率与患者所接受的碘量有关，减少对比剂剂量能降低CIN发生率[5]。因此，临床上如何在保证图像质量情况下，降低辐射剂量、减少对比剂使用剂量成为当前研究的热点[6]。本研究以血管CTA检查患者作为对象，探讨低辐射剂量、低对比剂用量和低注射流速在心血管CTA中的可行性，具体报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料选择2018年10月至2019年5月血管CTA检查患者80例作为对象，男54例，女26例，年龄41~85岁，平均年龄(56.62±6.81)岁；体质量指数20~28kg/m2，平均体质量指数(24.59±2.41)kg/m2；心率46~90次/min，平均心率(56.51±4.63)次/min。

纳入标准：所有患者均符合血管CTA检查适应证，且患者均可耐受[7]；所有患者检查、复查时采用不同的扫描模式、对比剂用量及注射流速，其余条件均相同；意识清楚，能与医生进行沟通、交流。排除标准：合并精神异常、认知功能障碍或入院资料不全者；合并凝血异常、伴有自身免疫系统疾病者；合并碘对比剂过敏、严重心律不齐者。本研究均得到医院伦理委员会批准，患者及家属签署同意书。

1.2 方法所有患者均行两次64排CT机动态容积CTA检查(初次检查、复查)，初次检查给予常规检查方法，复查给予低辐射剂量、低对比剂用量和低注射流速方式。(1)仪器与设备：GE64排CT机，型号：LightSpeed Vct XT序列号082421120270。常规检查方法：检查前向患者讲解心血管CTA相关知识，告知患者即将进行的检查、检查的目的，尽可能提高患者检查时的注意事项，提高患者检查配合度、依从性。检查前5min舌下含服硝酸甘油0.25mg，帮助患者扩张管动脉相关。利用GE心电门控扫描方案，结合患者情况设置相关参数：350碘佛醇1~1.5mL/kg，剂量50mL，注射速度5.0mL/s，紧跟着同样速率的盐水30mL；管电压120kV，管电流320mA，利用回顾性心电门控完成整个心动周期时相测定[8]；低辐射剂量、低对比剂用量和低注射流速扫描方法。患者复查时给予低辐射剂量、低对比剂用量和低注射流速方法进行扫描，采用每周旋转时间为350ms，利用个性化前瞻性心电门控扫描方案，设置管电压为100kV，管电流智能自动调制，根据患者情况设置相关扫描范围及探测器的拍数，扫描时间为心动周期时相的70.0%~80.0%。对比剂剂量40mL[(350mg(Ⅰ)/mL)]，注射速度3.5m/s，紧跟着同样速率的盐水30mL。根据检查、复查方法对患者进行检查，设置相关参数：机架旋转时间0.5s、探测范围40.0mm、扫描层厚0.625mm、旋转速度为0.4s/r、螺距1.5、矩阵512×512、准直器宽度0.6mm×128，扫描时间3.17s，对比剂注射时均给予双筒高血压注射器注射非离子型对比剂350碘佛醇、生理盐水，采用Smart-Prep Rx对比剂示踪技术对患者进行基础，将两次检查最终获得的数据运用滤过反投影算法完成数据的处理[9-10]。当到达阈值180HU时自动触发扫描，并将数据传输到三维后处理工作站，完成主动脉多平面重组、容积再现(volume rendering，VRT)、最大密度(maximum density，MIP)等三维重建。

1.3 观察指标(1)图像质量比较。参考有关标准对两种方法下图像质量进行评估，将获得的图像分为5个等级。5分：图像质量良好，血管边缘光滑，未见血管中断；4分：血管质量良好，边缘清晰，但是伴有少许伪影；3分：图像质量一般，伴有明显伪影，但是未对检查结果产生影响；2分：图像质量不佳，伪影较差，影响疾病诊断；1分：图像质量较差，无法完成诊断。质量评价由医院两名副主任以上职称医生完成；(2)两种检查方法结果客观。记录不同检查方法下主动脉根部、左侧冠状动脉主干及右侧冠状动脉近端图像的CT值、噪声、信噪比。(3)有效辐射剂量(effective radiation dose，ED)。计算两种不同检查方法下机器产生的剂量程度乘积(dose level product，DLP)、ED水平，根据公式完成换算。ED=DLP×C，其中，C为转化因子(一般为0.17)。

1.4 统计学分析采用SPSS 18.0软件进行数据分析，计数资料行χ2检验，采用n(%)表示，计量资料行t检验，采用(±s)表示，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组图像质量比较复查时给予低辐射剂量、低对比剂用量和低注射流速检查，患者图像质量为5分、4分、3分、2分、1分概率与初次检查患者比较，差异无统计学意义(P＞0.05)，见表1。

表1 两组图像质量比较[n(%)]

2.2 两种检查方法客观结果比较复查患者主动脉根部、左侧冠状动脉主干及右侧冠状动脉近端图像的CT值、噪声、信噪比，差异无统计学意义(P＞0.05)，见表2。

表2 两种检查方法客观结果比较

2.3 两种检查方法辐射剂量比较复查时低辐射剂量、低对比剂用量和低注射流速下CTDlvol、DLP及ED辐射剂量，均低于初次检查时常规剂量(P＜0.05)，见表3。

表3 两种检查方法辐射剂量比较

3 讨论

心脑血管疾病是心脏血管与脑血管疾病的统称，是由于高脂血症、血液黏稠、高血压及动脉粥样硬化或全身组织发生缺血性、出血性疾病。心血管CTA检查是心血管疾病常用的检查、诊断方法，并将其视为“金标准”，能为临床诊疗提供依据、参考。但是，心血管CTA检查时会产生辐射伤，再加上大剂量对比剂的使用，容易增加CIN发生率[11]。

近年来，低辐射剂量、低对比剂用量和低注射流速在心血管CTA检查中得到应用，与常规检查相比，三低密谱后检查效果更理想，如图1、图2所示。本研究中，复查时给予低辐射剂量、低对比剂用量和低注射流速检查，患者图像质量5分、4分、3分、2分、1分概率与初次检查患者比较无统计学意义(P＞0.05)，说明低辐射剂量、低对比剂用量和低注射流速用于血管CTA检查中并不会对图像质量产生影响，能为临床诊疗提供影像学依据。心血管CTA检查时管电压能反映X线的穿透能力，且管电压越大，辐射剂量越高。在CT增强扫描过程中，由于碘在原子序列排列中的特性，适当的降低管电压能提高强化后血管的CT值，从而能提高血管与周围血管密度对比度，能较好地补偿因管电压降低引起的高噪声[12]。既往研究表明，心血管CT检查过程中适当地降低管电压，不仅能降低患者检查时的有效辐射剂量，亦可增加单位含碘组织的CT值，能提高增强强度[13]。国内学者研究表明，低管电压能提高含碘组织的CT值，可降低碘对比剂使用量，能引起碘对比剂周围组织发生明显衰竭，能进一步强化血管与周围骨组织的对比量，发挥良好的效果[14]。因此，在图像强度不变的情况下，减少对比剂使用能量减少碘的摄入量，有助于降低患者检查过程中不良反应发生率。为了提高心血管CTA检查质量，检查时应结合患者体重指数确定对比剂剂量，日常工作中结合患者体重存在的差异，选择合适的对比剂剂量，并不断进行优化。本研究中，复查患者主动脉根部、左侧冠状动脉主干及右侧冠状动脉近端图像的CT值、噪声、信噪比比较无统计学意义(P＞0.05)，说明低辐射剂量、低对比剂用量与低注射速度不会对心血管CTA检查结果产生影响，能实现疾病临床诊疗。低注射流速则能较好地反映对比剂弥散情况，对于注射速度相对较低时，对比剂更易弥散，而注射速度较快者，则可能影响对比剂的弥散，对检查结果产生影响。本研究中，复查时低辐射剂量、低对比剂用量和低注射流速下CTDlvol、DLP及ED辐射剂量，均低于初次检查时常规剂量(P＜0.05)，说明低辐射剂量、低对比剂用量和低注射流速用于心血管CTA检查中，能降低辐射剂量，能为临床诊疗提供依据、参考。临床研究表明，低注射流速能提高对比剂分布的均匀性，有助于提高检出率。因此，低辐射剂量、低对比剂用量和低注射流速用于心血管检查时应加强患者心率控制，合理优化各扫描参数，并对获得的数据进行ASIR重建，结合相关要求设置合适的辐射剂量[15]。但是，本研究中亦存在诸多不足，一方面纳入病例数较少，尚需要大样本量进一步验证；另一方面试验中对患者数据处理时存在较大的人为误差，均需要进一步研究与探讨。