低浓度对比剂根据体重个体化注射方案在肺动脉CT造影中的应用研究

曾阳东，张辉阳，苏寿红，凌秀梅，刘志永，刘 峥

（桂林医学院附属医院放射科 广西 桂林 541001）

CT肺动脉造影（CT pulmonary angiography, CTPA）是一项无创的、快速的CT检查技术，其诊断灵敏度和特异度都比较高，已经基本取代了传统的有创性DSA检查，成为诊断肺栓塞的首选检查[1]。然而，CT血管成像需要使用含碘对比剂，存在损害肾功能的潜在风险，尤其是对于肾功能本来就低下的患者[2]。而且，据文献报道[3]，对比剂肾病的发生率与碘对比剂的总量及其浓度呈正相关性。因此，在保证图像质量的前提下，尽可能减少对比剂用量，已成为业界同道的共识。低对比剂扫描技术包括使用低浓度对比剂和减少对比剂的容量。本试验中笔者将应用不同浓度碘对比剂进行CTPA检查，探讨不同对比剂浓度及不同注射方案对CT值及图像噪声的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

随机收集2018年1月—2019年12月于桂林医学院附属医院进行CTPA检查的120例患者，分为A、B、C、D四组，每组30例，A、B组对比剂分别使用碘普罗胺370 mgI/mL、碘佛醇320 mgI/mL，C、D两组对比剂均使用碘海醇300 mgI/mL。所有患者无检查禁忌，且签署知情同意书。各组患者年龄、体重、身高和BMI之间差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 一般资料比较（±s）

表1 一般资料比较（±s）

项目 例数 性别 年龄/岁 体质量/kg 身高/cm BMI/（kg·m-2）男 女A组 30 13 17 59.63±2.31 60.97±0.92161.70±0.96 23.34±0.36 B组 30 12 18 55.47±2.58 58.70±0.97162.50±1.00 22.24±0.32 C组 30 19 11 52.26±2.62 62.00±1.25164.60±0.96 22.85±0.20 D组 30 20 10 56.23±2.82 62.47±1.59164.47±0.85 23.00±0.44 F 2.170 2.561 2.362 2.580 P 0.120 0.083 0.100 0.082

1.2 方法

1.2.1 仪器与材料 CT机（GE，256排Revolution），CTA双筒高压注射器（美国ACIST Empower），AW4.7图像后处理工作站。一次性高压注射器及连接导管（宇寿医疗公司），留置针（洁瑞医用制品公司，型号18-20G）。A、B组对比剂分别使用碘普罗胺370 mgI/mL、碘佛醇320 mgI/mL，C、D组对比剂使用碘帕醇300 mgI/mL。

1.2.2 扫描方法 设置低管电压（80 kV），自动管电流（100～400 mA，预设噪声指数为11），螺旋扫描，转速0.28 s/周，探测器宽度80 mm，螺距0.992:1，层厚5 mm并同步重建0.625 mm，重建算法标准算法，矩阵512×512，FOV 350 mm；应用智能追踪（Smart-Prep）技术，动态监测点设于肺动脉干，触发阈值为80 HU，触发后延迟3.0 s自动扫描。A、B、C三组采用常规注射方案，对比剂总量45 mL，注射速率为5 mL/s，D组对比剂总量根据体重进行个体化设置（0.6 mL/kg），9 s注射完毕，速率为3～5 mL/s（即当对比剂总量/9＞5 mL/s时取5 mL/s，＜3 mL/s时则取3 mL/s），各组对比剂注射后采用相同速率注射30 mL的0.9%氯化钠溶液。各组扫描数据采取权重值为50%的ASIR技术进行重建，检查数据信息传输至GE AW4.7工作站经VR、MIP、MPR和CPR等重组处理。

1.3 图像质量评价

1.3.1 图像质量客观评价 图像质量评价参考王素雅等[4]的评价方法，计算信噪比（SNR）和对比噪声比（CNR）。

1.3.2 图像质量主观评分 由两位高年资放射科主治医生，根据横断位图像、MPR图像的各段肺动脉强化程度以及肺和纵隔的清晰度、胸壁软组织的噪声大小并结合VR图像判断图像的质量：5分为噪声不明显，图像质量优异；4分为噪声增多，图像质量良好；3分为噪声较明显，图像质量为中等，尚达到诊断要求；2分为图像质量较差，影响准确诊断；1分为图像质量很差，未达诊断要求[5]。

1.4 统计学方法

采用SPSS 17.0软件对本研究所有数据进行统计学分析，计量数据以（±s）表示，多组间比较采用F检验。对各组CT检查图像CT值、背景噪声、有效辐射剂量进行单因素方差分析，如方差齐的采取最小显著差数法（LSD），不齐则采用Dunnet-t检验；图像主观评分组间对照用Kruskal-Wallis检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

采用常规注射方案的情况下，肺动脉平均CT值随着对比剂浓度的降低而降低，三组间的差异有显著统计学意义（F=11.192，P=0.000＜0.05）；三组间肺动脉噪声（SD）差异无统计学意义（F=1.198，P=0.307＞0.05）；信噪比（SNR）、对比噪声比（CNR）差异有显著统计学意义（P＜0.01）。采用根据体重个体化设置注射方案组平均每位患者对比剂用量为37.5 mL，比常规注射方案减少了16.67%，注射速率平均为4.16 mL/s，比常规注射方案降低了16.80%。各组血管VR、MIP、MPR图像显示清楚，评分均≥3分，各组图像主观评分差异无统计学意义（F=0.502，P=0.607＞0.05）。见表2。

表2 图像质量比较（±s）

表2 图像质量比较（±s）

项目 肺动脉CT值 肺动脉SD值 SNR CNR 主观评分/分A组 538.83±20.66 19.65±1.05 28.53±1.13 25.39±1.03 4.45±0.06 B组 467.84±16.77 17.55±1.00 28.49±1.63 24.93±1.51 4.53±0.06 C组 411.93±19.40 18.01±0.97 23.58±0.94 20.18±0.89 4.47±0.07 D组 389.82±13.03 16.27±0.69 25.26±1.40 21.45±1.26 4.43±0.07 F 11.192 1.198 5.504 6.071 0.502 P 0.000 0.307 0.008 0.003 0.607

3 讨论

3.1 碘对比剂的副作用

含碘对比剂的主要副作用是对肾功能的损害即对比剂肾病（contrast induced nephropathy, CIN）。据文献报道[6]，碘对比剂的总量和浓度越高，对比剂肾病的发生率则越高，主要表现为对肾小管细胞的毒性作用。对比剂肾病（CIN）往往治疗时间长，且效果不理想。所以，在保证图像质量能满足临床诊断的前提下，尽可能减少对比剂的使用是所有放射科医师关注的问题。减少对比剂的使用量不仅可以减少病人肾脏损伤的概率，同时也可以减轻其治疗费用。Kristianssou等[7]设定管电压为80 kV，把碘的使用总量降低到6.4～12 g，对比剂相关肾病的发生率可降至1%～5%。通过减少对比剂用量或者采用低浓度的对比剂可以促成对比剂总量的降低[8]。本研究采用常规注射方案的三组病例分别使用370 mgI/mL、320 mgI/mL、300 mgI/mL碘对比剂，300 mgI/mL病例组比370 mgI/mL病例组的碘用量减少了18.92%。

3.2 不同浓度对比剂对CTPA图像质量的影响

相关研究[9]表明，球管电压降低时可以提高图像的CT值，利用低管电压技术，使得低对比剂成像成为可能。原因是碘元素的原子序数（为53）相对软组织成分而言较高，降低管电压时X线能量减少，碘对比剂的衰减增高，CT值增高，而软组织的原子序数相对较低，降低管电压时，软组织的衰减程度较碘原子小，所以利用低管电压技术进行扫描时，适当地减少碘对比剂的用量，仍可达到与常规管电压下相似的图像质量[10]。所以低管电压的设置是本研究能使用低浓度对比剂的前提。本研究在其他参数一致的情况下，肺动脉平均CT值随着对比剂浓度的降低而降低，各组间的差异有显著统计学意义（P＜0.01）；肺动脉噪声（SD）差异无统计学意义（P＞0.05）；信噪比（SNR）、对比噪声比（CNR）差异有显著统计学意义（P＜0.01），但各组图像均能较好地显示血管，各组图像主观评分差异无统计学意义。本研究结果显示肺动脉噪声（SD）差异无统计学意义，所以SNR、CNR的降低由CT值的降低所引起，但由于肺动脉有周围含气肺组织作为天然对比，且肺动脉平均CT值仍在400 HU以上，不影响图像的各种后处理及诊断。

3.3 根据体重个体化注射方案的设定

含碘对比剂不但有肾毒性，对比剂在快速注射的情况下会增加患者的心脏负荷[11]。目前，在肺动脉CT成像检查中，根据体重个体化设置对比剂注射方案鲜见报道[6]。何霖等[12]认为CTPA主要用来显示肺动脉，对比剂从外周静脉注射后回流到右心系统然后直接达到肺动脉，并不经过体循环，所以按照体重来计算对比剂用量意义不大。但本实验根据体重进行个体化注射方案的设定（0.6 mL/kg，9 s注射完毕，速率为3～5 mL/s），在使用同样浓度的对比剂的情况下，碘对比剂用量减少了16.67%，比使用高浓度对比剂（370 mgI/mL）的碘用量更是减少了32.43%，图像仍能符合诊断要求。孙潇等[13]研究结果亦表明，选用低浓度对比剂联合低注射速率的CTPA检查图像的CT值与利用高浓度对比剂检查所得的图像CT值相比，差异无统计学意义。故本试验限定了注射速率在3～5 mL/s，结果个体化组平均注射速率为4.16 mL/s，比常规注射方案组减慢了16.80%。

在CTPA检查中，在低管电压（80 kV）扫描条件下，使用低浓度对比剂（300 mgI/mL），根据体重设置个体化注射方案，患者摄取碘当量将大大减少，注射速率适宜，图像质量满足临床诊断要求。