自动管电流调制技术在降低CT 血管成像辐射剂量中的应用效果

贝雨琪 张 军

下肢动脉疾病涵盖范围广泛，后期主要表现为血管重度狭窄甚至闭塞、形成动脉瘤等，常需进行手术或介入治疗。通过影像学检查明确病变部位、范围及程度等是临床医师制订治疗方案的重要依据和前提[1]。数字减影血管造影属于有创性检查，且价格较贵，不宜作为常规检查。CT 血管成像（CTA）快捷且无创，是诊断血管疾病的常用手段。CTA 的辐射剂量与其扫描范围呈正相关[2]，常规下肢CTA 扫描全程使用高固定管电流和管电压，可能对患者产生不必要的辐射伤害。在保证图像质量的前提下，可通过优化管电压和管电流调制技术，减少扫描过程中患者受到的辐射剂量。自动管电流调制技术能够根据患者体形和人体组织密度变化计算有效管电流量。根据X 线衰减差异，合理分布扫描过程中的X 线，提高利用效率，达到降低整体辐射剂量的目的[3-4]。本文通过比较标准管电流（管电压120 kV，管电流250 mA）与自动管电流调制（管电压80 kV，参考管电流80 ～380 mA）进行下肢动脉CTA扫描，探讨自动管电流调制技术能否有效进行补偿，达到降低辐射剂量的目的。

1 资料与方法

1.1 对象与分组

收集我院2021 年1 月至2022 年1 月拟诊为下肢血管疾病需进行下肢CTA 检查的78 例患者资料。纳入标准：年龄18 岁以上；有独立行为能力且配合良好；BMI 20 ～30 kg/m2。排除标准：对碘比醇注射液过敏；有心肺等重要脏器功能障碍；合并甲状腺功能亢进；妊娠期或哺乳期。本方案符合《赫尔辛基宣言》原则，患者均签署知情同意书。按照CTA 检查时采用扫描方式的不同，分为标准化组与自动调制组，各39 例。

1.2 扫描与辐射剂量的评估方法

两组均采用64 排螺旋CT，在平静呼吸状态下进行连续容积扫描，从第3 腰椎水平（包含部分腹主动脉）向足端扫描至脚底。CT 参数设置为重建层厚0.75 mm，重 建 间 隔0.5 mm、螺 距1.375、准 直64 mm×0.6 mm、重建矩阵512×512。标准化组采用固定管电流技术扫描：管电压120 kV、管电流250 mA；自动调制组采用自动管电流调制技术扫描：管电压80 kV，参考管电流80 ～380 mA。两组造影剂均使用碘比醇注射液（350 mgI/mL）100 mL 静 脉 注 射，流 率4.0 mL/s。在 腹主动脉远端进行对比剂示踪监测，当CT 值达到预设值（150 HU）后手动开启扫描。从扫描结束后的图像资料栏中记录由设备自动计算的CT 容积剂量指数、剂量长度乘积（DLP），得出有效剂量（ED）。ED 计算采用欧洲的DLP 方法[5]，ED = DLP×W。[W = 0.019 mSv÷（mGy·cm）]。

1.3 图像分析与评价方法

扫描数据传输至工作站进行容积再现、多平面重建、最大密度投影、曲面重建等，根据3 部分25 节段分法，对腹主动脉远端、髂总动脉、股浅动脉、膪动脉和胫后动脉采用不同解剖方位多角度旋转观察。由两位高年资医师根据下肢动脉疾病诊断要点，采用双盲法进行主观评分。图像评分标准采用3 分法[6]，将下肢动脉自肾下腹主动脉至足背动脉按其自然分支分为7 级，3分为优，无明显斑点和栅形伪影，6 级以上血管树等微细结构显示清楚；2 分为良，有轻微斑点但无栅形伪影，6 级以上血管树等微细结构显示较清楚，不影响诊断；1 分为差，斑点明显，有轻微伪影，6 级以上血管树等微细结构显示稍差，影响诊断。计算信噪比（SNR），SNR = 动脉CT 增强扫描值÷图像噪声标准差（SD）值，即双侧髂总动脉中点位置周围空气CT 值；对比信噪比（CNR），CNR = （动脉CT 增强扫描值-肌肉组织CT 值）÷图像噪声SD 值。测量髂总动脉中点、髂外动脉中点及股动脉中点CT 值，并计算其平均CT 值，代表目标组织信号；测量双侧腰大肌平均CT 值，代表背景信号。

2 结果

2.1 两组一般资料比较

标准化组：男28 例（71.8%），女11 例（28.2%）；平均年龄51 岁，平均BMI 23.4 kg/m2。自动调制组：男25 例（64.1%），女14 例（35.9%）；平均年龄51 岁，平均BMI 23.8 kg/m2。

2.2 两组辐射剂量比较

由表1 可见，自动调制组CT 容积剂量指数、DLP 和ED 均低于标准化组。

表1 扫描过程中辐射照射剂量比较 （）

表1 扫描过程中辐射照射剂量比较 （）

ED（mSv）标准化组 39 4.52±0.37 512.83±30.41 9.74±0.58自动调制组 39 2.19±0.23 256.94±15.18 4.88±0.29组 别 例数 CT 容积剂量指数（mGy）DLP（mGy·cm）

2.3 两组图像质量评分比较

标准化组（2.79±0.41）分，自动调制组（2.77±0.43）分。典型图例见图1。

图1 标准化与自动调制组患者CTA 成像对比

2.4 两组股动脉段测量值比较

由表2 可见，两组股动脉、腘动脉、胫后动脉段的SNR 和CNR 接近。

表2 两组股动脉段测量值比较 （HU， ）

3 讨论

CT 检查是一个相对安全的无创检查方法，CTA 检查应遵循“合理使用低剂量”原则，在扫描、图像重建等过程中应尽可能减少患者受到的辐射剂量。但受临床实际情况限制，既往CT 检查常全程使用固定的管电压和管电流，医师只根据患者的BMI 主观选择管电流量，而高管电流对获取CT 诊断信息并无额外帮助[7]，还会在检查过程中产生更多电离辐射[8]。

患者的体形、皮下脂肪厚度等同样影响扫描结果[9]。在对患者进行下肢CTA 扫描过程中，首先扫描的盆腹部位置组织宽厚，射线会出现明显衰减；而至腿部时，组织窄薄，射线衰减趋势不明显。在其他条件不变的情况下，大幅降低扫描时的固定管电流，可能会增加图像噪声，影响临床医生对下肢血管结构的观察和评价。自动管电流调制根据X 线衰减差异，合理分布扫描过程中的X 线，提高对扫描射线的利用效率。在下肢CTA 检查过程中，对于各段组织厚度相差较大的部位（如盆腔与膝关节、踝关节等），按照不同组织的厚度等对每一扫描层面的管电流进行动态调制。扫描较厚处组织的管电压不足时，进行管电流补偿；而对于较薄处组织，则自动下降管电流输出，下调扫描的辐射剂量，达到降低总辐射剂量的目标。本文结果显示，自动调制组的CT 容积剂量指数、DLP 和ED 均低于标准化组，说明对于BMI 相同且处于正常范围内的患者，采用自动管电流调制技术能有效减少总辐射剂量。

本文结果显示，两组图像质量评分接近，说明自动管电流调制技术在降低患者所受辐射总剂量的同时，不影响对下肢疾病的评估。下肢的不同节段形态差异较大，组织分布不均，而下肢CTA 的诊断取决于图像中各主要动脉和重要分支的形态、结构等，分节段适当增加或减少管电流，能够保证影响图像质量的各项指标如SNR、CNR 等无明显变化，使扫描过程得到优化[10-11]。

综上所述，自动管电流调制技术能够降低下肢CTA扫描过程中产生的辐射剂量，同时不会对图像质量产生较大影响。本文的局限性在于：纳入病例数较少，仅收集了BMI 20 ～30 kg/m2的患者资料，图像质量分析中也缺少对血管显影程度准确性的评价，后续还需更多不同类型病例资料进行分析，以佐证结论。