256层iCT剂量优化技术在婴幼儿复杂先天性心脏病中的应用

周燕飞，郑穗生，邹立巍，杨立状

（1.安徽医科大学第二附属医院 放射科，安徽 合肥 230601；2.中国科学院合肥肿瘤医院 医学影像部，安徽 合肥 230031）

先天性心脏病（congenital heart disease,CHD）是由于胚胎时期心血管异常发育所致[1]。伴有2 种或2种以上畸形的先天性心脏病，即为复杂型CHD[2]。计算机体层血管成像（CT angiography,CTA）技术可以清晰地显示各房室结构及心外大血管，弥补超声检查的不足。CT 的X 射线的辐射对婴幼儿存在潜在风险。本研究优化婴幼儿心脏CTA 扫描方案，采用256 层iCT 前瞻性心电门控行心脏CTA 扫描，降低患儿接受的辐射剂量，同时获取较高质量的图像，为术前评估提供准确的影像学信息。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2015年3月—2017年9月合肥高新心血管病医院（安徽医科大学第二附属医院合作单位）经手术证实的CHD 的患儿50 例为研究对象。所有患儿术前均在本院行心脏超声心动图（UCG）及心脏CTA检查。根据检查方法分为回顾组和前瞻组。回顾组23 例患儿采用回顾性心电门控扫描；前瞻组27 例患儿采用前瞻性心电门控扫描。人口学数据见表1。所有患儿无明确碘剂及麻醉剂过敏史。研究经合肥高新心血管病医院医学伦理委员会批准，检查前均与患儿监护人签署知情同意书。

表1 两组患儿人口学资料比较

1.2 检查方法

所 有 患 儿 均 采 用Philips 256 层iCT（Brilliance iCT）机扫描。较小患儿检查前行麻醉剂镇静，取仰卧位，足先进，腹部及以下铅衣覆盖。前瞻性心电门控扫描，扫描R-R 间期3 岁以下取45%，3 岁以上取75%。扫描参数：管电压80 kV，管电流80 ～ 120 mAs，螺距1.0 cm，层厚1.0 cm。使用双筒高压注射器经头皮静脉或手背静脉注入300 mg/ml 非离子型碘对比剂，剂量为2 ml/kg，注射时间13 ～15 s，计算个体化注射流速。注射完毕后同流速注射生理盐水15 ml。扫描触发点取左心室，触发扫描CT 阈值180 HU，足到头侧扫描。扫描范围自胸廓入口处水平至膈下。扫描结束后将薄层图像传至EBW 工作站，采用MPR、MIP、VR 等方法进行CT 三维重建。

1.3 辐射剂量统计

记录每例CTA 检查的平均容积CT 计量指数（CTDI）、剂量长度乘积（DLP），根据公式换算成有效剂量（ED），ED=DLP×κ，其中κ 为换算因子。国际辐射防护委员会（ICRP）2007年标准，小儿胸部κ 值：＜1 岁为0.039，1 ～5 岁为0.026，5 ～10 岁为0.018[3]。

1.4 图像质量评估

由2 位主治医师对图像进行分级评估。评价标准：3 级，显示清晰、无伪影；2 级，显示比较清晰、少量伪影；1 级，显示一般、中度伪影；0 级，显示差，伪影重[4]。

1.5 畸形分类

参照Van Praagh 节段分析法[5]将各类畸形分为心内、心脏大血管连接、心外大血管畸形。

1.6 统计学方法

数据分析采用SPSS 22.0 统计软件。两组年龄、体重不符合正态分布，采用非参数Mann-WhitneyU检验，两组间图像质量差异用Wilcoxon 秩和检验分析，两组辐射剂量参数CDTI、DLP 和ED 符合正态分布，比较采用独立样本t检验，计数资料以频数表示，组间比较采用χ2检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患儿扫描图像质量评估

回顾组和前瞻组均无0 级图像，满足诊断要求 （见表2）。两组患儿扫描图像质量比较，差异无统计学意义（Z=-1.311，P=0.190）。

表2 两组患儿扫描图像质量评估 例

2.2 辐射剂量比较

前瞻组CTDI、DLP、ED 值与回顾组比较，差异有统计学意义（P＜0.05），前瞻组低于回顾组。见表3。

CTA 共发现畸形206 处。包括法洛四联症25 例（见图1A），心内膜垫缺损9 例（见图1B），肺静脉异位引流2 例，右室双出口7 例，主动脉缩窄2 例（见图1C），房间隔缺损33 例，室间隔缺损18 例，肺动脉闭锁3 例（见图1D），动脉导管未闭18 例（见图1E）等。伴发其他：气管性支气管8 例，纵隔侧枝血管23 例（见图1F），肺部感染28 例等。手术共检出畸形208 处。心内畸形术前UCG 手术符合率与CTA 比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。心脏-大血管连接、心外大血管畸形CTA 手术符合率与UCG 比较，差异有统计学意义（P＜0.05），CTA 手术符合率优于UCG。见表4。

表3 两组患儿扫描CTDI、DLP、ED 比较 （±s）

表3 两组患儿扫描CTDI、DLP、ED 比较 （±s）

组别 n CTDI/mGy DLP/（mGy/cm） ED/mSv回顾组 23 4.66±1.28 64.36±15.68 2.00±0.60前瞻组 27 3.92±1.04 49.82±13.63 1.55±0.40 t 值 2.234 3.510 3.194 P 值 0.030 0.001 0.002

图1 先天性心脏病心脏CTA 重建图像

表4 术前CTA、UCG 手术符合率比较 %

3 讨论

随着CT 设备更新、扫描技术发展，心脏CTA 在小儿CHD 诊断中占有重要地位。本文中CTA 检查根据患儿年龄选择不同R-R 间期，避免因患儿心跳速度过快，右心室内湍急血流冲击室壁造成的运动伪影。触发后从对比剂注入相反的方向开始扫描，避免造影剂团头端产生的高浓度伪影。回顾性心电门控扫描是在心电信号的控制下采用螺旋连续扫描。优点：得到的是完整心动周围心脏容积的连续数据，可进行任意R-R 期相图像重建，选择最佳图像。缺点：辐射剂量较大。前瞻性心电门控扫描的X 射线发射为间断式，检查床运动为步进式，通过预设曝光的时间窗，仅在预设时相进行曝光，在移床过程中不产生X 射线，降低有效辐射剂量。本研究中回顾组和前瞻组的图像质量差异无统计学意义，说明两组CTA 图像对CHD 的诊断差异无统计学意义。前瞻组患儿接受的X 射线辐射剂量与回顾组比较，差异有统计学意义，前瞻组低于回顾组，这与陈伟等[6]研究结果一致。

心脏CTA 在各房室腔、大血管内对比剂充盈良好时扫描，得到的图像组织对比度高，没有射线硬化束伪影的干扰[7]。本文中根据患儿体重计算出个体对比剂注射流速。图像各房室内造影剂充填均匀，左右房室间存在高低密度差，有助于判断房室间隔缺损处穿隔血束方向。本组中1 例2 个月患儿心脏CTA 检出法洛氏四联症，房间隔1.5 mm 缺损区见右向左分流高密度射血束，与心脏超声和手术结果相符。当有较大房间隔缺损时，心房水平分流较快，对比剂流速可适当降低，有助于右心房内对比剂均匀充填。

CHD 在术前行CTA 检查可准确显示UCG 难以发现的心外血管畸形、纵隔侧枝、冠状动脉及支气管畸形、内脏异位等。术前准确、全面地显示细小侧枝循环，提示肺内是否存在炎症，对手术方案的选择、制定具有重要意义[8]。本研究经手术证实，心内畸形CTA 的手术符合率略低于超声，但两种检查方法差异无统计学意义。心脏-大血管畸形、心外畸形CTA的手术符合率高于UCG，CTA 的总体诊断手术符合率优于UCG。与杨房等[9]研究结果相符。杨凯华[10]研究表明心外畸形CTA 检出率高于超声，但易漏诊小的动脉导管未闭、房间隔缺损，对瓣膜结果的显示、右心室流出道狭窄和主动脉骑跨的分型程度的判断不及超声。本研究中1 例手术证实为右心室流出道狭窄合并肺动脉瓣狭窄，而CTA 仅显示右心室流出道狭窄。

综上所述，256 层iCT 前瞻性心电门控剂量优化心脏CTA 检查，降低X 射线辐射剂量的同时，为复杂CHD 术前诊断提供更丰富的信息。