徐雷，陳博，陳廷港，吳愛琴，程建敏

（溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院育英兒童醫(yī)院 放射科，浙江 溫州 325027）

先天性心臟病為人類最常見的出生缺陷之一，占出生新生兒的0.4%～0.8%，通常心臟超聲檢查對心臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯示良好，但對心臟外部結(jié)構(gòu)顯示有一定局限性。隨著小兒心臟外科技術(shù)的不斷進(jìn)步，其中一部分復(fù)雜性先天性危重心臟病新生兒需要進(jìn)行姑息或根治外科手術(shù)，臨床對這部分先天性心臟病術(shù)前檢查提出更高的要求。心臟大血管CT檢查對心臟外周血管的疾病診斷及手術(shù)過程順利進(jìn)行提供了獨特的優(yōu)勢性的補充檢查作用。本研究采用新一代高端CT減低X線曝光條件聯(lián)合iDose4迭代重建技術(shù)（low radiation and isotonic contrast agents and low iodine doses combined with iDose4， L-LWiDose4），并使用等滲性低碘濃度對比劑，從而獲得高質(zhì)量的圖片，初步探討聯(lián)合3種技術(shù)在新生兒先天性復(fù)雜性心臟病中的使用，從而進(jìn)一步減低X線電離輻射，減少碘對比劑對腎臟功能及電解質(zhì)平衡等因素的影響。

1 資料和方法

1.1 一般資料 前瞻性收集2015年1月至2018年3月溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院育英兒童醫(yī)院新生兒科擬診先天性心臟病且需要行心臟CTA檢查的連續(xù)102例患者，男71例，女31例，年齡7～28 d，體質(zhì)量2.5～4.0 kg。依據(jù)檢查號分為常規(guī)組（A組）53例和實驗組49例，再將實驗組行iDose4重建獲得5組圖像（分別記為B、C、D、E、F組）。檢查前患者監(jiān)護人接受關(guān)于電離輻射及碘對比劑使用過程中相關(guān)反應(yīng)的宣教并簽署注射碘造影劑的知情同意書。本研究經(jīng)本院倫理委員會審核批準(zhǔn)。

1.2 檢查方法 檢查前新生兒均予水合氯醛（50 mg/kg）灌腸或苯巴比妥（3 mg/kg）肌肉注射鎮(zhèn)靜。使用Ulrich雙筒高壓注射器，采用24 G靜脈留置套管針經(jīng)外周靜脈注射碘對比劑。根據(jù)體質(zhì)量選用不同劑量對比劑：低于3 kg用5 mL，3～3.5 kg用量6 mL，大于3.5 kg用量7 mL；對比劑速率用0.7 mL/s，再以相同速率追加0.9%氯化鈉溶液5 mL以維持碘對比劑速率并減少射線硬化偽影。使用飛利浦Brilliance 256層iCT掃描儀。目測右室完全顯示時手動觸發(fā)掃描，手動觸發(fā)后到CTA掃描實際啟動之間的延遲時間為4 s，CTA掃描持續(xù)時間為6.23 s。掃描范圍：胸口入口尖到膈下1 cm。A組采用100 kVp、100 mAs、碘海醇（350 mg I/mL）及濾波反投影（filtered back pojection，F(xiàn)BP）重建算法。實驗組采用80 kVp、80 mAs、等滲碘克沙醇（270 mg I/mL）及iDose4-2～6迭代算法，其他掃描參數(shù)均相同：采用模擬心電技術(shù)（心率140次/min）非螺旋掃描模式，前瞻性心電觸發(fā)技術(shù)，探測器陣列128×0.625 mm，機架轉(zhuǎn)速0.27 s/圈，矩陣512×512，視野（Eield of View，F(xiàn)OV）25 cm，重建層厚0.9 mm，重建間隔0.45 mm。掃描所得原始數(shù)據(jù)傳輸至Extended Brilliance Workspace進(jìn)行重建，行容積再現(xiàn)（volume rendering，VR）、多平面重組（multiple planar reformation，MPR）、最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）及最小密度投影（minimum intensity projection，MinIP）等多種后處理，以獲得臨床所需影像圖片及數(shù)據(jù)。

1.3 圖像質(zhì)量評價

1.3.1 客觀評價方法：分別測量氣管分叉水平降主動脈、主動脈弓中點、肺動脈干、氣管分叉層面豎脊肌CT值，均采用感興趣區(qū)（region of interest，ROI）法，ROI面積為（10.0±2.5）mm2。測量氣管分叉水平層面周圍空氣CT值的標(biāo)準(zhǔn)差（SD），記為背景噪聲，ROI面積為（50±5）mm2。利用公式分別計算該層面圖像信噪比（signal-to-noise raio，SNR）和對比噪聲比（contrast-to-noise ratio，CNR）。SNR=CT氣管分叉/CT背景噪聲；CNR=（CT氣管分叉-CT肌肉）/CT背景噪聲。

1.3.2 主觀評價方法：由2位高年資放射影像科醫(yī)師采用盲法閱片。采用5級標(biāo)準(zhǔn)評價圖像質(zhì)量：邊緣清晰，無偽影為5分；邊緣略模糊，無偽影為4分；邊緣略模糊，有少量偽影為3分；邊緣模糊，中等量偽影為2分；大量偽影，正常結(jié)構(gòu)中斷為1分。

1.3.3 輻射劑量及對比劑碘攝入量：掃描儀器定期每月進(jìn)行空氣校正，且定期進(jìn)行儀器性能檢測，誤差均在國家允許范圍內(nèi)。記錄CT輻射劑量報告，由掃描儀器提供的CT容積劑量指數(shù)（computed to-mography dose index volume，CTDIvol）、劑量長度乘積（dose-length product，DLP）、曝光長度（length，L），根據(jù)公式ED=k×DLP和SSDE=f×CTDIvol分別計算ED和SSDE。式中換算因子k值及轉(zhuǎn)換系數(shù)f值參考國際電工委員會的標(biāo)準(zhǔn)。k值根據(jù)年齡段不同取值亦不同，在0～3個月年齡段，k值取0.039 mSv·mGy-1·cm-1；f值和體型有關(guān)，測量雙側(cè)乳頭平面前后徑及橫徑并求和，對照標(biāo)準(zhǔn)表格取相應(yīng)f值。根據(jù)每位患者的對比劑用量計算碘攝入量。

1.4 診斷效能評價 選取的102例患者中35例患者轉(zhuǎn)院或放棄治療，67例（其中常規(guī)組37例，實驗組30例）患者采取手術(shù)或心導(dǎo)管造影檢查，計算6組CTA檢查的診斷符合率。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理方法 采用SPSS22.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。正態(tài)分布計量資料用±s表示，非正態(tài)分布用M（P25，P75）表示；2組間比較用成組t檢驗；多組間比較用單因素方差分析，組間比較用LSD檢驗。率的比較用χ2檢驗，非正態(tài)分布資料用Wil-coxon秩和檢驗，一致性用Kappa檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料情況 2組受檢者性別、年齡、體質(zhì)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；碘攝入量實驗組和常規(guī)組分別為（1.61±1.36）g和（1.83±1.27）g，實驗組較常規(guī)組降低了13.39%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=2.023，P＜0.05）。

2.2 各組圖像客觀評價 各組圖像各心腔、大血管CT值、主動脈弓層面肌肉CT值、主動脈弓層面背景噪聲差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

表1 各組圖像參數(shù)比較（±s）

表1 各組圖像參數(shù)比較（±s）

組別 n 主動脈弓CT值（HU）降主動脈CT值（HU）肺動脈干CT值（HU）主動脈弓層面肌肉CT值（HU） SNR CNR SD A組 53 326.5±71.8 354.1±102.7 387.9±134.4 62.9±5.9 30.5±5.7 25.3±1.9 10.5±1.2 B組 49 315.1±86.3 309.4± 98.1 349.9±154.7 67.7±8.9 26.1±1.6 14.3±1.2 16.4±1.4 C組 49 314.9±76.2 308.1±101.5 347.9±93.5 66.7±6.5 27.1±1.1 17.2±1.5 14.4±1.9 D組 49 314.2±73.5 306.4± 65.8 347.9±104.9 61.7±5.9 29.1±2.9 21.3±1.4 12.4±1.6 E組 49 313.9±79.8 306.6± 76.9 345.9±121.6 60.7±5.5 29.8±3.2 22.4±1.1 11.4±1.7 F組 49 313.5±83.3 301.5± 71.0 344.9±128.5 58.7±6.2 30.1±3.5 23.9±1.6 10.2±1.2

2.3 圖像主觀質(zhì)量評價 由2位高年資醫(yī)師對6組圖像質(zhì)量進(jìn)行主觀評價，各組間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表2。與A組比較，B組、C組、F組主觀圖像質(zhì)量差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；與A組比較，D組、E組主觀圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。6組不同掃描方案下采集的軸位和矢狀位圖像結(jié)果如圖1所示。

2.4 各組輻射劑量 實驗組CTDIvol、SSDE、DLP、ED均較常規(guī)組降低，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表3。

2.5 診斷符合率 常規(guī)組53例，37例采取手術(shù)或心導(dǎo)管造影檢查，共有心內(nèi)外畸形72處，CTA檢查發(fā)現(xiàn)71處，診斷符合率為98.6%。實驗組49例，30例采取手術(shù)或心導(dǎo)管造影檢查證實共有心臟大血管畸形98處，5組實驗組圖像診斷分別發(fā)現(xiàn)80、86、96、96、95處心內(nèi)外血管畸形；診斷符合率分別為81.6%、87.7%、97.9%、97.9%、96.9%。D組、E組、F組與常規(guī)組診斷結(jié)果符合率差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

3 討論

碘對比劑的諸多不良反應(yīng)逐步被人們所認(rèn)識[1]，特別是新生兒、小兒在進(jìn)行碘對比劑注射后可能出現(xiàn)電解質(zhì)失衡或?qū)Ρ葎┠I?。╟ontrastinduced nephropathy，CIN）。新生兒、小兒血管滲透壓負(fù)荷低于成人，等滲液對保持電解質(zhì)平衡有一定作用。同時對比劑黏度會限制注射速率且可引起小血管的損傷。碘克沙醇（270 mg I/ ml）的滲透壓（290 mOsm/kg H2O）及黏度（6.3 mPa.s）均低于碘海醇（350 mg I/ ml）。采用等滲、低黏度的碘克沙醇極少激活血小板聚集，使血管內(nèi)穩(wěn)定性高，減少血管內(nèi)皮的損傷。此外碘克沙醇具有血容量影響小、導(dǎo)管及血管內(nèi)對比劑速率快、對比劑注射相關(guān)不適感輕等優(yōu)勢[2-3]。對比劑碘特別是高滲透壓和高黏度的對比劑攝入量是誘發(fā)CIN的危險因素[4]。本研究實驗組采用低碘濃度的等滲對比劑碘克沙醇（270 mg I/mL），結(jié)果患者碘攝入量較常規(guī)組降低了約13.39%。

圖16組不同掃描方案下的軸位和矢狀位圖像

表3 2組輻射劑量比較（±s）

表3 2組輻射劑量比較（±s）

組別例數(shù)L（mm）CTDIvol（mGy）SSDE（mGy）DLP（mGy·cm）ED（mSv）常規(guī)組 53 120.47±6.89 11.65±0.76 13.27±1.12 140.73±5.53 5.51±0.62實驗組 49 119.01±7.11 4.86±0.16 6.46±0.31 57.83±1.13 2.05±0.43 t-0.423 35.374 29.347 16.557 13.467 P 0.658 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

在心臟成像方面采用非螺旋掃描取代螺旋掃描可減低輻射劑量[5]。新生兒處于生長發(fā)育期，細(xì)胞分裂和增殖速度明顯高于成人，對射線的敏感程度為成人10多倍[6-7]，新生兒受損傷的危險性比成人高得多[8]。在沒有更佳的檢查方法代替下降低輻射劑量保證圖像診斷質(zhì)量是本研究的目的。低碘含量血管強化程度減低，基于降低管電壓，入射光子的能量下降且更加接近碘原子k層電子結(jié)合能，從而使光子與對比劑中高原子序數(shù)的碘相互作用所產(chǎn)生的光電效應(yīng)增強，X射線的衰減增加，可補償?shù)偷鉂舛葘Ρ葎┧碌难軓娀潭炔蛔愕睦碚揫9-10]。本研究結(jié)果表明相較于100 kVp、100 mAs，采用80 kVp、80 mAs檢查的CTDIvol、SSDE、DLP、ED分別降低58.28%、51.31%、58.91%、62.79%。降低管電壓、管電流以降低輻射劑量的方法會使圖像噪聲升高，本研究采用iDose4迭代重建算法來提升圖像質(zhì)量。

iDose4技術(shù)通過在投影和圖像空間進(jìn)行基于噪聲模型系統(tǒng)和解剖模型系統(tǒng)迭代運算，通過應(yīng)用全新多模型并行加速對比迭代運算流程，加速了重建速度，提高了圖像質(zhì)量，從而為臨床上廣泛的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)[11-12]。iDose4可分為7個等級，iDose4等級越高，其降低噪聲能力越好，但是等級過高會使圖像出現(xiàn)“假象”。本研究放棄最高與最低等級，選取iDose4-2-6進(jìn)行圖像分析來比較最佳的重建圖像。

聯(lián)合以上三種技術(shù)在新生兒先天性心臟病中應(yīng)用的研究結(jié)果表明，采用碘克沙醇（270 mg I/mL）減低了碘攝入量；采用80 kVp、80 mAs檢查，CTDIvol、SSDE、DLP、ED明顯減低；iDose4等級重建中L-LWiDose4-2～3組明顯不符合診斷要求；L-LWiDose4-4～63組圖像中客觀評價并無統(tǒng)計學(xué)差異，L-LWiDose4-6組圖像質(zhì)量僅主觀評價略低于L-LWiDose4-4～5，因此L-LWiDose4技術(shù)在新生兒先天性檢查中采用iDose4-4或iDose4-5均可獲得臨床所需圖像。

本研究尚有一些不足之處：①新生兒非離子型碘對比劑使用參考文獻(xiàn)太少，沒有進(jìn)行大樣本不良反應(yīng)跟蹤調(diào)查。②本研究中常規(guī)組使用的電離輻射劑量缺乏依據(jù)。③本研究掃描時選擇直徑16 cm的CTDI體模模式，未與直徑32 cm的CTDI體模模式進(jìn)行比較。④實驗組只選取一組輻射劑量，未與其他輻射劑量組進(jìn)行對比。

綜上所述，L-LWiDose4技術(shù)在新生兒復(fù)雜性先天性心臟病檢查中能夠獲得滿足臨床診斷要求的圖像，同時達(dá)到了降低輻射劑量和碘對比劑濃度的目的。