低剂量CT增强扫描对小儿复杂性先天性心脏病的图像质量及辐射剂量影响

衣家奇

黑龙江省佳木斯市中心医院东院区CT-MRI室 154000

先天性心脏病是小儿常见的心血管疾病，是由于胚胎发育时期心脏及大血管的形成障碍而引起的局部解剖结构异常。复杂型先天性心脏病在先天性心脏病中较为重要，常合并多种畸形，多数患儿预后不良，常需早期进行诊断与手术矫正[1]。X线心血管造影(Cardioangiography，CAG)是先天性心脏病诊断的金标准，但是检查时间比较长，且为一种有创检查，辐射剂量比较大，在小儿中的应用受到限制[2]。CT具有时间和空间分辨率高、扫描速度快等特点，特别是CT增强扫描通过造影剂团注技术以及图像后处理技术，可对心血管状况进行实时评价。CT增强扫描中的CT值与扫描剂量存在相关性，在CT检查时减少管电压，可以在减少辐射剂量的同时，增大相对CT值[3]。有研究表明低剂量CT扫描可在空间分辨率保持固定不变的前提下降低图像噪声，比如在80%的CT剂量下，可提高图像分辨率，从而使影像图片更加清晰[4]。本文具体探讨了低剂量CT增强扫描对小儿复杂性先天性心脏病的图像质量及辐射剂量影响，现将结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2020年1月—2021年8月在本院诊治的复杂性先天性心脏病并进行CT增强扫描检查的患儿66例。纳入标准：获得本院伦理委员会批准；患儿家长签署知情同意书；年龄1个月～4岁；临床资料完整。排除标准：碘对比剂过敏患儿；检查期间无出现死亡情况。疾病类型：房间隔缺损23例，室间隔缺损17例，动脉导管未闭10例，法洛四联症3例，其他13例。根据随机数字表法把患儿分为A组、B组与C组,各22例，三组的一般资料对比无统计学差异(P>0.05)。见表1。

表1 三组一般资料对比

1.2 CT增强扫描方法 采用西门子SOMATOM Definition AS+128层螺旋CT进行增强扫描检查，均使用前瞻性心电门控扫描技术，扫描范围由胸廓入口水平到膈下1～2cm。检查前采用口服或肛注10%水合氯醛0.5～0.7ml/kg给予镇静，于睡眠状态下进行扫描。患儿检查时取仰卧位，用22G套管针快速地穿刺肘静脉，衔接心电门控。经肘静脉以5ml/s的速率注射不同浓度的欧乃派克60ml，A组、B组与C组注射剂量分别为120mgI/ml、150mgI/ml和180mgI/ml。三组CT增强扫描参数：管电流100mA，显示野(field of view，FOV)25cm，管电压80kVp，注射速率5ml/s，层厚0.625mm，层距0.625mm，准直器宽度0.625×40。对比剂追踪自动激发，感兴趣区设定于起始扫描层面降主动脉，监测间隔时间2s，延时5s触发扫描，阈值为数字100HU。

1.3 图像后处理方法 将采集到的原始影像数据信息传送到西门子SOMATOM Definition AS+128层螺旋CT影像后处理工作站，从多个单能量图中选取70keV单能量图像，然后进行40% ASiR权重下重建，将重建后的图像进行最大密度投影(MIP)、多平面重组(MPR)、容积再现(VR)、曲面重建(CPR)等处理。

1.4 观察指标 (1)CT增强扫描图像质量主观评分：1分：极差，血管有严重搏动伪影，显示不清；2分，血管有中度搏动伪影：不佳；3分：可用，血管有轻度搏动伪影；4分：好，图像质量好，有极轻微的噪声或伪影；5分：非常好，无搏动伪影或血管中断，血管显示良好。由两名资深放射学专家对影像资料盲态阅片后进行评分。(2)对CT增强扫描图像进行客观评定，采用左心室CT值的噪声表示图像噪声(SD)，图像信号噪声比(SNR)=CT左心室/SD，图像对比噪声比(CNR)=(CT左心室-CT脂肪)/SD。(3)测定左心室的升主动脉、降主动脉、主动脉弓、主肺动脉的CT值，每支血管测量3次取平均值。(4)记录所有患儿的辐射剂量控制参数，包括容积剂量指数(CTDI)、剂量长度乘积(DLP)等。

2 结果

2.1 图像质量主观评分 三组的图像质量主观评分都为3～5分，组间对比无统计学差异(F=0.688,P=0.953>0.05)。见表2。

表2 三组图像质量主观评分对比[n(%)]

2.2 图像质量客观参数 A组与B组的SD、SNR、CNR值都低于C组(P<0.05)，且A组低于B组(P<0.05)。见表3。

表3 三组图像质量客观参数对比

2.3 血管CT值 A组与B组的升主动脉、降主动脉、主动脉弓、主肺动脉的CT值低于C组(P<0.05)，且A组低于B组(P<0.05)。见表4。

表4 三组左心室不同部位血管CT值对比

2.4 辐射剂量 A组与B组的辐射CTDI与DLP都低于C组(P<0.05)，且A组低于B组(P<0.05)。见表5。

表5 三组辐射剂量对比

3 讨论

超声是小儿复杂性先天性心脏病的首选检查，但超声很难显示腔外及细小变异血管结构，诊断效果较差[5]。CT增强扫描有很高的时间和空间分辨率，能准确反映心脏大血管形态及功能的变化。特别是当前高新的CT增强扫描可达到0.35s/圈CT扫描速度，在短时间内可完成整个心脏采集，从而改善图像质量[6]。并且功能强大的后处理软件(MPR、MIP、VR、CPR)技术可优化获得相关图像资料，能清晰观察血管病变，显示血管和周围组织相应的解剖结构，更有利于准确判断管腔血管内部状况[7]。本文中三组的图像质量主观评分都为3～5分，组间对比无显著差异；A组与B组的SD、SNR、CNR值都低于C组，且A组低于B组，表明低剂量CT增强扫描可在保证图像质量的基础上降低图像噪声。

随着CT增强扫描检查的普及，辐射剂量的增加也得到了广泛关注。在临床上已经对CT增强扫描检查倡导遵循尽可能的低剂量(As low as reasonably，ALARA)原则[8]。本文中A组与B组的升主动脉、降主动脉、主动脉弓、主肺动脉的CT值低于C组，且A组低于B组，表明低剂量CT增强扫描能减少图像扫描的CT值。从机制上分析，低剂量CT增强扫描的应用由于降低了X线辐射剂量，可消除错层扫描假象伪影，从而获得最适宜的临床诊断的图像质量。

低剂量概念是影像学界针对患儿关爱的理念，即在保证图像质量的前提下有效地降低CT的扫描辐射剂量。本文显示A组与B组的辐射CTDI与DLP都低于C组，且A组低于B组。从机制上分析，低剂量CT增强扫描可有效地减少碘用量，提高对比剂的增强效果，从而降低CT检查的辐射剂量。本研究也存在一定的不足，入组例数较少，没有研究扫描参数与患儿体重指数之间的匹配关系。

总之，低剂量CT增强扫描在小儿复杂性先天性心脏病的可在保证图像质量的基础上降低图像噪声与心脏CT值，还可提高图像客观评价质量。