ATCM技术联合低对比剂剂量在肺动脉CT血管造影中的应用

余延辉，李锦田

（广东省第二人民医院放射科 广东 广州 510317）

肺动脉栓塞是国内外常见的重要疾病，其发病率、病死率很高，相关研究表明，未经治疗的肺动脉栓塞死亡率约15%，但经过治疗后病死率下降至8%，因此，降低肺动脉栓塞死亡率的关键因素是早发现、早治疗[1]。肺动脉栓塞在急诊中最有效、快捷的诊断方式是肺动脉CT血管造影（CT angiography of pulmonary artery，CTPA），目前CTPA在临床上被大量使用，然而，CT扫描存在辐射损伤，CTPA同时需要使用碘对比剂，相关研究表明碘对比剂的使用可能导致对比剂肾病[2]。同时有研究表明对比剂的使用还可能发生急性肾功能衰竭，而CTPA检查电离辐射可使患者发生癌症概率上升2%[3-4]。因此，减少患者辐射剂量与对比剂用量是降低对比剂急性肾衰竭与患癌风险的重要因素。本研究探讨ATCM技术联合低对比剂剂量在CTPA中的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2021年1月—2023年1月在广东省第二人民医院行肺动脉血管造影检查的62例患者，包括男37 例，女25例。患者均对研究知情并签字同意。纳入标准：① 符合肺动脉栓塞性疾病的患者；②肝肾功能无异常者。排除标准：因患者极度疼痛导致扫描时出现运动伪影的患者。

1.2 方法

分组方法：采用随机数字法对患者进行分组。A组（n=34）：采用飞利浦ATCM技术、50 mL对比剂用量进行扫描；B组（n=28）：采用管电流230 mAs、90 mL对比剂用量进行扫描，两组均使用对比剂浓度为350 mgI/mL。

设备使用飞利浦256排螺旋CT（Philips Brilliance ICT 256），采用滤波反投影法重建，扫描层厚0.2 mm，机架转运速度2 r/s，螺距0.8，两组患者建立16G静脉通道，使用高压注射器注射碘佛醇（350 mgI/mL），ROI监测肺动脉干层面，CT值为150 HU自动扫描。

1.3 图像后处理与质量评价

1.3.1 图像质量主观评价 扫描后将原始数据进行重建，观察横断面图测量肺动脉干、左肺动脉、右肺动脉CT值并计算噪声、CNR、SNR。对肺动脉进行血管评分，肺动脉血管评分采用四分法：4分为全程血管及分支边缘锐利，具有良好对比度；3分为全程血管边缘毛躁，对比度下降，不影响诊断；2分为血管对比低，病变显示不清；1分为图像伪影多，诊断困难[5]。由两位影像医师采用双盲法进行评估。

1.3.2 图像质量客观评价 对肺动脉干、左肺动脉、右肺动脉层面进行CT值测量，设定肺动脉干ROIA、左肺动脉ROIB、右肺动脉ROIC，测量CT值，标准差（standard deviation，SD）为噪声，测量背部肌肉CT值SD为背景噪声。计算CTPA的CNR及SNR[6]。

1.3.3 患者辐射剂量评价 记录CTPA扫描CTDIvol、DLP，利用公式ED=DLP×K计算ED。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0统计软件处理数据，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（± s）表示，采用t检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验；两位评分者对CTPA评分一致性使用Kappa检验分析，Kappa值≥0.75为一致性优良，0.4～＜0.75表示一致性一般；＜0.4则表示一致性较差，评分结果使用秩和检验，P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料与图像评分

两组患者性别比例、年龄、CTPA评分差异不具有统计学意义（P＞0.05），见表1，评分者1对两组CTPA评分为（3.85±0.25）分，评分者2为（3.85±0.44）分，两名评分者对两组CTPA评分一致性优良（Kappa=0.861、0.898）,两组评分差异不具有统计学意义（Z=0.654，P＞ 0.05），见表2、图1。

图1 两组患者CTPA血管VR、最大密度投影图与一致性检验分析

表1 两组患者一般资料对照表

表2 两组CTPA评分一致性比较

2.2 两组图像质量与辐射剂量比较

两组肺动脉CNP、SNP差异不具有统计学意义（P＞0.05），两组各层面CT值、肺动脉噪声、辐射剂量参数差异显著（P＜0.01），见表3、表4、图2。

图2 两组患者各肺动脉CT值与CNR、SNR、辐射剂量参数对比

表3 两组血管CT值、噪声、信噪比、对比信噪比比较（ ± s）

表3 两组血管CT值、噪声、信噪比、对比信噪比比较（ ± s）

组别 肺动脉干 左肺动脉 右肺动脉A 组（n=34） 282.5±28.3 282.0±29.8 283.8±30.3 B 组（n=28） 214.1±21.4 205.2±21.7 218.4±24.1 t 10.541 11.372 9.258 P＜0.001 ＜0.001 ＜0.001组别 肺动脉噪声 肺动脉CNR 肺动脉SNR A 组（n=34） 12.93±2.31 38.12±5.03 46.52±4.18 B 组（n=28） 11.23±2.82 36.24±6.97 50.37±5.71 t 2.610 1.232 3.062 P＜0.001 0.384 0.264

表4 两组患者 DLP、CTDIvol、ED 比较（ ± s）

表4 两组患者 DLP、CTDIvol、ED 比较（ ± s）

组别 DLP/（mGy·cm） CTDIvol/mGy ED/mSv A 组（n=34） 159.75±29.44 10.31±0.85 2.46±0.54 B 组（n=28） 301.52±32.57 16.12±0.55 4.52±0.73 t 17.985 31.169 12.760 P＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

3 讨论

随着老年化的发展与老年人的高血压、糖尿病发病率上升，导致肺动脉栓塞患者逐年增多[7]，辐射剂量过高会发生潜在患癌风险，太低又可能导致图像噪声过大，因此平衡两者直接的关系尤为重要，本研究在使用ATCM联合低对比剂剂量的CTPA研究中发现，ATCM联合低对比剂剂量下的CTPA图像质量满足肺栓塞疾病诊断。本研究中A组患者肺动脉干、左肺动脉、右肺动脉层面的噪声、CT值与辐射剂量参数较B组患者肺动脉干、左肺动脉、右肺动脉层面的噪声、CT值与辐射剂量参数差异均具有统计学意义，A组DLP、CTDIvol、ED较B组下降47.2%、35.5%、45.6%，有效地减少CTPA检查给患者带来的辐射剂量。

CT电离辐射的主要危害表现在于改变脱氧核糖核酸结构[8]。本研究使用的飞利浦ATCM技术扫描是基于图像衰减信息而自动调节管电流的一项技术，此ATCM技术是利用前一幅图像上衰减信息的变化计算并推导出最低管电流的输出值与输出效率，使得绝大部分的图像噪声值小于或等于预设参考图像的噪声水平，因此该技术能有效地降低患者CTPA检查的辐射剂量同时对图像影响较小。根据检查的优化辐射原则，CTPA应尽量使用低辐射低对比剂的扫描方案进行[9]。本研究使用ATCM技术成功减少患者所受辐射，但图像噪声与CT值出现对应上升，主要原因是低能级射线接近碘吸收阈值，此时发生光电效应为主，因而CT值与噪声出现上升[10]，本研究ATCM技术降低了辐射剂量因此增加图像噪声，同时本研究结合低对比剂用量降低CT值，综合效果达到平衡CT值与噪声，提升CNR与SNR，因此两组CNR与SNR无明显差异，达到低剂量扫描获得可诊断图像的目的。

本研究A组对比剂用量比B组降低44.4%且不影响CTPA图像质量，满足临床诊断需求。碘对比剂由肾小球滤过，若过于大量和集中排泄会导致肾功能无法满足代谢，因此有必要进行降低对比剂用量的CTPA研究[11]。本次研究两组对比剂用量差值达到40 mL，低对比剂较常规用量降低44.4%依然能获得良好的CTPA图像，因此在临床急需排除肺动脉栓塞或其他肺动脉疾病时，建议使用ATCM技术联合低对比用量的条件进行CTPA的扫描，达到满足临床诊断与最低患者损害的最佳收益结果。本次研究A组ATCM技术联合低对比用量的情况下较常规检查CTPA图像质量无差异，说明ATCM技术联合低对比用量在CTPA成像中具有可行性，值得临床推广。

本研究的主要不足之处在于未考虑呼吸造成的图像伪影，因肺动脉栓塞常伴有疼痛、呼吸困难等，检查前合理安慰解释能有效缓解[12]，同时本研究样本量较小，未来在自由呼吸下的ATCM技术联合低对比用量的CTPA检查需要进一步研究。

综上所述，CTPA成像时应使ATCM技术联合低对比用量进行肺动脉相关疾病的检查，最大限度地降低患者致癌与对比剂肾病的可能，符合临床需求。