冠状动脉CTA双低技术的临床应用

2014-10-23 03:22胡刚韩威路军良陈华刘更槐张志刚周燕冯萌王丽李红敏王丽伟吴新淮
中国循证心血管医学杂志 2014年3期
关键词:伪影噪声剂量

胡刚,韩威,路军良,陈华,刘更槐,张志刚,周燕,冯萌,王丽,李红敏,王丽伟,吴新淮

自从64排螺旋CT(MSCT)应用于临床,使得冠状动脉无创性成像进入了新的纪元[1]。但冠状动脉成像辐射剂量及对比剂剂量一直被密切关注,如何有效的降低辐射剂量及对比剂量,且不影响应达到的诊断要求,成为了逐步探索的目标。本项目对应用双低技术——低千伏(100 kV)、低对比剂浓度方法进行冠状动脉成像的可行性进行了研究,现报告如下。

1 资料与方法

1.1研究对象选择2013年3月~5月期间对于疑似冠心病、体重指数(body mass index,BMI)≤26,进行冠状动脉CT血管造影(CTA)检查患者作为研究对象。共80例,其中男性54名,女性26名,平均年龄为(43.6±18.6)岁。研究对象均签署知情同意书后,随机分为A、B两组,每组40例患者。

1.2 CTA检查方法患者采用仰卧位,前瞻性心电门控扫描,使用对比剂跟踪技术启动扫描,选取气管隆突水平进行同层面动态扫描,于升主动脉内选取感兴趣区域,阈值设为100HU,范围从气管隆突至膈面水平。A组采用低千伏(100 kV)与碘克沙醇(威视派克,270 mg/ml)对比剂、自适应迭代算法(ASiR)重建图像;B组采用常规120 kV与碘海醇(欧乃派克,350 mg/ml)、滤波反投影算法(FBP)重建图像。其余扫描参数一致:管电流500 mA,螺距0.35,准直器宽度0.625 mm,层厚0.625 mm,注射速率和数量分别为4 ml/s和1 ml/kg。

1.3图像分析获取的扫描图像传送至AW4.5 GE工作站,分别测量主动脉、皮下脂肪和肌肉的CT值及SD值,平均SD值计算为图像噪声。测量并计算左冠状动脉前降支(LAD),左冠状动脉回旋支(LCX)和右冠状动脉(RCA)的对比噪声比(CNR),根据公式: CNR=(ROIa-ROIb)/SDb,ROIa表示冠状动脉管腔的CT值,ROIb 和SDb表示管腔周围脂肪的CT值及SD值[2]。两名高年资放射科医生用5分主观质量评分表评估所有图片。5分主观质量评分表内容:5分:血管与周围组织对比清晰,无运动伪影;4分:血管与周围组织对比度可,少许伪影不影响诊断;3分:图像可以用于诊断,有一定运动伪影;2分:图像诊断困难,伪影显著;1分:图像无法用于诊断。

1.4辐射剂量测量采用CT剂量指数(CT doseindex,CTDI),CT剂量长度乘积(doselength products,DLP)及有效辐射剂量(effective dose,ED)评价患者的辐射剂量。记录扫描过程中CTDI及DLP值。采用公式:ED=DLP×k计算患者有效辐射剂量(k=0.014 mSv/mGy·Cm)[3]。

1.5统计学方法数据采用SPSS 17.0统计软件分析,计量资料采用均数±标准差表示,两均数比较采用独立样本的t检验,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

两组患者使用对比剂的容积相同,A组患者的平均碘剂量较B组患者降低22.8%。两组患者LAD、LCX和RCA的平均CT值(表1)、CNR值(表2)、图像噪声及主观质量评分(表3),均无统计学差异(P>0.05)。A组患者的有效辐射剂量显著低于B组患者,差异有统计学意义(P<0.05)(表3)。

表1 两组患者冠状动脉CT值比较

表2 两组患者冠状动脉CNR值比较

表3 两组患者图像主观质量评分及有效辐射剂量比较

图1 CTA检查两种方法效果图(A-C:120kV,对比剂350 mg/ml;D-F:100kV,对比剂270 mg/ml)

3 讨论

随着CT技术的飞速发展及广泛应用,降低辐射剂量逐渐受到人们的关注。如何降低辐射剂量、减少对比剂用量受到放射学者的重视。

许多技术都可以减低患者的辐射剂量,以往研究多采用降低管电流的方法降低辐射剂量,但降低的程度有限,且降低管电流对图像的质量影像较大。管电压与辐射剂量呈指数关系,降低管电压后可明显降低患者所接受的辐射剂量。且管电压降低后,能够增加含碘的对比剂CT值,从而增加血管与周围组织结构的对比,因此可以适当减少含碘对比剂的用量和注射对比剂的流率。降低管电压使X线强度减少,导致了图像噪声的增加,噪声增加后对于软组织的清晰度影响较大,但对于增强的血管影响不大,因为这种效应可以由CT值的增加来补偿[4],进而达到与常规扫描方式相仿的图像质量。

患者超重或肥胖可使冠状动脉CTA图像的质量明显下降,有时甚至会造成诊断准确率降低[5,6]。Alkadhi等[7]发现当患者BMI>26.0 kg/m2时,不能用于评价的冠状动脉节段数从1.4%升至2.4%,可能原因是X线光子散射以及衰减的增加,导致图像的噪声增加和CNR降低。与正常体质量患者相比,肥胖患者所接受的辐射剂量高32%~54%[7]。

对比剂剂量是影响肾功能损害的一个主要因素,研究显示,严格控制对比剂剂量是减少对比剂肾病的重要措施之一,减少对比剂剂量可降低对比剂肾病的发生率[8]。碘克沙醇对比剂为等渗非离子型对比剂,浓度更低,可有效降低对比剂使用量,减轻受检者肾脏负担,降低不良反应发生率。

本研究中,尽管A组患者扫描时使用100 kV管电压,但使用了自适应迭代重建算法,因此所得图像噪声并无明显增加,其图像质量评分与B组比较差异无统计学意义,均能满足诊断需要。

根据本文分组病例的统计,对于体重指数≤26.0 kg/m2的患者,对比剂的量减少了22.8%,低kV(100 kV)冠状动脉CTA提供的图像质量与传统冠状动脉CTA未见明显统计学差异。因此在患者的BMI值相对较小时,100 kV管电压是一个最佳选择。但本研究选择的病例数较少,尚有一定的局限性,仅供参考。

[1]张兆琪,马小海. 64层螺旋CT冠状动脉成像:无创性冠状动脉检查的新纪元[J]. 中华放射学杂志,2006,40(8):789-91.

[2]Zhang C,Zhang Z,Yan Z,et al. 320-row CT coronary angiography:effect of 100一kV tube voltages on image quality. contrast volume.and radiation dose[J]. Int J Cardiovase Imaging,201l,27(7):1059-68.

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[4]Szucs-Farkas Z,Kurmann L,Strautz T,et al. Patient exposure and image quality of low-dose pulmonary computed tomography angiography: comparison of 100- and 80-kVp protocols[J]. Invest Radiol,2008,43(12):871-6.

[5]Brodoefel H,TsifIikas I,Burgstahler C,et al. Cardiac dual-source computed tomography: effect of body mass index on image quality and diagnostic accuracy[J]. Invest Radiol,2008,43(10):712-8.

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[8]豆亚静,陈晖,严松彪,等. 对比剂肾病的研究进展[J]. 中华临床医师杂志(电子版),2012,6(7):95-7.

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