姜一，秦立新，田葵，余輝山，李寶學(xué)

武漢市肺科醫(yī)院 放射科，湖北 武漢 430000

引言

咯血是一種急性臨床綜合征，重者可能因窒息或失血量過多而危及生命，因此對咯血患者進行早期及時的臨床診治顯得尤為重要[1-2]。眾所周知，支氣管動脈是咯血的主要責(zé)任血管，如何在短時間內(nèi)找到咯血責(zé)任支氣管動脈并精確定位其開口成為手術(shù)醫(yī)生的關(guān)注要點[3-4]。CT血管造影（Computed Tomography Angiography，CTA）是將含碘對比劑快速注入患者靜脈后，通過計算機后處理技術(shù)，重建出血管的三維影像，具備無創(chuàng)、簡便、快速、準(zhǔn)確的特點，可清楚顯示血管開口、走行，了解血管病變部位及狹窄程度。目前支氣管動脈CTA掃描已成為咯血患者行支氣管動脈介入栓塞術(shù)前的首選檢查。研究證實咯血患者介入術(shù)前行支氣管動脈CTA檢查，有助于提高手術(shù)的成功率[5-7]。然而隨著CTA檢查的廣泛應(yīng)用，給患者帶來的輻射劑量及對比劑腎?。–ontrast-Induced Nephropathy，CIN）逐漸引起臨床及影像醫(yī)生的重視。既往研究報道放射線存在致癌、致畸風(fēng)險；同時高濃度的碘對比劑較低碘濃度對比劑更易誘發(fā)腎功能不全[8-9]。近些年來，越來越多的研究人員將“雙低”（低輻射劑量和低劑量對比劑）技術(shù)應(yīng)用于CTA檢查中，并且取得不錯的效果?；诖?，本研究探究低管電壓結(jié)合個性化對比劑用量及迭代重建（Adaptive Statistical Iterative Reconstruction，ASIR）在不影響圖像質(zhì)量的條件下，降低輻射劑量及減少碘攝入量、降低患者對比劑腎病發(fā)生概率的方法，以期為支氣管動脈CTA檢查的進步提供參考。

1 對象與方法

1.1 一般資料

選擇2018年12月至2019年6月體質(zhì)量指數(shù)（Body Mass Index，BMI）＜24 kg/m2的60例咯血患者，其中男34例，女26例，年齡20～78歲。采用隨機數(shù)字表法將60例患者分為兩個小組，每組30例。A組：男20例，女10例，年齡（47.9±16.50）歲，BMI為（20.23±1.78）kg/m2，引起咯血原因包括肺結(jié)核13例、支氣管擴張11例、肺癌6例；B組：男17例，女13例，年齡（52.8±16.86）歲，BMI為（19.81±1.98）kg/m2，引起咯血的原因包括肺結(jié)核12例、支氣管擴張10例、肺癌8例。排除標(biāo)準(zhǔn)：① 心、腎功能不全者；② 對含碘對比劑過敏者；③ 孕婦及哺乳期者；④ 甲狀腺功能亢進者；⑤ 有精神障礙及昏迷者。本文研究通過武漢市肺科醫(yī)院倫理委員會審核批準(zhǔn)，所有被檢者均簽署知情同意書。

1.2 方法

支氣管動脈CTA采用GE optima CT660 64排128層螺旋CT機進行檢查。檢查前對患者進行呼吸訓(xùn)練并除去掃描范圍內(nèi)的可移動的金屬異物，患者仰臥于檢查床，足先進，雙手舉過頭頂，吸氣后屏住呼吸進行掃描。A組管電壓120 kV，對比劑用量80 mL，濾波反投影（Filtered Back Projection，F(xiàn)BP）重建；B組管電壓80 kV，對比劑用量為1.0 mL/kg×體重（kg），50% ASIR重建。其余掃描參數(shù)設(shè)為噪聲指數(shù)10，管電流調(diào)制范圍50～280 mA，準(zhǔn)直器寬度0.625×64 mm，螺距0.984，轉(zhuǎn)速0.5 s/周，層厚層距7.5 mm，重建層厚層距0.625 mm。利用對比劑智能追蹤技術(shù)，掃描范圍為第六頸椎至第三腰椎，監(jiān)測位置取支氣管隆突下1 cm的降主動脈，在監(jiān)測位置處設(shè)置感興趣區(qū)（Region of Interest，ROI）面積60 mm2，盡量選擇中心區(qū)域測量，監(jiān)測管電流30 mA，目標(biāo)閾值120 HU，待CT值到設(shè)定閾值時自動觸發(fā)延遲7 s掃描。選擇雙筒高壓注射器將對比劑快速注入患者靜脈，對比劑為300 mgI/mL碘海醇，注射流速4.5 mL/s，待注射完畢后以相同流速追加生理鹽水30 mL。將重建層厚層距為0.625 mm的CTA圖像傳至GE AW4.6工作站，通過多層面重建、最大密度投影（Max Imumintensity Projection，MIP）、容積再現(xiàn)成像等技術(shù)對CTA圖像質(zhì)量進行主觀評分及客觀評價。

1.3 圖像質(zhì)量評價

1.3.1 圖像質(zhì)量主觀評分

由2名主管技師按照要求操作CTA，2名具備副高以上放射科醫(yī)生采用雙盲法對兩組支氣管動脈CTA圖像質(zhì)量進行評分，如發(fā)現(xiàn)意見不一致，尋求主任技師幫助，給出最終評分。采用5分法[10]：無上腔靜脈偽影，可以清晰顯示支氣管動脈為5分；輕度偽影，對支氣管動脈走行診斷信心較高為4分；中度偽影，可以做出有無支氣管動脈起源及走行變異的診斷為3分；嚴(yán)重偽影，不能確定支氣管動脈走行為2分；不能顯示支氣管動脈為1分。5分為優(yōu)，4分為良，3分為一般，2分為差，1分不能分辨。3～5分滿足臨床診斷要求。

1.3.2 圖像質(zhì)量客觀評價

在縱隔窗選取約（80±5）mm2ROI測量支氣管隆突層面上腔靜脈、降主動脈及同層面胸椎旁兩側(cè)豎脊肌、第一肝門旁腹主動脈的CT值和標(biāo)準(zhǔn)差SD，盡量選擇中心區(qū)域，避開血管壁及上腔靜脈引起對比劑偽影的區(qū)域，重復(fù)測量3次，取其平均值。計算信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）、對比噪聲比（Contrast to Noise Ratio，CNR），SNR=主動脈CT值/噪聲，CNR=（主動脈CT值-肌肉CT值）/噪聲，噪聲用標(biāo)準(zhǔn)差SD來表示。主動脈CT值為降主動脈及腹主動脈兩者CT值的平均值，肌肉CT值為兩側(cè)豎脊肌CT值的平均值，噪聲為降主動脈及腹主動脈兩者標(biāo)準(zhǔn)差SD的平均值。

1.3.3 輻射劑量

記錄每個患者CTA結(jié)束后CT機顯示的容積CT劑量指數(shù)（Volume CT Dose Index，CTDIvol）、劑量長度乘積（Dose Length Product，DLP）。計算有效劑量（Effective Dose，ED），ED=DLP×k，k取值 0.014 mSv/mGy ·cm[11]。碘攝入量=對比劑濃度×對比劑用量/1000。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 17.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示。符合正態(tài)分布的計量資料采用獨立樣本t檢驗，非正態(tài)分布采用Mann-Whitney U檢驗，計數(shù)資料采用χ2檢驗。采用χ2檢驗對兩組患者性別、咯血原因進行比較；采用獨立樣本t檢驗對兩組患者年齡、BMI、掃描范圍、圖像質(zhì)量客觀評價（主動脈CT值、上腔靜脈CT值、噪聲、SNR、CNR）、輻射劑量（CTDIvol、DLP、ED）及碘攝入量進行比較；采用Mann-Whitney U檢驗對兩組圖像質(zhì)量主觀評分進行比較，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。2名放射科醫(yī)生對兩組圖像質(zhì)量主觀評分一致性用Kappa檢驗來評價（Kappa≥0.75表示一致性很好）。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者臨床資料

兩組患者性別、年齡、BMI、咯血原因差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表 1。

表1 兩組患者臨床資料比較

2.2 兩組圖像質(zhì)量主觀評分比較

A組、B組圖像質(zhì)量主觀評分一致性很好分別為（Kappa=0.826、0.885）。A組、B組圖像主觀評分分別為（4.70±0.59）、（4.78±0.52 ）分，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（Z=-0.897、P=0.370），見圖 1～2。

圖1 支氣管動脈CTA圖像質(zhì)量主觀評價

圖2 支氣管動脈CTA圖像質(zhì)量主觀評價

2.3 兩組圖像質(zhì)量客觀評價比較

兩組主動脈CT、上腔靜脈CT、噪聲、SNR、CNR差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.001）。B組主動脈CT值高于A組，較A組增加約23.2%，B組上腔靜脈CT值低于B組，較A組減少約37.3%；B組圖像噪聲低于A組，而且圖像SNR、CNR高于A組，見表2。

表2 兩組圖像質(zhì)量客觀評價比較

2.4 兩組輻射劑量、掃描范圍及碘攝入量比較

兩組輻射劑量及碘攝入量差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.001）；兩組掃描范圍差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。B組CTDIvol、DLP、ED均低于A組，B組輻射劑量ED較A組降低約49.9%；B組碘攝入量低于A組，較A組減少約24.8%，見表3。

表3 兩組輻射劑量、掃描范圍及碘攝入量比較

3 討論

支氣管動脈CTA檢查是臨床診治咯血患者的一項重要手段。在支氣管動脈介入栓塞術(shù)前，咯血患者都必須進行支氣管動脈CTA檢查，目的是用來確定支氣管動脈開口及走行，以防術(shù)中出現(xiàn)遺漏，增加術(shù)后效果不佳的風(fēng)險。由于支氣管動脈解剖變異較多，因此在進行支氣管動脈CTA掃描時，必須加大掃描范圍包括頸部、胸部、腹部三個部位，但是加大掃描范圍必然導(dǎo)致CT輻射劑量升高。目前降低管電壓、減少管電流是降低CT輻射劑量普遍使用的2種方法。因輻射劑量與管電壓的指數(shù)成正比，與管電流成正比，所以降低管電壓可以更有效地降低輻射劑量[12-13]。孫繼全等[14]與Chen等[15]的研究分別表明管電壓80 kV輻射劑量與管電壓120 kV相比降低約46.9%；管電壓從120 kV降到80 kV，可減少輻射劑量約48%。本研究顯示B組輻射劑量ED（3.81±0.51）mSv低于A組（7.6±0.81）mSv差異有統(tǒng)計學(xué)意義，較A組相比輻射劑量下降約49.9%，但降低管電壓導(dǎo)致X線穿透性減低，X線光子容易被人體吸收，圖像噪聲增加，圖像質(zhì)量也隨之下降。本研究顯示B組圖像噪聲低于A組，而且兩組圖像質(zhì)量主觀評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義。是因為B組采用50% ASIR重建，ASIR作為目前較廣泛的迭代重建算法，具有降低圖像噪聲，優(yōu)化圖像質(zhì)量的作用，而且在一定范圍內(nèi)，隨著ASIR權(quán)重的增加，其降噪能力越強。本研究顯示B組主動脈CT（422.20±62.67）HU高于A組（342.58±48.93）HU差異有統(tǒng)計學(xué)意義，較A組相比CT值增加約23.2%，同時B組圖像SNR、CNR高于A組，是由于當(dāng)B組管電壓降到80 kV時，X線光子能量更接近碘的K臨界值（33.2 keV），光電效應(yīng)發(fā)生概率明顯增大，X線光子大部分被碘對比劑吸收，碘CT值明顯增加，血管對比度也隨之明顯升高，而且胸部自身具有良好的天然對比的特點，因此B組主動脈CT值及圖像SNR、CNR得到一定程度的提升，解決因采用低劑量對比劑導(dǎo)致CTA圖像質(zhì)量下降的問題。

由于支氣管動脈CTA掃描部位較多，臨床上大多數(shù)給患者注入大劑量的碘對比劑來保證CTA成像效果，而大劑量碘對比劑的應(yīng)用加重腎臟的負擔(dān)，易增加對比劑腎病的發(fā)生概率。胡學(xué)梅等[16]研究表明對比劑不良反應(yīng)發(fā)生率與碘對比劑總量及濃度呈正相關(guān)，總量的降低可通過減少對比劑用量或應(yīng)用低濃度對比劑實現(xiàn)。以往有關(guān)研究人員在CTA檢查中經(jīng)常根據(jù)經(jīng)驗設(shè)定恒定對比劑用量的方法來達到減少對比劑用量的目的。杜曉峰等[17]研究顯示在CTPA中采用對比劑用量50 mL注射來減少碘攝入量，一定程度上降低了不良反應(yīng)的發(fā)生率。曹治婷等[18]研究顯示在支氣管動脈CT成像中注射對比劑用量60 mL來減少碘總量，降低對比劑腎病發(fā)生的風(fēng)險。然而在對比劑用量和掃描參數(shù)相同的情況下，CTA成像中血管的強化程度與患者體重呈負相關(guān)[19]，這就意味著當(dāng)對比劑用量處于恒定時，對于體重偏重的患者注入對比劑用量可能不夠，導(dǎo)致無法取得較好的CTA成像效果，對于體重偏輕的患者注入對比劑用量可能過多，導(dǎo)致上腔靜脈內(nèi)對比劑充盈，對比劑濃度增加，容易引起線束硬化偽影，影響鄰近的動脈顯示，同時也容易誘發(fā)對比劑腎病。黃濤等[20]研究顯示在頭頸部CTA中根據(jù)體重采用個體化對比劑用量的方法可以在降低對比劑用量的同時提高圖像質(zhì)量。因此，臨床中采用個性化對比劑用量使患者接受的對比劑更加合理安全。本研究B組根據(jù)患者體重來設(shè)定個性化對比劑用量為1.0 mL/kg×體重（kg），結(jié)果顯示B組上腔靜脈CT值（134.05±33.14）HU低于A組（213.67±39.68）HU，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，較A組減少約37.3%；B組碘攝入量（18.06±1.64）gl低于A組（24.00±0）gl，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，較A組減少約24.8%，表明在滿足圖像診斷要求的前提下，采用個性化對比劑用量可以減少上腔靜脈線束硬化偽影，同時顯著減少碘攝入量，減輕腎臟的負擔(dān)，降低患者對比劑腎病的發(fā)生幾率。

本研究局限性：① 研究的樣本量較少，對于BMI≥24 kg/m2患者采用個性化對比劑用量是否能夠滿足圖像質(zhì)量診斷要求，需以后增加樣本量來進行研究；② 沒有將上述兩組研究的支氣管動脈結(jié)果與DSA金標(biāo)準(zhǔn)進行比較分析，有待以后進一步深入研究。

總之，在支氣管動脈CTA檢查中，采用80 kV低管電壓結(jié)合個性化對比劑用量及迭代重建能夠滿足支氣管動脈圖像診斷要求，還能有效降低輻射劑量及減少碘攝入量，最大限度地降低患者對比劑腎病的發(fā)生概率，值得臨床推廣。