单心动周期动态容积扫描对支气管动脉CTA图像质量及辐射剂量的影响

林晓彬，丁波永，邹晓凤

（1深圳市宝安区松岗卫生监督所医疗保健监督科 广东 深圳 518000）

（2深圳市宝安区松岗人民医院放射科 广东 深圳 518000）

支气管动脉CT造影成像（computed tomographic angiography，CTA）能够提升介入干预效果和支气管动脉插管成功率。在开展常规支气管动脉CTA扫描时，易受到呼吸运动以及心脏搏动等因素的影响，导致图像质量下降，加之大部分出现咯血症状的患者会有屏气功能较差和心率增快等表现，这会对检查图像质量产生不利影响，导致检查失败。伴随临床对支气管动脉CTA扫描研究的不断深入发现，开展多排动态容积CT最佳时相单扇面区重建，能够显著降低图像移动伪影，进而提升图像质量[1]。但在进行多心动周期采集时，也会一定程度上增加患者受到的辐射剂量。为降低检查辐射对患者机体的损伤，因此需在保障图像质量的基础上，尽可能地将辐射剂量降低。为此，本研究对2018年12月—2020年6月收治的55例咯血患者在自由呼吸下实施64 排支气管动脉CTA成像检查，选择其中的19例患者开展单心动周期开展动态容积扫描，分析图像质量以及辐射剂量，具体内容报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2018年12月—2020年6月深圳市宝安区松岗人民医院收治的55例心率≥65次/min的咯血患者作为研究主体。所有患者均开展64排支气管动脉CTA成像检查，依据扫描心动周期不同将其分成A组（36例）及B组（19 例）。A组男24例，女12例；平均年龄（42.86±10.08） 岁；平均心率（85.32±15.06） 次 / min；平均体质指数（22.96±1.03） kg/ m2。B组男13 例，女6例；平均年龄（42.91±10.12）岁；平均心率（85.36±15.12） 次/ min；平均体质指数（23.01±1.06） kg/ m2。针对本次研究的一般资料选择统计学软件实施分析，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

纳入标准[2]：①全部患者均无对比剂使用禁忌证，且能准确掌握支气管动脉走行和开口；②出现咯血临床表现，在实施内科保守治疗后无效，需了解是否为支气管动脉参与供血。排除标准[3]：①已实施介入手术治疗者；②存在肝肾功能严重障碍者；③存在严重腋静脉栓塞情况者。

1.2 方法

使用西门子公司的64排螺旋CT机，选择胸部增强模式实施检查。扫描参数：管电压110 kV，管电流175 mAs，球管旋转每圈时间0.6 s，螺距1.1。A组患者实施多心动周期扫描，当心率在66～79次/min时，进行2个心动周期数据的采集，当心率在80～99次/min时，进行3个心动周期数据的采集，采集期相控制在30%～80%的RR间期。B组患者应用单心动周期扫描，向患者宣教屏气呼吸方式，并确保其掌握，利用手动方式调节仪器，选择单个心动周期扫描模式，在采集期相各种参数设置方面同A组。增强扫描实施对比剂团注自动触发技术。通过右侧肘静脉，选择22号针头，输入30～40 mL含碘量为350 mg/L的碘佛醇注射液，输注速度为5 mL/s，最终以同样输注速度将40 mL无菌0.9%氯化钠溶液输入。以1 mm层厚及1 mm层距将重建后的图像传输至CT图像工作站，分别实施容积再现、最大密度投影以及多平面重建。其中最大密度投影重建主要是采集矢状位以及斜冠位纵隔窗，层厚25 cm，层距1 mm；多平面重建是进行纵隔窗观察，层厚2 mm，层距2 mm。

1.3 观察指标

①对比两组患者辐射剂量情况，主要包含有效剂量、剂量长度乘积以及容积CT剂量指数。②对比两组患者图像质量主观分级情况。分级标准[4]：0级表示无法观察到；1级表示能够观察到开口；2级表示能够观察到纵隔段；3级表示能够观察到支气管动脉肺段。③对比两组患者的图像质量。选择1名医师开展测量并获取相应CT值以及噪声，测量感兴趣区域设置为30 mm2，依次进行3次扫描，最终结果取均值。降主动脉CT值和噪声是在气管分叉平面进行测量，进而判断图像信噪比，降主动脉平均CT值与噪声的比值即为信噪比[5]。于该平面测量四周软组织CT值，进而判断对比噪声比，噪声比=（降主动脉平均CT值-四周软组织平均CT值）/四周软组织CT值的噪声[6]。④对比两组体循环-肺循环瘘检出情况。CT判断体循环-肺循环瘘的重要表现为对比剂射流征，当肺动脉廓清时，同主动脉达峰进行交汇，肺动脉1项分支或是多个分支存在浓度较高的对比剂，相较于其他肺动脉能够有明显区别[7]。数字减影血管造影技术判断体循环-肺循环瘘的主要依据是，通过导管将对比剂注射于支气管动脉或是非支气管动脉内，提前显示部分肺循环血管，但未能向心回流，且存在肺实质浓染表现[8]。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0统计软件对数据进行分析。计量资料采用均数±标准差（）表示，行t检验；计数资料采用频数（n）和百分比（%）表示，行χ2检验及秩和检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组辐射剂量比较

A组有效剂量、剂量长度乘积以及容积CT剂量指数均高于B组（P＜0.05），见表1。

表1 两组辐射剂量比较（）

表1 两组辐射剂量比较（）

组别 例数 有效剂量/mSv剂量长度乘积/mGy容积CT剂量指数/mGy A 组 36 3.09±0.56 219.07±50.32 13.82±3.75 B 组 19 1.40±0.31 101.83±25.61 6.27±1.95 t 12.172 9.498 8.186 P 0.001 0.001 0.001

2.2 两组图像质量主观分级比较

A组图像质量主观分级3级占比显著低于B组（P＜0.05），见表2。

表2 两组图像质量主观分级情况比较[n（%）]

2.3 两组图像质量比较

两组患者在主动脉以及肺动脉CT值方面对比，差异无统计学意义（P＞0.05）；A组患者主动脉噪声低于B组，信噪比高于B组，A组肺动脉噪声比高于B组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3 两组图像质量比较（）

表3 两组图像质量比较（）

组别 例数 主动脉CT值/HU 噪声 信噪比A 组 36 665.79±115.67 15.02±3.15 50.15±13.02 B 组 19 645.21±102.39 18.50±3.35 35.01±9.23 t 0.652 3.812 4.498 P 0.517 0.001 0.001组别 例数 肺动脉噪声比 CT值/HU A 组 36 45.39±11.02 159.87±39.27 B组 19 31.52±8.05 155.02±42.11 t 4.838 0.424 P 0.001 0.673

2.4 不同检查方式体循环-肺循环瘘检出情况比较

数字减影血管造影技术检查结果显示，A组中检出5 例体循环-肺循环瘘，B组中检出3例体循环-肺循环瘘。CT检查结果显示，A组检出3例体循环-肺循环瘘，B组检出2例体循环-肺循环瘘。A组与B组体循环-肺循环瘘检出准确率依次是60.00%、66.67%（χ2=0.036，P＞0.05）。

3 讨论

在临床开展影像学检查时，因组织或脏器运动，极易导致检查出现伪影，进而降低图像分辨率和诊断价值。随着心电门控技术的发展及其在临床的广泛使用，发现心电门控技术能够降低或消除心脏大血管搏动对图像所造成的影响[9]。但相应的辐射剂量问题也得到了临床的重视。因此，亟需寻找一种辐射剂量较低、图像质量良好的扫描方式。

在开展支气管动脉CTA扫描时，通过心电门技术以及降低管电压能够在一定程度上减少患者在检查时所受到的辐射剂量[10]。但实施上述模式会使患者在检查期间出现心率水平上升情况，且在辐射剂量方面也有明显的升高，针对心率处于较高水平的患者，其仍会受到大量辐射[11]。本研究结果显示，A组有效剂量、剂量长度乘积以及容积CT剂量指数相较于B组明显更高；A组3级图像质量主观分级占比相较于B组明显更低；两组患者在主动脉以及肺动脉CT值对比差异均无统计学意义；B组患者主动脉噪声高于A组，信噪比低于A组；B组肺动脉噪声比显著低于A组（P＜0.05）。分析原因可知，在理论上，单心动周期扫描成像同多心动周期扫描最佳时相单扇区重建呈现的本质是相同的，最佳时相单扇区重建是指通过机架旋转180°采集到的数据实施图像重建的算法，用于重建断面图像的数据均是在单个心动周期内采集的[12]。图像质量会在一定程度上受到运动伪影的影响，当图像上有大量运动伪影时，即使是存在较高的客观指标，图像使用价值也较低[13]。实施单扇区重建算法能够在单心动周期内采集重建断面图像数据，相较于多心动周期内所采集的各项数据，其图像信息略有损失，但可减少运动伪影，因此图像质量相对较高[14]。受到患者屏气效果不佳或是心率异常等因素的影响，多扇区图像会引起相同相位状态下获得的原始数据发生差异，若选择该种数据进行重建，则会出现失真的血管[15]。开展单心动周期动态容积扫描具有时间分辨率高和动态成像等特点，因此不仅能够准确显示支气管动脉形态，还可减少采集的心动周期数量，故对机体辐射剂量较小。在采集多扇区图像时，能够在自由呼吸状态下进行，但在图像质量方面，相较于单扇区图像明显较低，其强化图像质量，针对原始数据需开展心电编辑，进而达到二次单扇区重建目的，以便获取单扇区图像。开展单心动周期采集能够将处理措施简化，显著提升工作水平。通过开展本次研究，两组体循环-肺循环瘘检出准确率差异无统计学意义。利用单心动周期动态容积扫描的高时间分辨率和动态成像等优势，一方面能够有效提示支气管动脉走向，另一方面还能判断有无体循环-肺循环瘘，获得令人满意的诊断效果。但本研究也有一定缺点：所有研究对象均是咯血患者；通过观察上述结果发现，实施单心动周期扫描较多心动周期扫描的图像，其在客观质量方面会受到一定影响，但其能够纠正图像大量伪影这一不足，因此可忽略些许的质量问题；选择高流速开展注射容易导致患者出现造影剂渗漏情况，增加渗漏风险。

综上，选择单心动周期动态容积方式进行扫描，可在一定程度上减少支气管动脉CTA辐射剂量，同时能减少运动伪影，提高图像质量以及体循环-肺循环瘘检出率，进而发挥重要作用。