1 资料与方法 1.1 资料及扫描方法

收集本院2012年间65例临床拟诊肺动脉栓塞患者, 按检查时管电压随机分为80 kV组和100 kV组。采用Siemens Somatom Definition AS 128层CT机。使用自动管电流调制技术(CARE Dose 4D), 参考管电流为150 mAs, 管电压分别为80 kV和100 kV, 对比剂为碘克沙醇(320 mgl/ml), 采用MEDRAD双管高压注射器, 采用自动跟踪域值触发方式扫描, 将兴趣区(Region of interest, ROI)设置于右心室, 从足侧向头侧扫描, 扫描范围为横膈至主动脉弓上2 cm层面。

1.2 图像观察及测量方法

图像分析由两名5年以上工作经验影像诊断主治医师, 采用双盲法对图像进行主观评价, 使用4分法记录图像评价结果:4分:图像质量好, 肺动脉主干、各段及亚段血管显示清晰, 无明显伪影, 诊断明确; 3分:图像质量较好, 肺动脉主干各段及亚段血管显示较好, 伪影较少, 满足诊断需要; 2分:图像质量较差, 伪影较多, 肺动脉亚段血管显示欠清; 1分:图像质量差, 伪影明显, 难以诊断是否有栓子存在。分别选取双肺上叶前段、右肺中叶外侧段、右肺下叶后段、左肺下舌段、左下叶后段及相应各亚段肺动脉, 测量其最大CT值, 代表各肺段及亚段肺动脉的信号强度。若观察层面肺动脉内见栓子存在, 影像CT值的测量, 应放弃测量或避开栓子测附近层面肺动脉的CT值。记录扫描长度、扫描时间(Scan Time)、容积CT剂量指数(volume CT dose index, CTDI_vol)、扫描长度和剂量长度乘积(dose length product, DLP), 有效剂量(Effective dose, ED=DLP × 0.014^[1])

1.3 统计学分析

使用SPSS 16.0统计软件进行统计分析, P < 0.05为差异有统计学意义。对两组受检者所有数据在行Shapiro-Wilk正态性检验后, 再对年龄、BMI、图像噪声、、扫描长度、CTDI_vol、DLP、ED进行t检验, 对阳性率和男女比例进行卡方检验, 对肺动脉干、及两侧亚段以上肺动脉的CT值和两组全部肺血管的CT值进行t检验。对主观评分所得数据进行曼-惠特尼(Mann-Whitney) U检验。

2 结果 2.1 患者一般资料

两组患者年龄、体重指数经检验符合正态分布, 且两组差异均无统计学意义(P= 0.475、0.388)。80 kV组中13例为肺动脉栓塞阳性患者, 100 kV组中11例, 两组性别比和阳性率差异均无统计学意义(χ²=0.017、0.371, P=0.897、0.543)见表 1。

2.2 图像质量

经Shapiro-Wilk正态性检验, 所测动脉CT值、图像噪声值呈正态分布, 主观评分为非正态分布。两组图像的信号强度(CT值)在肺动脉主干、两侧肺动脉及各叶段肺动脉水平差异均有统计学意义(P值均 < 0.05)。80 kV组和100 kV组图像全部所测肺动脉平均CT值分别为(441.69 ± 103.05) HU, (376.37 ± 90.18) HU (P=0.008)。80 kV组和100 kV组图像噪声分别为(29.11 ± 4.55) HU, (27.88 ± 7.96) HU, 80 kV组图像噪声比较100kV组高4.41%, 但两组差异无统计学意义(P=0.45)。80 kV组图像主观评分为3.66 ± 0.48, 100 kV组为3.61 ± 0.56, (P=0.801, 见表 2), 经Mann-Whitney U检验(U=435), 差异无统计学意义。见表 2。

2.3 辐射剂量

经Shapiro-Wilk正态性检验, 两组扫描长度、CTDIvol、DLP和ED呈正态分布。80 kV组扫描长度(202.90 ± 36.77) mm, 100 kV组扫描长度(215.32 ± 36.85) mm (P=0.60), 80 kV组CTDIvol平均为(2.13 ± 0.30) mGy, 100 kV组为(5.02 ± 0.91) mGy (t=-17.008, P < 0.001);两组DLP分别为(56.10 ± 8.71) mGy.cm和(129.03 ± 21.30) mGy. cm (t=-17.966, P < 0.001);两组ED分别为(0.79 ± 0.12) mSv和(1.81 ± 0.30) mSv, 80 kV组较100 kV组ED降低56.35%(t=-17.966, P < 0.001)。

3 讨论

随着CTPA广泛应用于临床肺动脉栓塞的诊断, 受检者的X射线辐射剂量也不断增加, 如何在保证图像质量的前提下, 更有效地降低受检者辐射剂量以引起人们的高度关注。

本次研究临床资料差异无统计偏倚, 各扫描参数均保持一致, 且都使用的管电流自动调制(Care Dose 4D)技术^[2], 对管电压为80 kV、100 kV的两组资料进行研究, 可以认为图像质量和辐射剂量的差异主要是管电压不同引起的, 80 kV组CTPA肺动脉显示优于100 kV组, 辐射剂量低于100 kV组, 虽然80 kV组CTPA图像噪声略高于100 kV组, 但差异无统计学意义。

降低管电压(kVp)、管电流量(mAs)、增加螺距(Pitch)都是降低辐射剂量, 实现低剂量CT检查的方法。降低mAs是目前减低辐射剂量的主要方法, 虽然X射线剂量与kVp的平方呈反比关系, 降低kVp同时降低了X射线能量, 引起组织对X射线吸收量的增加及信噪比降低^[3]。徐益明等^[4]使用64层CT及CARE Dose 4D技术对100 kV与120 kV两种管电压条件的CTPA对比, 低管电压什么的ED减少了37.94%, 而图像噪声及主观评分均无明显差异。本文使用128层CT, 进一步降低参考电流150 mAs, 减少造影剂的用量及浓度, 缩短扫描长度及时间, 使用CARE Dose 4D技术, 结果显示80 kV是受检者所接受的ED较100 kV降低了56.35%, 肺动脉信号强度增加了17.36%, 虽然图像噪声略有增加约4.41%, 但两组图像噪声及主观评分差异无统计学意义, 符合之前研究结果。在徐益明等^[4]对100 kV组和120 kV组的对照研究中, ED分别为(1.57 ± 0.41) mSv和(2.53 ± 0.67) mSv, 而在本次对80 kV组和100 kV组的对照研究中, ED分别为(0.79 ± 0.12) mSv和(1.81 ± 0.30) mSv, 比前者辐射剂量进一步减低, 研究认为以上结果与CARE Dose 4D技术及进一步降低管电压有关。CARE Dose 4D技术包括角度管电流调制(angular tube current modulation)和Z轴管电流调制(Z-axis tube current modulation)。Z轴管电流调制技术能够通过单幅定位像获取各层面的信息, 估算出各层的管电流, 使得各层的噪声维持在相同或相近的水平; 角度管电流调制技术可以根据被扫描物体在横断面不同角度的衰减的差异实时调整管电流, 以提高射线的利用效率从而降低辐射剂量^[2]。在使用碘对比剂的检查中, 减少kVp可增加碘对比剂对X射线的衰减, 增加图像的信噪比, 提高血管病变的显示^[5]。

本研究的不足:①受限于样本量, 未跟进不同BMI指数选择个性化管电流和管电压。降低kVp使辐射剂量下降的同时也使X射线质量降低, 穿透力降低, 吸收辐射的比例增加^[6]。观察的资料, 并非同一样本在两种管电压条件下扫描获得, 但经统计学检验后, 两组资料的性别、年龄、BMI和阳性率等方面均无明显统计学差异。可以认为两组样本来自同一总体, 对研究结果无明显影响。②由于受到注射造影剂浓度、剂量、扫描时间、上腔静脉内残留造影剂及病人血液循环等因素的影响, 肺动脉信号强度的测量受到伪影的干扰, 可进一步优化扫描方法, 对样本做优化性针对性选取。