随着多排螺旋CT技术不断完善和设备普及,CT肺动脉成像(CT pulmonary angiography,CTPA)已成为肺栓塞常规检查方法广泛应用于临床,但存在X射线辐射和对比剂肾损害的风险,已引起人们的重视。合理使用低剂量(as low as reasonably achievable,ALARA) [1]理论作为剂量控制的原则被放射界普遍接受,如何在满足诊断要求的前提下,降低CT辐射剂量、减少注射到体内的对比剂总碘量以降低对比剂肾病的发生率已成为研究的热点。本研究通过比较100 kVp管电压、碘克沙醇(270 mg I/ml)与120 kVp管电压、欧内派克(350 mg I/ml)行CTPA检查的图像质量及辐射剂量,探讨在满足临床诊断的前提下,同时采用低辐射剂量及低对比剂用量(“双低”)应用于CTPA检查的可行性。
1 资料与方法 1.1 一般资料将2014年4月-6月临床怀疑肺动脉栓塞行CTPA检查的连续30例患者纳人研究,研究对象随机分为试验组和对照组,各15例。
1.2 检查方法使用德国Siemens公司Somatom sensation 64 CT及其后处理工作站。试验组采用低管电压(100 kVp)、最低浓度对比剂(碘克沙醇270 mg I/ml); 对照组使用常规电压(120 kVp)、高浓度对比剂(欧内派克350 mg I/ml)。两组其余扫描参数相同:有效mAs 180, 扫描层厚0.75 mm, 机架转速0.33 s/周,准直器宽度64 × 0.6 mm层,重建间隔0.5 mm,螺距因子0.90;矩阵512 ×512。采用滤波反投影(filtered back projection, FBP)重建图像。采用Medrad双筒高压注射器,使用20 G套管针经上肢静脉注射对比剂,对比剂用量均为40 ml, 流速5.0 ml/s。对比剂注射完毕后以相同流速注人生理盐水20 ml。确定增强延迟时间采用小剂量团注测试法:做正位定位像,扫描线置于气管隆突处,感兴趣区(R0I)选在肺动脉主干,以5.0 ml/s注射对比剂,总量10 ml, 注射完毕后以相同流速注入生理盐水20 ml; 扫描延迟时间为5 s; 层厚9.6 mm, 间隔1.15 s, 同层重复扫描;ROI密度下降时停止扫描; 获得时间-密度曲线,以对比剂注射开始到增强峰值的时间为延迟时间。
1.3 辐射剂量测定记录CT机自动测定的容积CT剂量指数(volume computed tomography dose index, CTDIvol)和剂量长度乘积(dose-length Product, DLP), 并以此计算出加权CT剂量指数(weighted computed tomography dose index, CTDIw)和有效剂量(effective dose,E)。CTDIvol=CTDIw/Pitch,E=k×DLP,k值采用欧盟委员会给出的胸部0.0170。
1.4 图像质量评价原始数据传输至西门子工作站,应用syngo CT 2007S软件进行重建。由3位熟练掌握CT血管重建技术的医师在不知道扫描方案的情况下采用MPR、MEP和VR等后处理技术显示肺动脉及分支。图像质量评价参照葛金序等[2]图像评价方法,分为主观的图像质量目测评分和客观的影像质量测量两种。由两位医师独立测量,结果取平均值。计算图像信噪比(signal to noise ratio, SNR)和对比噪声比(contrast to noise ration, CNR)。SNR =肺动脉平均CT值/背景噪声,CNR =(肺动脉平均CT值-脊柱旁肌平均CT值)/背景噪声。
1.5 统计学方法运用SPSS 16.0统计学软件对所有数据进行统计学分析,采用t检验比较两组患者临床资料、图像质量测量结果和辐射剂量; 采用Mann -Whitney U检验比较两组图像目测评分结果。P < 0.05差异有统计学意义。
2 结果 2.1 两组患者临床资料两组患者性别比、年龄、身高、体重及身体质量指数(body mass index,BMI)均无统计学差异。见表 1。
试验组使用碘克沙醇的总碘量是10.8 g(0.270 g I/ml ×40 ml),对照组使用欧内派克的总碘量是14.0 g(0.350 g I/ml ×40 ml)。
2.3 扫描时间及诊断结果30例CTPA扫描时间为3.64 ~5.65 s, 平均4.53 s。团注试验重复扫描6到17次,平均9.74次,对比剂到达峰值时间9.61~ 14.24 s, 平均11.39 s。试验组发现肺栓塞5例,对照组发现肺栓塞4例。两组图像目测评价均能满足诊断需求,两组图像质量目测评分差异无统计学意义(见表 2)。经Mann - Whitney U检验,U = 93.000, P =0.337, 差异没有统计学意义。注:对照组中评分为3的一例体重86 kg, BMI 28.73。
试验组和对照组肺动脉平均CT值、脊柱旁肌平均CT值、背景噪声、SNR和CNR差异无统计学意义。见表 3。
两组间CTDIvol、CTDIw、DLP和E差异具有统计学意义。见表 4。
CTPA具有无创、高灵敏度和特异度的优点,已成为肺栓塞首选的检查方法[3],CTPA的准确性既依赖于MSCT技术的进步,也依赖于对比剂合理使用[4]。在当前的临床工作中,CTPA —般使用120 kVP、高浓度对比剂获得髙质量的图像,不可避免地伴随一定的辐射风险和对比剂风险。近年来人们对辐射危害及对比剂肾病越来越重视,采用“双低”血管成像技术成为研究的热点。
降低管电压是一种常用降低CTA辐射剂量的方法, Jun等[5]研究表明当管电压从100 kVP降至80 kVP时,冠状动脉CTA的辐射剂量降低了70%;江柳等[6]在CTPA研究中显示,100 kVp组的E和CTDIw均值均明显低于120 kVP组。本研究采用低管电压技术降低辐射剂量,试验组与对照组相比CTDIvol、CTDIw、DLP和E均值分别降低了约42%、45%、42%和44%, 亦明显降低了辐射剂量,与文献报道一致。由于胸部组织具有天然高对比性,且肺组织对X射线的吸收较少,加之CTPA检查中由于对比剂增加了血管内外的对比,所以降低扫描剂量不会影响对肺动脉和栓子的观察。CT剂量调控及合理应用,不但会降低患者的辐射剂量,而且可以减少球管损耗。另外,Szucs - Farkas等[7]研究表明,在使用同浓度对比剂后,低管电压可以增加碘对比剂对X射线的衰减,含碘血管CT值反而增加,血管强化更明显,所以低管电压时降低血管内碘浓度是有必要的,这样可避免因血管内对比增加和条带状伪影所致的图像质量下降。所以低管电压扫描技术联合应用低浓度对比剂可以弥补各自的缺陷。
对比剂肾病的发生率与对比剂的浓度、剂量和渗透压等密切相关。本研究中使用了碘克沙醇和欧内派克两种对比剂,其理化特性不同。碘克沙醇为非离子型、双聚体六碘等渗对比剂。欧内派克为非离子型、三碘低渗对比剂。高渗性和低渗性对比剂引起的渗透性利尿大于等渗对比剂,肾脏负荷增加, 损伤肾功能[8],研究认为等渗对比剂肾毒性更低。吴静云等[9]及张保翠等[10]研究观察,静脉注射等渗对比剂碘克沙醇(270 mg I/ml)对肾功能没有影响,是安全的。使用低浓度对比剂不仅降低对比剂肾病的发生风险[11],也减少了对比剂使用的总碘量。本研究中试验组使用10.8 g碘,明显低于对照组(14.0 g),有利于降低患者肾脏代谢负担从而减低对比剂肾病的发生概率。
本研究有一定的局限性:首先,病例只有30例,样本量相对偏少,仍需扩大样本量来验证本研究的结论; 其次,将不同BMI病例混合分组,应研究基于不同患者情况的个性化给药方案; 另外,降低CT辐射剂量和对比剂用量的技术还有很多,可以更好地联合应用不同技术,不仅弥补各自的不足,同时更大程度地降低辐射剂量及对比剂用量[12]。
总之, 100 kVp条件下碘克沙醇(270 mg I/ml)应用于CTPA检查,采用FBP重建图像,可以满足临床诊断需要,既降低了辐射剂量、减少球管损耗,同时降低了对比剂用量和检查成本,可以在无迭代重建算法的多排螺旋CT上使用,值得临床推广和应用。
[1] |
Frush DP, Applegate K. Computed tomography and radiation: understanding the issues[J]. Am Coll Radiol, 2004, 1(2): 113-119. DOI:10.1016/j.jacr.2003.11.012 |
[2] |
葛全序, 毕可森, 肖德贵.64排MDCT低辐射小剂量对比剂肺动脉成像[A]//第十一次全国中西医结合影像学术研讨会暨全国中西医结合影像学研究进展学习班资料汇编[C]. 2010: 339 -343.
|
[3] |
Yuan R, Shuman WP, Earls JP, et al. Reduced iodine load at CT pulmonary angiography with dual - energe mononchromatic imaging: comparison with standard CT pulmonary angiography prospective randomized trial[J]. Radiology, 2012, 262(1): 290-297. DOI:10.1148/radiol.11110648 |
[4] |
孙宏亮, 胡莹莹, 王武. 256层螺旋CT肺动脉成像对比剂应用的优化方案研究[J]. 医学影像学杂志, 2013, 23(3): 393-396. DOI:10.3969/j.issn.1006-9011.2013.03.019 |
[5] |
Jun BR, Yong HS, Kang EY, el al. 64 - slice coronary computed tomography angiography using low tube voltage of 80 kV in subjects with normal body mass indices : comparative study using 1 20 kV[J]. Acta Radiol, 2012, 53: 1099-1106. DOI:10.1258/ar.2012.110573 |
[6] |
江柳, 赵永为, 王霄英, 等. 100 kVp条件下碘克沙醇(270 mg I/ml)应用于肺动脉CTA检查的可行性研究[J]. 放射学实践, 2014, 29(4): 353-356. |
[7] |
Szucs - Farkas Z, Kunnann L, Strautz T. Patient exposure and image quality of low - dose pulmonary computed tomography angiography: comparison of 100 - and 80 - kVp protocols[J]. Invest Radiol, 2008, 43(12): 871-876. DOI:10.1097/RLI.0b013e3181875e86 |
[8] |
Jakobsen JR. Renal effects of iodixanol in healthy volunteer and patients with severe renal failure[J]. Acta Radiol Suppl, 1995, 399(Suppl): 191-195. |
[9] |
吴静云, 王霄英, 张保翠, 等. 静脉注射碘克沙醇(270 mgl/ml)肾脏不良反应的临床观察[J]. 放射学实践, 2014, 29(3): 239-241. |
[10] |
张保翠, 罗晶晶, 王霄英, 等. 静脉注射碘克沙醇(270 mgl/ml)全身不良反应的临床观察[J]. 放射学实践, 2014, 29(3): 242-2444. |
[11] |
张保翠, 张玉东, 赵凯, 等. 静脉注射碘对比剂对不同人群肾功能的影响[J]. 中华放射学杂志, 2013, 47(4): 335-339. DOI:10.3760/cma.j.issn.1005-1201.2013.04.010 |
[12] |
祁丽, 张龙江, 卢光明. "双低"CT血管成像的应用现状[J]. 国际医学放射学杂志, 2014, 37(2): 142-146. DOI:10.3874/j.issn.1674-1897.2014.02.Z0209 |