CTCA中应用低kV和CARE Dose 4D技术对钙化积分测量的影响

刘海峰，张东友

武汉市第一医院 放射科，湖北 武汉 430022

冠心病是影响人类健康的主要疾病之一，随着影像技术的发展和硬件的升级，冠状动脉成像（Computed Tomography Coronary Angiography，CTCA）技术日臻成熟，图像的质量和分辨率也越来越高，因此CTCA越来越多地应用于冠心病的筛查及诊治。近年来，随着低剂量CT扫描技术的发展，低剂量扫描方法开始逐渐应用于CTCA检查，但是有关低剂量扫描对钙化积分测量影响的报道尚未见过。本文旨在探讨低kV和CARE Dose 4D管电流调节技术对钙化积分测量的影响及其在降低辐射剂量中的价值。

1 资料和方法

1.1 一般资料

选取2013年2月～7月于我院行冠状动脉成像的患者268例，钙化积分均＞0。随机分成2组，每组134例。A组男84例，女50例，平均年龄63.6岁；B组男75例，女59例，平均年龄60.4岁。

1.2 仪器与方法

使用SOMATOM Definition AS+64排128层螺旋CT，行冠状动脉钙化积分扫描，扫描范围为气管分叉下1 cm至心底，层厚3 mm，FOV 150～165 mm。A组每位患者分别使用120 kV和120 kV，CARE Dose 4D技术扫描；B组每位患者分别使用120 kV和100 kV，CARE Dose 4D技术扫描，剔除因呼吸及心跳等运动伪影干扰较重的图像，剩下的图像（A组113例，B组118例）传至SiemensMMWP工作站计算钙化积分。

1.3 射线剂量评估

记录机器自动测量的平均容积CT剂量指数（CTDIvol）和剂量长度乘积（Dose Length Product，DLP）。根据DLP计算有效剂量（Effective Dose，ED)，ED=k×DLP（k值采用欧盟委员会推荐的躯干值0.015）。

1.4 统计学方法

数据采用均数±标准差（±s）的方式表示，A、B两组不同扫描方法的剂量数据比较行配对t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义；A、B两组不同扫描方法测得的钙化积分采用非正太秩和检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

A组患者分别使用120 kV和100 kV，CARE Dose 4D技术扫描，得到的钙化积分值分别为（235.45±285.26）和（224.18±270.81），差异具有统计学意义（P＜0.05）；A组两种扫描方法所得各剂量值差异均有统计学意义，见表1。A组1例冠状动脉钙化患者的CT扫描图像，见图1。

表1 A组辐射剂量

图1 A组1例冠状动脉钙化患者的CT扫描图像

B组分别使用120 kV和100 kV，CARE Dose 4D技术扫描，得到的钙化积分值分别为（181.46±204.79）和（185.14±207.55），差异无统计学意义（P＞0.05）；B组两种扫描方法所得各剂量值差异均有统计学意义，见表2。B组1例冠状动脉钙化患者的CT扫描图像，见图2。

表2 B组辐射剂量

图2 B组1例冠状动脉钙化患者的CT扫描图像

3 讨论

3.1 测量钙化积分的意义

钙化是冠状动脉粥样硬化的特异性标志，也是粥样斑块负荷程度的标志，钙化与冠状动脉粥样硬化具有相关性[1]。众所周知，在现有的CTCA检查中，第一步往往是钙化积分的测量，钙盐沉着的数量及范围与冠脉粥样硬化斑块的程度及范围有着密切联系。钙化积分测量是目前广泛使用的一种检测冠状动脉钙盐沉积程度的方法，由Agatston等[2]在1990年首次提出，计算方法是钙化面积乘以CT峰值，通过对冠状动脉钙化进行定量分析及动态观察，判断粥样硬化的发展及其转归[3]。

3.2 低剂量扫描技术的应用及对钙化积分测量的影响

随着影像技术的飞速发展，CTCA已成为冠心病筛查及诊治的一项重要手段，但是辐射剂量大一直是困扰放射科医师及病患的重要问题。文献报道的CTCA辐射剂量最高可达30 mSv[4]。近年来，CT技术的创新发展进入了低剂量成像时代[5]，最优化合理使用剂量原则（As Low As Reasonably Achievable，ALARA）[6-7]成为了 CT检查中辐射剂量方面的指导性原则。随着低剂量CT技术的发展和成熟，受检者可以在较低的辐射剂量下，获得可满足诊断要求的图像。现在普遍使用的低剂量方法主要有缩小扫描范围、降低管电压和管电流、增加螺距等，这些方法在不同检查（包括CTCA）中的应用也有了不少研究[8-11]。CARE Dose 4D技术是Simens[12]推出的一种全自动动态实时射线剂量调控技术，系统可根据受检者的体型和脏器解剖厚度、密度，通过轴管电流调制，于单幅定位像上获取各层面的信息，估算出各层的管电流，使得各层图像噪声维持在相同或相近水平，通过角度管电流调制以及被扫描物体在轴位图像上不同角度的衰减差异实时调整管电流，进而减少辐射剂量。不少文献报道，应用CARE Dose 4D技术可以在保证甚至提高图像质量的同时降低辐射剂量[13-15]，但是CARE Dose 4D技术在CTCA中应用的报道很少，关于其对钙化积分测量影响的报道几乎没有。

本研究在测量钙化积分的过程中分别应用了低kV及CARE Dose 4D技术，发现在保持120 kV并使用CARE Dose 4D技术时所测得的钙化积分值较不使用CARE Dose 4D技术所测得的钙化积分值略微降低，且差异有统计学意义（P＜0.05）。本研究认为，CARE Dose 4D技术适量降低了管电流，使得钙化斑块的CT值略微降低。而降低kV至100 kV，同时应用CARE Dose 4D技术测得的钙化积分值和120 kV但未使用CARE Dose 4D技术相比，差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究认为，降低kV使得康普顿效应减低，光电吸收增加，噪声增加，从而使得局部钙化斑块CT值增加，从而弥补了电流降低对钙化斑块CT值的影响。但使用了低kV和CARE Dose 4D技术的对照组辐射剂量明显降低。A组保持120 kV并使用CARE Dose 4D技术，CTDIvol、DLP和ED值分别降低了24.4%、24.2%和23%；B组降低kV并使用CARE Dose 4D技术，CTDIvol、DLP和ED值分别降低了58.7%、57.9%和57.8%。本组研究没有对图像质量进行评价，是因为扫描范围较小，所选定的ROI区（主动脉根部及皮下脂肪）受肺部气体及脊柱影响较重。本组研究不足在于：① 病例数稍少；② 只采用了100 kV及CARE Dose 4D技术联合使用，没有更低kV（90、80、70、60 kV）与CARE Dose 4D技术联合使用的数据。

本研究说明，在CTCA检查过程中保持120 kV并使用Care Dose 4D技术虽然降低了辐射剂量，但是对钙化积分测量有影响；而100 kV和Care Dose 4D技术同时使用，在不影响钙化积分计算的同时，大幅度降低了辐射剂量，值得使用。

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