256 层螺旋CT“双低”技术在冠状动脉血管造影中的应用价值

孙艳红，侯海燕，乔红艳（通信作者）

1 南京医科大学附属无锡第二人民医院医学影像科 （江苏无锡 214002）；2 江南大学附属医院医学影像科 （江苏无锡 214122 ）

冠状动脉粥样硬化性心脏病（coronary artery disease，CAD）是目前临床最为常见的心血管疾病之一，其发病率呈逐年增长的趋势，且发病年龄越来越年轻化[1-3]。冠状动脉CT 血管成像（coronary computed tomography angiography，CCTA）是临床评价冠状动脉的常用无创检查手段之一，可以用来分析冠状动脉的起源、走行及斑块的进展。有研究显示，CCTA 的诊断准确度和阴性预测值均较高[4-6]，但其辐射剂量大且使用的含碘对比剂对人体有一定的伤害[7]，因此，如何在保证扫描质量的同时降低辐射剂量和对比剂剂量是医学界关注的焦点，也是影像科医师需要不断深入研究的目标。基于此，本研究对采用“双低”（低管电压和低对比剂剂量）技术行CCTA 检查的可行性进行探讨，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

连续收集2020年4—8月于江南大学附属医院行CCTA 检查的80例患者，按随机数字表法分成试验组和对照组，各40例。两组一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性，见表1。本研究经医院医学伦理委员会批准，患者及其家属均认真阅读造影检查注意事项并自愿签署知情同意书。

表1 两组一般资料比较

纳入标准：心率＜80次/min，无心律不齐，无期前收缩，无支架、搭桥等情况；体质量指数（body mass index，BMI）为18.5～25.0 kg/m2。排除标准：严重心、肝、肾及呼吸功能衰竭患者；有碘过敏史的患者；无法配合完成检查的患者；无法耐受检查全程的患者。

1.2 方法

两组均于检查前5 min舌下含服硝酸甘油（北京益民药业有限公司，国药准字H11021022，规格0.5 mg），同时进行呼吸训练，采用飞利浦 Brilliance 256层螺旋CT机前瞻性心电门控扫描模式，心率≤70次/min的患者采用65%～75%R-R间期曝光，心率＞70次/min的患者采用35%～45%R-R间期曝光；探测器宽度为128×0.625 mm，扫描层厚为0.625 mm，机架转速为0.27 r/s。试验组管电压设置为100 kV，管电流自动调节；对照组管电压设置为120 kV，管电流设置为200 mA。两组均采用碘海醇[北京北陆药业股份有限公司，国药准字 H20174099，规格50 ml∶15 g（I）]作为对比剂，采用双筒高压注射器注射（注射速率为5 ml/s），试验组注射40 ml，对照组注射60 ml，对比剂注射完成后，两组以相对速率注入0.9%氯化钠注射液50 ml，使用对比剂跟踪技术启动扫描，选定气管隆嵴水平层面进行同层面动态扫描，在升主动脉根部选取感兴趣区域，阈值设置为120 HU，当达到预先设定好的阈值后，机器延迟6 s自动扫描，扫描范围从气管隆嵴至膈面水平。

1.3 图像质量评价

对获取的扫描图像进行重建，然后将影像自动传送至Extended Brilliance workspace（EBW）工作站，通过冠状动脉分析软件，使用多平面重建（multiple planar reconstruction，MPR）、曲面重建（curve planar reformation，CPR）、容积再现（volume rendering，VR）等后处理技术显示冠状动脉主干及分支。（1）图像质量的客观评价[8-10]：分别测量两组左冠状动脉前降支（left anterior descending，LAD）、左冠状动脉回旋支（left circumflex，LCX）、右冠状动脉（right coronary artery，RCA）三大分支的近段、中段、远段的CT值，同时记录椎旁肌肉组织CT值及主动脉的CT值和标准差（standard deviation，SD），主动脉SD值作为影像噪声；计算两组图像的信噪比（signal to noise ratio，SNR）和对比噪声比（contrast to noise ratio，CNR），SNR值=主动脉CT值/SD，CNR值=（冠状动脉管腔CT值-椎旁肌肉组织CT值）/SD，其中冠状动脉管腔CT值为主动脉根部水平同层面的三支冠状动脉的平均CT值。（2）图像质量的主观评价[11-12]：由两名高年资放射科诊断医师采用5分法（5分为冠状动脉充盈佳，显示清晰，无运动伪影；4分为冠状动脉充盈可，显示较清晰，有少许伪影；3分为冠状动脉充盈稍差，显示略清晰，可以用于诊断，有一定的运动伪影；2分为冠状动脉充盈较差，图像显示模糊，诊断困难，伪影显著；1分为冠状动脉充盈差，显示不清，图像无法用于诊断）进行评价，两人意见不一致时协商解决至达成统一。

1.4 辐射剂量

采用CT 剂量指数（CT dose index，CTDI）、CT剂量长度乘积（dose length products，DLP）及有效辐射剂量（effective dose，ED）评价两组的辐射剂量水平，CTDI 和DLP 值在扫描过程中记录，ED 值=DLP×k，其中k=0.014 mSv/（mGy·cm）[13]。

1.5 统计学处理

2 结果

2.1 两组图像质量比较

两组图像质量的客观评价指标和主观评分比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）；一致性检验结果显示，两名高年资放射科诊断医师的主观评价结果的一致性较高（Kappa=0.81），见表2。两组图像均满足诊断需求，见图1、2。

表2 两组图像质量比较（±s）

表2 两组图像质量比较（±s）

注：主观评分采用非参数Mann-Whitney U 检验；LAD 为左冠状动脉前降支，LCX 为左冠状动脉回旋支，RCA 为右冠状动脉，SNR 为信噪比，CNR 为对比噪声比

组别例数客观评价指标主观评分（分）LAD CT 值（HU） LCX CT 值（HU） RCA CT 值（HU） 主动脉CT 值（HU）SNRCNR试验组40406.5±87.1400.4±77.3400.6±83.8446.5±70.215.4±5.5 12.7±3.1 4.13±0.69对照组40415.62±66.2411.2±69.1423.0±76.7428.9±69.516.0±5.8 14.4±5.3 4.25±0.90 t/U-0.53-0.65-1.241.12-0.56-1.7-0.70 P 0.600.520.220.600.580.100.49

图1 试验组图像展示

2.2 两组辐射剂量比较

试验组的CTDI、DLP、ED 均低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 两组辐射剂量比较

3 讨论

近年来，CCTA 已成为心血管疾病患者首选的

图2 对照组图像展示

无创检查手段，但其所带来的辐射问题及对比剂不良反应一直是临床关注的焦点。如何在保证获得高质量冠状动脉图像的前提下，降低CCTA 检查的辐射剂量及对比剂剂量显得尤为重要。一方面，CT血管成像的低管电压技术已被应用于头颈及四肢动脉成像检查中，并逐渐被应用于CCTA 检查中，Budoff 等[14]研究发现，CT 辐射剂量达到10 mSv 时，引发恶性肿瘤的概率为1/2 000，因此，在满足临床诊断需求的情况下，应积极探索如何有效降低辐射剂量；另一方面，对比剂是造成患者肾功能损害的一个重要因素[15-16]，而肾功能损害会严重影响患者的生命质量。本研究将对比剂剂量从传统的60 ml 减少至40 ml，可在一定程度上减少碘的摄入量，并有效降低对比剂肾病的发生风险[17]。

本研究结果显示，当管电压降至100 kV时，图像噪声增加且CNR降低。原因可能为：管电压的降低会产生较多的散射线，故图像噪声增加；而同时X线的穿透力下降，可以增加组织间的密度差[18]，提高血管与周围组织的对比度，进而提高冠状动脉的CT值，并提高图像的信噪比，故在图像主客观质量评分中两组差异无统计学意义，且均能符合诊断要求，说明采用“双低”技术所获得的CCTA图像可适用于冠状动脉疾病的诊断。

本研究的不足之处在于：（1）仅将BMI 正常（18.5～25 kg/m2）的人群作为研究对象，而BMI 较高的肥胖患者对图像质量的影响较大，BMI 较低的患者是否可应用更低的管电压（如80 kV）仍需进一步探究；（2）两组图像的主观评分一致性较高且符合诊断要求，但试验组（采用“双低”技术）在图像质量客观评价指标上并无显著优势；（3）评价图像质量中同时存在管电压和对比剂剂量2个变量，这可能会影响评价结果，日后有待进一步进行亚组分析。

综上所述，采用“双低”技术行CCTA 扫描，可大幅度降低患者的有效辐射剂量，同时获得满足诊断需求的影像图像，具有较高的可行性和实用性。