CT不同成像方式在肺动脉血管成像中对辐射剂量及图像质量的影响

王永刚，刘洪涛，于巍伟，徐贺松

1.北京市丰台区南苑医院 放射科，北京 100055；2.中国人民公安大学医院 放射科，北京 100055

引言

肺动脉栓塞是指栓子将肺动脉及其分支所导致的一系列循环系统供应障碍的综合征。目前世界范围人口老龄化日趋严重，因其临床指证较为复杂，所以仅依靠临床表现对其诊断极为困难。由于CT技术的快速发展，使得肺动脉栓塞的诊断变得更准确、更安全。但是CT检查所带来的辐射成为目前影像领域所关注的重点，影像检查带来的辐射也越来越受到人们的重视，因此本实验采用第二代双源CT对肺栓塞患者进行不同方式的扫描，根据扫描结果探寻一种既保证图像质量又尽可能降低辐射剂量的最佳检查方法。现报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016年9月至2017年8月间于我院检查的初步怀疑为肺动脉栓塞的患者共计100例，将患者根据随机数字表法分为4组，每组各25例。组1：男患者13例，女患者12例，平均年龄（42.32±13.18）岁；组2：男患者14例，女患者11例，平均年龄（40.79±11.65）岁；组3：男患者11例，女患者14例，平均年龄（41.78±12.96）岁；组4：男患者12例，女患者13例，平均年龄（44.67±12.78）岁。具体情况，见表1。

1.2 入组及排除标准

入组标准：经我院检查的初步怀疑为肺动脉栓塞的患者；无其它肾、肝等脏器功能损伤者[1]；无精神疾病伴发，依从性良好者；患者家属及本人知情且同意进行DSA造影；患者家属及本人知情且同意入组观察者。

排除标准：肝、肾功能不全者；心功能不全者；合并感染、恶性肿瘤或血液系统疾病者；既往存在药物过敏史者；伴发精神疾病，依从性较差者；患者本人或家属不知情或知情后反对入组观察者。

1.3 方法

本次试验CT选用德国西门子公司生产的第二代炫速双源CT[2]。扫描方式采用先平扫再增强。扫描区域上起胸廓入口下至膈顶平面[3]。扫描时组1、组2令患者于自然放松呼吸下进行扫描，组3、组4嘱患者先深吸气后屏气进行扫描[4]。增强扫描对比剂选用成都嘉叶生物科技有限公司生产的碘普罗胺，浓度为370 mgI/mL，用双筒高压注射器以3.5 mL/s的速度于肘前静脉注入，注射完成后立即注入0.9%氯化钠溶液50 mL。将扫描感兴趣区设定在肺动脉干处，阈值设置为70 HU时触发，延时设置为5 s。图像层厚设置为1 mm，重建间隔0.7 mm。各组扫描时的具体扫描参数，见表2。

1.4 评价标准

选择两位副高职以上的影像诊断医师对所有扫描图像运用双盲法进行评分，具体细则如下：

（1）以右下肺动脉4级分支评判。0分：不能显示肺动脉；1分：仅显示肺动脉主干；2分：可显示左右肺动脉分支；3分：显示肺动脉3级分支；4分：显示肺动脉4级分支及更细亚段。

（2）以动脉边缘伪影评判。0分：不能显示肺动脉；1分：肺动脉边缘有显著伪影或变形；2分：肺动脉出现轻度伪影或变形，但结构尚可；3分：肺动脉结构显示清晰。

两名诊断医生的诊断结果采用Kappa分析，K=0.78，具有较好得诊断一致性。将扫描所得数据录入CT数据后处理工作站。测量肺动脉干CT值、SNR及CNR，并通过计算得出CTDIvol、DLP。ED值的计算方法为DLP和转换系数K的乘积，依据欧盟CT质量标准指南[5]，K=0.014 mSv ·mGy-1·cm-1。

1.5 统计学分析

2 结果

2.1 各组患者CT值、SNR及CNR值比较

4种扫描方案均能清晰显示肺动脉4级以下亚段血管，均顺利完成检查。各组患者在肺动脉主干CT值、SNR及CNR间的差异均无统计学意义（P＞0.05）。具体情况，见表3。

2.2 各组患者图像主观评分比较

四组患者扫描后分别检测出阳性患者8例、9例、8例、11例。根据医师对扫描图像的主观评分进行统计，可以得出四组患者的图像主观评分间不存在统计学差异（P＞0.05）。具体情况，见表4；另每组选取一张扫描图片，见图1。

表1 各组患者一般资料比较

表2 各组患者扫描参数情况

表3 各组患者CT值、SNR及CNR值比较

表4 各组患者图像主观评分比较（分）

图1 各组CT扫描结果

2.3 各组患者辐射剂量比较

对患者扫描时的各项指标进行统计，得出4组患者的辐射剂量各不相同，其中组1辐射剂量最小，组4辐射剂量最大，差异具有统计学差异（t=6.796；P=0.002）。具体情况，见表5。

3 讨论

近年来，随着我国医疗技术的不断发展创新，影像诊断也愈发的受到重视，逐渐成为了临床诊断疾病的首选检查方法[6]。以往常规64排或256排CT虽然可对待诊疾病进行成像诊断，但由于其扫描时间长，辐射剂量大等劣势，已愈发无法满足临床及患者所需[7]。随着双源CT的开发与利用，应用大螺距、双能量等先进技术进行扫描成像逐渐成为了影像诊断的新方向。双能量扫描[8-9]提高了空间分辨力，一定程度上弥补了传统CT的不足，仅需一次扫描即可得到薄层的肺部组织信息，有效减少了小血栓的遗漏率，提高了精准度。随着近年来CT的创新升级，临床已经将肺动脉CTA作为PE的首选诊断方法，但其扫描过程中给患者带来的辐射损害也愈发的受到各界的重视。故在保证成像质量的同时，尽可能的降低辐射剂量是众多学者近年来重点关注的问题[10]。双源CT引入了双能量、双管球的概念，使得其具有传统128层螺旋CT、大螺距Flash及DECT等模式，其中Flash扫描模式使用高螺距对患者进行扫描，减少数据采集时的容积重叠，同时减少了患者在CT下暴露的时间，可大幅度降低患者所受辐射剂量[11]。与此同时，缩短扫描时间也意味着可降低因血管、心脏等搏动所产生的伪影，使得图像质量更为清晰。目前Flash已经广泛应用于CTA的扫描使用中。本次研究主要对100/120 kVp Flash及（80/100）/sn140 kV双能量扫描这4种方式在肺动脉成像中的应用价值进行讨论，旨在找出更为合适的扫描方式，为临床提供参考。

本次研究结果中，经诊断医师认真审查分析，四组图详质量均满足临床诊断所需。其中组1、组2患者使用无间隔、大螺距的扫描方式，无需患者配合，短时间能即可结束扫描，极大程度上减少了由于心脏、血管搏动及呼吸等所产生的伪影，提高了图像质量。本次研究组1、组2均无此类伪影产生，而组3、4患者由于呼吸、心脏及血管波动所产生伪影明显多于前两组，差异显著。此外，由于扫描时间的缩短，组1、组2患者所使用的对比剂剂量明显低于组3、组4患者，在节省成本的同时，极大程度降低了患者的肾毒素及因对比剂过敏而产生不良反应情况的发生。与此同时，与其它三组相比，1组患者有效剂量明显降低，该结果表明，使用Flash模式低管电压对患者进行扫描可有效降低患者所受辐射剂量。与以往MSCT对比，双源CT不断可提高时间及空间分辨率，还可经由两种能量扫描得到灌注成像，在显示肺部解剖信息的同时，反应了患者全肺的功能状态。以往有学者[12]对此方面研究发现，双源CT双能量扫描可在极小辐射剂量下获得肺功能图像，与本次研究结果基本一致。同时本次研究结果进一步证明了Flash扫描的图像质量。

表5 各组患者辐射剂量比较

迭代重建是CT重建的基本方式[13]，而FAFIRE重建是目前将图像空间及原始数据结合最好的算法，该算法可在原始数据区进行迭代，除去伪影及噪声，提高图像质量。目前，此算法已经获得FDA认证[14-15]，并广泛应用于临床当中。该算法可于保障图像质量的同时，降低60%左右的辐射剂量[16]，极大程度降低了辐射对患者造成的损伤。本次研究当中，四组患者均采用SAFIRE算法[17]进行图像重建，结果表明均可在较低管电压扫描条件下得到高质量的图像。

本次研究的局限主要在于在研究对象的选择，虽然保证了入组患者BMI、年龄等的一致性，方便于结果的统计，但由于选择人群范围固定，其使用的普遍性存在一定限制，需进一步进行讨论。综上所述，双源CT在肺动脉CTA中成像质量高、速度快，对于诊断提供了有力的依据，其中低管电压Flash辐射剂量最低，值得临床进一步推广使用。