張 俊 ZHANG Jun

何 波 HE Bo

江 杰 JIANG Jie

謝曉潔 XIE Xiaojie

韓 丹 HAN Dan

冠狀動脈CT血管成像（CTA）已成為篩查冠狀動脈病變的一種重要手段，雙源CT（DSCT）以83ms的心臟單扇區(qū)重建時間分辨率超越64層螺旋CT，成為冠狀動脈CTA的較好的檢查方法[1]。由于冠狀動脈CTA成像采用薄層、小螺距、大范圍掃描，需要較高的掃描條件，受檢者接受較多的輻射劑量。冠狀動脈CTA輻射劑量高達10～15mSv，是常規(guī)DSA的3～5倍[2,3]，所以，如何降低冠狀動脈CTA輻射劑量已經成為焦點和研究熱點[4]。由于輻射劑量與管電壓的平方及管電流成正比，因而降低管電壓能明顯降低患者的輻射劑量。本研究使用100kV、362mA行冠狀動脈CTA檢查，并與120kV、400mA掃描方案進行比較，旨在探討100kV管電壓降低冠狀動脈CTA輻射劑量的可行性。

1 資料與方法

1.1 研究對象 2011-01～10在昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院行冠狀動脈CTA檢查的60例患者中，男31例，女29例；年齡39～84歲，平均（60.3±9.3）歲。60例患者隨機分為120kV組和100kV組，每組30例。納入標準：體重指數＜25.0kg/m2，心率＜75次/min，竇性心律且規(guī)整，心率波動范圍在±5次/min。排除標準：對碘造影劑過敏、搭橋術后、心功能不全及嚴重心律不齊者。所有患者檢查前均簽署知情同意書，未服用降心率藥物。

1.2 儀器與方法 采用Siemens雙源CT（Siemens Defenition, Siemens Medical Solutions, Forchheim,Germany）。 掃 描 參 數：準直 64×0.6mm，視 野150mm×150mm～180mm×180mm，螺距范圍根據心率變化自動選擇（0.2～0.5），掃描范圍為氣管分叉處下方10mm至心臟膈面。120kV組和100kV組分別采用管電壓120kV、管電流400mA和管電壓100kV、管電流362mA進行掃描。采用回顧性心電門控法和實時心電脈沖自動劑量調制技術，全劑量曝光的范圍為30%～80% R-R間期。采用雙筒高壓注射器注射非離子型對比劑碘普羅胺（370mgI/ml）70～80ml，后續(xù)注射生理鹽水30～40ml，流速5.0～5.5ml/s。應用對比劑示蹤法，檢測平面為升主動脈，觸發(fā)值100Hu，延遲6s掃描。

1.3 圖像后處理 數據傳輸至后處理工作站（Syngo MMWP, version 2008A; Siemens Medical Solutions），行多平面重組、最大密度投影及容積再現等后處理，從而獲得多方位觀察的冠狀動脈圖像。

1.4 圖像質量評價 根據美國心臟協會（AHA）標準，將冠狀動脈分為15個節(jié)段[5]：右冠狀動脈近端、中段、遠段及后降支相當于段1～4，左主干相當于段5，左前降支近段、中段、遠段及第1、第2對角支相當于段6～10，回旋支近段、中段、遠段及第1、第2鈍緣支相當于段11～15，閉塞血管遠端不計入分析。將冠狀動脈影像質量分為4級[6]，Ⅰ級：圖像質量優(yōu)，血管顯影清晰，邊緣銳利，連續(xù)性好，評4分；Ⅱ級：圖像質量良好，血管對比好，連續(xù)性可，邊緣模糊，但不影響診斷，評3分；Ⅲ級：圖像質量中等，血管對比可，連續(xù)性不好，有偽影，尚可作出診斷，評2分；Ⅳ級：圖像質量差，血管對比差，偽影嚴重，有明顯階梯偽影，不能作出診斷，評1分。影像評價由2名經驗豐富的影像診斷醫(yī)師采用雙盲法進行，當診斷存在異議時，共同商討以確定評分結果。

1.5 圖像CT值、圖像噪聲及信噪比的測量 在軸位圖像上于主動脈分出冠狀動脈左主干的層面取上、中、下3層，選取面積相等（1cm2）的感興趣區(qū)，測量其CT值，以該CT值的標準差作為該層面的圖像噪聲，取3層的平均值。信噪比為平均CT值與其標準差的比值。

1.6 輻射劑量分析 本研究統計的輻射劑量僅為冠狀動脈CTA的輻射劑量，不包括定位像、冠狀動脈鈣化積分及自動跟蹤技術的輻射劑量。容積CT劑量指數（volume CT dose index, CTDIvol）和放射劑量長度乘積（dose length produce, DLP）均由計算機給出。有效輻射劑量（effective dose, ED）根據公式ED＝K×DLP計算，其中K為轉換因子，采用歐洲CT質量標準指南[7]提出的胸部平均值為0.014mSv/（mGy·cm）。

1.7 統計學方法 采用SPSS 13.0軟件，計量資料數據以±s 表示，兩組患者年齡、心率、體重指數、圖像質量、圖像噪聲、CTDIvol和ED比較采用兩獨立樣本t檢驗，P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者基礎資料比較 兩組患者年齡、心率及體重指數差異均無統計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 兩組患者年齡、心率及體重指數比較（s ）

表1 兩組患者年齡、心率及體重指數比較（s ）

分組 例數 年齡(歲) 心率(次/min) 體重指數(kg/m2)120kV 30 60.2±9.1 66.02±7.69 22.10±2.11 100kV 30 59.3±8.5 65.69±6.96 21.10±2.30 t值 0.212 2.152 1.318 P值 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05

2.2 不同管電壓下冠狀動脈CTA圖像質量評分比較120kV組30例患者共顯示414段冠狀動脈（36段因解剖變異未顯示），圖像質量評價為優(yōu)和良好共405段（97.8%）。100kV組30例患者共顯示424段冠狀動脈（26段因解剖變異未顯示），圖像質量評價為優(yōu)和良好共416段（98.1%）（圖1～4）。兩組冠狀動脈圖像質量評分分別為（3.50±0.61）分和（3.30±0.86）分，差異無統計學意義（P＞0.05）。冠狀動脈各節(jié)段評價結果見表2。

表2 不同管電壓冠狀動脈CT血管造影對各節(jié)段的顯示情況[n(%)]

2.3 不同管電壓下圖像平均CT值、圖像噪聲及信噪比比較 100kV組圖像噪聲及平均CT值均高于120kV組，差異均有統計學意義（P＜0.05）；100kV組信噪比高于120kV組，但差異無統計學意義（P＞0.05）。見表3。

2.4 兩組輻射劑量比較 100kV組CTDIvol和ED分別較120kV組下降37.16%和29.83%，兩組CTDIvol、ED比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表4。

表3 兩組平均CT值、圖像噪聲及信噪比比較（±s ）

表3 兩組平均CT值、圖像噪聲及信噪比比較（±s ）

分組 例數 平均CT值(Hu) 圖像噪聲(Hu) 信噪比120kV 30 471.35±88.13 24.52±5.01 19.38±5.60 100kV 30 646.50±127.15 35.30±9.95 21.46±7.21 t值 2.034 3.842 0.049 P值 ＜0.05 ＜0.05 ＞0.05

表4 兩組CTDIvol及ED比較（±s ）

表4 兩組CTDIvol及ED比較（±s ）

分組 例數 CTDIvol（mGy） ED（mSv）120kV 30 41.76±1.56 10.39±0.36 100kV 30 26.24±2.43 7.29±0.36 t值 2.037 2.052 P值 ＜0.05 ＜0.05

3 討論

據國際輻射防護委員會估計，總人口CT檢查中每1mSv的輻射可能導致致命癌癥發(fā)生的概率約為1/20 000。按照目前的CT應用狀況，美國有1.5%～2.0%的癌癥將由CT檢查所導致[8]。冠狀動脈CTA是目前輻射劑量最大的CT檢查，因此，在滿足臨床診斷要求的前提下盡可能降低輻射劑量，是冠狀動脈CTA檢查必須要考慮的問題。除通過機器硬件降低射線劑量外，在臨床應用中還可使用自適應心臟步進掃描技術、降低管電壓、管電流和增加掃描層厚、增大螺距及應用心電圖電流調制、體型適應性電流調制等技術達到降低輻射劑量的目的。本研究在實施了ECG-Pulsing自動劑量調制技術后對體重指數＜25kg/m2的個體分別采用120kV和100kV管電壓掃描，探討100kV冠狀動脈CTA檢查的可行性。

在一定范圍內，增加射線劑量可提高圖像質量，但同時也會增加對人體的輻射。所以既要保證成像質量滿足診斷要求，又要降低X線輻射對人體的傷害，在進行低管電壓掃描時需要在確保診斷可靠性和避免群體危害之間尋找一個平衡點。本研究中兩組患者年齡、心率和體重指數均無差異，說明兩組患者具有可比性。100kV組冠狀動脈圖像質量評分為（3.30±0.86）分，98.1%的冠狀動脈血管節(jié)段達到優(yōu)良；120kV組冠狀動脈圖像質量評分為（3.50±0.61）分，優(yōu)良級別達97.8%。兩組圖像質量評分差異無統計學意義。同時100kV組平均CT值較120kV組明顯增加，這是基于光電效應，在低電壓下對比劑中的碘對X線的吸收效率增加，增加了血管與周圍組織的對比度，也使重建更容易、效果更好，同時還可以適當減小造影劑的速度和總量，降低受檢者的不適感，提高造影劑使用的安全性。

圖像噪聲指在均勻物體的影像中，CT值在平均值上、下隨機升降，它使影像呈顆粒性。通常用較簡單的計算水模CT值的標準差來表示[9]。當體素及層厚減少、曝光劑量降低時，噪聲增大[10]。臨床實踐證明，圖像噪聲在某個范圍時對診斷不會產生不利影響，這個值就是可接受的噪聲值。由于低電壓的X線穿透力下降，導致圖像噪聲增加。噪聲增加后對于軟組織的影響較大，但對于增強的血管影響不大，因為這種效應可以由增加CT值來補償[11]。既往研究[12]報道可接受的噪聲值約為27Hu。本組120kV組和100kV組的圖像噪聲分別為（24.52±5.01）Hu和（35.30±9.95）Hu，與報道比較接近；而且圖像信噪比無顯著差異。100kV組ED值為（7.29±0.36）mSv，較120kV組減少了29.83%，與Pflederer等[13]的研究結果相似。

然而，本研究也存在一些局限性：①未針對不同心率范圍進行分組比較。②僅對圖像質量作了評價，并沒有探討在兩種管電壓掃描方式下，診斷冠狀動脈狹窄和斑塊的敏感性和特異性有無差別。③把體重指數＜25.0kg/m2作為標準是否合適，還有待進一步研究證實。④對體重指數＜25.0kg/m2的患者應根據體重指數及心臟大小、胸壁厚度、是否有支架等，還可再個體化減低管電流及電壓。另外，如果患者的心率＜70次/min或＞80次/min，且心率波動范圍小，可以使用更窄的心電脈沖窗進一步降低輻射劑量[14]。

綜上所述，對低體重指數、心率不快而節(jié)律整齊的受檢者，選用100kV管電壓冠狀動脈CTA掃描，雖圖像噪聲稍增大，但既能保證圖像質量，又能明顯減少輻射劑量，有重要臨床應用價值。

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