【摘要】目的 探讨双源CT 小剂量对比剂团注试验法（testbolus）联合低KV 在脑动脉CT 血管造影术（CTA）成像中的可行性。方法 将50 例接受头部ＣＴ 血管造影（CTA）检查的患者随机分为研究组和对照组，分别为用80 kv ct 扫描和注射50 ml 碘海醇350 加30 ml 生理盐水） 和120kv、80ml 碘海醇350，两组分别测量 CTA 图像中大脑中动脉 M1 段及基底动脉内的 CT 值、横轴位图像噪声及信噪比，并对大脑 Willis 环的 VR 三维图像进行 3 级评分；记录辐射剂量指标 CTDIvol 和 DLP。结果 对照组大脑中动脉 M1 段和基底动脉的 CT 值为303.01 和 302.25 和研究组大脑中动脉 M1 段和基底动脉的 CT 值为的 307.19 和 306.38 HU，两组间具有显著的统计学差异（P ＜ 0.05）；对照组图像的噪声大于研究组，但大脑 Willis 环的显示研究组稍优于对照组。结论 双源ＣＴ 小剂量对比剂团注试验法脑动脉CTA 成像不仅能显著降低辐射剂量和碘对比剂用量同时可以保证大脑动脉的图像显示质量，对评价大脑动脉是可行的。
【关键词】低剂量；对比剂；血管造影术；脑动脉；可行性研究；双源CT【中图分类号】 R2 【文献标号】 A 【文章编号】 2095-9753（2016）5-0259-02
近年来，头部CT 血管造影（CTA）广泛应用于临床，如何减少患者X 线辐射剂量及对比及不良反应已成为备受关注的问题。本研究探讨在保证图像质量的前提下利用低辐射剂量技术和低剂量对比剂进行头部CTA 检查的可行性。 １ 资料与方法１．１一般资料 选取我院2015 年8 月至2016 年1月行头部ＣＴＡ 检查的患者50 例，其中男30 例，女20 例，年龄41 ～ 79 岁，平均(52．4±10．6) 岁。体质量指数(BMI)21．4 ～ 31．0 kg/m2，平均(23．5±2．6)kg/m2，排除碘过敏、甲状腺功能亢进及严重心、肝、肾功能不全者，所有患者均签署知情同意书。
２ 仪器与方法 应用SIMENSSOMATOM Definition 双源ＣＴ扫描。患者取仰卧位，双臂放于身体两边。扫描范围自颅底至颅顶；常规颅部平扫后应用造影剂示踪法（bolustracing）扫描系统行增强扫描。注射对比剂后，监测兴趣区（设在升主动脉根部）密度达到预设值（100Hu）时，触发并延迟5 ｓ扫描。使用ＡｄｖａｎｔａｇｅＴＭ （加拿大Ｔｙｃｏ公司）双筒高压注射器，经肘静脉注入对比剂及生理盐水（对比剂注射完后以同等速率注入生理盐水）。扫描条件：对照组管电压120 kV，增强扫描采用碘海醇（350 mg I/100 ml）80 ml，经肘正中静脉高压注射，注射流率5ml/s；研究组管电压80 kV，增强扫描经肘正中静脉依次注射碘海醇（350 mg I/100 ml）50 ml 和生理盐水30 ml，注射流率5 ml/s。
其他扫描参数相同. 球管旋转时间0.33s/ 周，管电压120KV，基准电流200MA，探测器准直64X0.6mm，螺距为1；常规扫描图像层厚5mm，层距5mm；血管重建层厚0.75mm，间隔0.5mm，视野（FOV）13.0 ～ 19.8 cm。
１．３ 图像质量评价及判定标准图像质量评价的指标主要有客观指标和主观指标：其中客观指标包括：（1）图像噪声（SD 值）所测组织的CT 值的标准差；（2）图像噪声信噪比（SNR）［7］SNR ＝ CTn/SD，CTn 为所测组织的平均CT 值，SD 值是所测组织的标准差的平均值。为避免部分容积效应，测量时避开狭窄及钙化区，兴趣区（region of interest，ROI）位于血管腔内，直径统一为2 mm，分别测量大脑中动脉M1 段及基底动脉最大径层面的CT值及SD 值；同时测量动脉期豆状核区脑实质的CT 值及SD 值（ROI约15 mm）作为背景噪声计算信噪比。所有测量均在原始轴位图像上进行。图像的主观评价指标：依据颅底动脉Willis 环三维容积再现（volume rendering，VR）图像的亮度、均匀性、边缘光滑性及大脑前、中、后动脉分支的显示进行3 级评分。1 级（优）：颅底动脉环显示清晰，图像亮度高、均匀细腻、边缘光滑；大脑前、中、后动脉1 ～ 5 段均可显示。2 级（良）：颅底动脉环显示较清，图像亮度较高、图像欠均匀有细小颗粒、边缘尚光滑；分支较少大脑前、中、后动脉显示1 ～ 3 段。3 级（差）：颅底动脉环显示模糊不清，图像亮度灰暗、图像不均匀有粗大颗粒、边缘不规则；显示血管分支少仅显示1 ～ 2 段。由2 名5 年以上工作经验的放射诊断医师据以上标准采用双盲法对图像进行主观评估。辐射剂量计算：计算每例患者的容积CT 剂量指数（the volume computed tomography doseindex，CTDIvol）和剂量长度乘积（dose-length product，DLP）。
统计学分析使用SPSS 16.0 对数据进行处理，读片医师间的一致性分析采用Cohen's Kappa 检验，kappa 值0.81 ～ 1.00 认为显著一致，0.61 ～ 0.80 认为一致性良好，0.41 ～ 0.60 认为中等性一致，0 . 2 1 ～ 0 . 4 1 认为一致性较差，小于0 . 2 0 认为不一致。等级数据资料的对比采用随机独立样本Wilcoxon's 秩和检验，连续数据资料采用独立样本的t 检验，检验水准α ＝ 0.05。
１．４ 统计学处理 利用SPSS 16．0 软件，计量资料以戈拯表示，对两组图像的对比噪声比、动脉CT 均值、噪声均值、辐射剂量值、图像质量评分及平均碘摄入量采用T 检验，P<0．05 为差异有统计学意义。
２ 结果2.1 颅内血管CTA 图像质量血管内CT 值情况：对照组和研究组大脑中动脉M1 段内CT 值的均值分别为303.01 和307.19 HU，两组间进行独立样本的t 检验，t 值为-19.824，P ＜ 0.05。同样对照组和研究组基底动脉内CT 值的均值分别为302.25 和306.38 HU，两组间进行独立样本的t 检验，t 值为-22.072，P ＜ 0.05；说明两组间CT 值不同，80 kV 扫描组CT 值较高。图像噪声、噪声信噪比及主观评估：对照组和研究组大脑中动脉M1段的噪声分别为12.81、15.30，两组间进行独立样本t 检验，t 值为-1 5 . 8 1 9，P ＜ 0.05；对照组和研究组脑组织的噪声分别为5.77、11.92，两组间进行独立样本t 检验，t 值为-65.892，P ＜ 0.05。
对照组和研究组大脑中动脉M1 段的噪声信噪比分别为52.60、25.77，两组间进行独立样本t 检验，t 值为41.148，P ＜ 0.05；对照组和研究组脑组织的噪声信噪比分别为8.25、4.06，两组间进行独立样本t 检验，t 值为40.220，P ＜ 0.05。说明研究组图像的噪声值增加、噪声信噪比降低，图像客观指标显示研究组图像略减低（图1，2）。图1、图2 对比，尽管图1 横轴位图像噪声大于图2，但是，图1 的Willis 环的显示优于图2。因两位读片医师对图像的主观评估一致性良好，因而选择读片医师1 对图像质量的主观评估结果（表1）进行分析，对对照组和研究组的图像主观评估结果进行随机独立样本Wilcoxon's 秩和检验，P ＜ 0.05，说明两组图像主观评估结果不同，研究组图像质量优于对照组。
2.2. 辐射剂量及对比剂用量对照组和研究组病例的C T D I v o l 平均值分别为31.98 和18.31 mGy；DLP 平均值分别为471.23 和214.83 mGy?cm。两组间进行随机样本的t 检验，P ＜ 0.05，差异具有统计学意义，研究组的辐射剂量少于对照组。对照组患者实际对比剂使用量为80 ml，研究组患者对比剂用量为50 ml，研究组患者对比剂用量明显减少。
2.3. 大脑动脉病变的显示情况对照组CTA 显示颅内大脑动脉正常者10 例，大脑中动脉狭窄15 例，动脉瘤患者6 例研究组CTA 显示颅内大脑动脉正常者12 例，大脑中动脉狭窄14 例，动脉瘤患者5 例。（图3，4）３ 讨论CT 检查由于具有安全、无创、方便以及极高的密度分辨力等优点，并可提供没有组织重叠的横断面图像，现已成为临床诊断中一项重要的检查手段。随着电子信息技术的飞跃发展，CT 机的性能也得到了极大的提升，并出现了高端CT 设备。这使得CT 检查成为临床诊疗中不可或缺的一部分，在心血管诊断领域甚至可以取代DSA 检查。但是，CT 检查本质上仍是X 射线检查，由此所带来的辐射剂量问题也一直受到人们的广泛关注。X 射线对人体造成的危害主要是增加癌症的发生率，所涉及的恶性肿瘤主要包括白血病、甲状腺癌、乳腺癌、肺癌、皮肤癌等。国外曾有文献报道，未来美国每年新出现的癌症患者中1．5％～ 2．o％由于CT 检查的辐射导致，足以证明cT 辐射对公众的危害之深。鉴于此，有关学者建议CT 扫描应在不影响诊断结果的前提下尽可能减少辐射剂量。
CTA 检查需要依赖于碘对比剂的使用，而碘对比剂可以引起对比剂诱导性肾病（contrast induced nephropathy，CIN ）。几乎所有使用对比剂的患者，都有轻度而短暂的肾小球滤过率下降，一旦存在其他相关的危险因素，如基础肾功能损害、糖尿病、慢性肾功能不全、有效血容量减少或肾毒性药物的使用的等，则其发展成急性肾功能衰竭、形成CIN 的几率明显提高。在没有药物能完全预防CIN 情况下，限制对比剂的用量是减少CIN 发生率有效方法之一。
低辐射剂量CT 扫描研究是近年来研究的热点之一，降低CT 辐射剂量的方法较多，比如降低管电流及或管电压，而降低CT 的低仟伏值能够更明显的降低辐射剂量［5，6］。然而，随着mAs 和管电压的降低，图像噪声增加，图像质量会有所下降，因此需要寻求一个平衡值以保证图像质量不会影响疾病的诊断。本研究中，在其他参数一致的情况下，80 kV 组的CTDIvol 为18.31 mGy，DLP 的平均值为214.83 mGy?cm；明显低于120 kV 组的31.98 mGy 和471.23mGy?cm；两者之间具有显著的统计学差异，从而说明80 kV 组的辐射剂量明显低于120 kV 组，这在减少患者的辐射暴漏方面具有重要的意义。有两位读片医师对图像质量进行主观评分，显示80kV 组和120 kV 组之间无统计学差异，两组间图像质量相似，80kV 组未明显降低图像质量。低仟伏CT 扫描可以对组织（尤其是高密度的物质，如钙化、碘对比剂等）的CT 值产生增强效应，这就预示着使用低仟伏CTA 扫描时使用较少的对比剂即可达到常规仟伏（如120 kV）扫描的成像效果的潜在优势［6］。从而说明CTA主要目的是观察动脉血管，因而低仟伏CT 扫描在显示血管方面是可行的并且在减少对比剂用量方面具有明显的优势。本研究也显示：80 kV 组患者使用50 ml 碘对比剂后大脑中动脉M1 段及基底动脉的CT 值高于120 kV 组患者使用80 ml 碘对比剂，尽管图像客观评价指标噪声增大及信噪比降低，但是80 kV 组在颅底动脉Willis 环VR 图像的亮度、均匀性、边缘光滑性及大脑前、中、后动脉分支显示方面等同或稍优于120 kV 组，而前者比后者少用30 ml 对比剂，充分说明80 kV 的CT 扫描在减少对比剂剂量方面也具有明显的优势。在病变的显示中，两组对动脉瘤、大脑中动脉狭窄的诊断方面无差异。综上所述，双源CT 80 kV 扫描使用50 ml 碘对比剂加30ml 生理盐水的CTA 成像，该方法不但能显著降低辐射剂量和碘对比剂用量，同时可保证颅内血管的图像显示质量，对评价颅内血管是可行的。
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图1 注射50 ml 碘海醇使用80 kV 扫描。a）VR 图示大脑Willis 环清晰，血管较亮，管壁光滑；b）横轴位示脑实质噪声较大 图2 注射80 ml 碘海醇使用120 kV 扫描。a）VR 图示大脑Willis 环较清晰，管壁稍模糊；b）横轴位示脑实质噪声较小 图3 注射50 ml 碘海醇使用80 kV 扫描。a）MIP 图示右颈内动脉与大脑中动脉交界区动脉瘤（箭）；b）VR 图示动脉瘤（箭） 图4 注射80 ml 碘海醇使用120 kV 扫描。a）MIP 图示左侧脉络膜前动脉动脉瘤（箭）；b）VR 图显示动脉瘤（箭）参考文献：［1］ Fuentes-Orrego JM，Sahani DV．Low-dose CT in clinicaldiagnostics．Expert Opin Med Diagn，2013，7：501-510．［2］ McLaughlin PD，Ouellette HA，Louis LJ，et al．The emergence ofultra-low--dose computed tomography and theimpending obsolescenceof the plain radiograph? Can Assoc Radiol J，2013，64：314-318.［3］ Iezzi R，Bonomo L．Low-dose CT angiography： whichcontrastmedium? Am J Roentgenol，2013，201：W660.［4］ 杨智云，严超贵，彭谦，等．成人颞骨64 层螺旋CT低电流扫描临床应用．中国医学计算机成像杂志，2009，15：153-157.［5］ 丁娟，孙钢，李敏，等．320 排CT 低剂量CTA 评价颅内血管动脉瘤的可行性研究．中华临床医师杂志，2012，6：2217-2220.［6］ 王蕊，李净，李慧，等．64 层螺旋CT 使用低剂量对比剂在CTA 中对脑动脉瘤的诊断价值．医学影像学杂志，2013，23：994-997．
论文作者:杨涛 谢江伟
论文发表刊物:《中国医学人文》2016年第5期
论文发表时间:2016/6/27
标签：动脉论文; 图像论文; 噪声论文; 剂量论文; 血管论文; 对照组论文; 动脉瘤论文; 《中国医学人文》2016年第5期论文;