目前高血压以及糖尿病这两种病症的发病率仍属于逐渐上升的阶段,随之引发的下肢动脉狭窄和闭塞性病变的发病率也随之增加,临床上接受双下肢CTA检查的人数也日益增多。由于双下肢CTA检查范围广、常规检查条件剂量大,所致的公众辐射剂量也在增多,如果患者的辐射剂量仍持续增多,那么该剂量必定会在CTA临床应用当中受到一定的限制。本文的目的是保证图像质量的前提下,对应用不同的管电压和图像噪声指数(noise index,NI)进行讨论,以降低患者所受的辐射剂量。
1 材料与方法 1.1 材料收集本院2015年3月-2017年6月70名伴有下肢动脉硬化闭塞症和下肢血管超声检查存在血管斑块、血管瘤的病人以及已经确诊下肢动脉硬化行支架介入后了解血管再通情况的病人,分别利用双下肢CTA血管成像进行扫描检验。依照数字表法共分成35名对照组,患者身体质量指数(Body Mass Index,简称BMI)均 > 25,男性22例,女性13例,年龄51~79岁;观察组35例,BMI均≤25,男性20例,女性15例,年龄13~92岁。这些病人都不存在碘过敏和干肾功能不良等主要症状。
1.2 检查方法使用GE Light Speed64 VCT机。患者采用仰卧位,扫描范围自肾动脉开口至两侧足趾。采用高压注射器从右肘中静脉注射高浓度碘对比剂(碘克沙醇350 mg/100 ml),注射速度5.0 ml/s,总量: 100 ml,注射完成后加注30~40 ml生理盐水。扫描延迟时间用前瞻性扫描方法确定,即首先在腹主动脉内做一直径10 mm圆形监测区域,阈值设为150 HU,达到阈值后手动触发扫描。扫描参数:对照组管电压为100 kV、噪声指数为15,观察组管电压为80 kV、噪声指数为20,这两组分别利用自动管电流技术进行调节(ACTM),层厚层距5 mm,螺距0.969:1,扫描时间36~40s,重建厚度0.625 mm。
1.3 图像处理及辐射剂量计算原始数据在GE AW4.5工作站进行后处理。采用容积再现(VR)、曲面重建(CPR)、最大密度投影(MIP)等多种后处理软件,并结合原始断面图像进行综合分析。由两名高年资放射诊断医师对图像质量进行评估,根据图像可以清楚的确诊该需求,能够发出该报告为合格指标。比较两组不同扫描方案的辐射剂量,根据VCT自动生成的剂量长度乘积(DLP),依据欧盟委员会(CEC)关于CT质量标准指南[1]中的转换系数0.012×DLP=有效剂量(ED),比较不同方案对有效剂量的降低程度。
1.4 图像质量评定① 图像质量主观评价:由两名高年资医师通过双盲法对图像质量进行评价。采用5分评定法对下肢所有图像进行图像质量评分。拟定评分标准为:1分,图像对比度差,无法诊断;2分,图像对比度较差,影响诊断结果;3分,图像对比度一般,基本满足诊断要求;4分,图像对比度良,满足诊断要求;5分,图像对比度优,明确诊断。②图像质量客观评价:测量股动脉及腘动脉增强血管CT值,取邻近肌肉组织CT值标准差作为图像噪声,并计算噪声比(CNR)及信噪比(SNR)。CNR=ROIa-ROIb/SD;SNR=ROIa/SD(ROIa为血管CT值,ROIb为肌肉组织CT值,SD为图像噪声)。
1.5 统计学方法在本次研究中,使用SPSS 20.0软件对统计学实行相关的处理,计量资料根据(x±s)实行标识,利用t检验方法,根据P < 0.05为差异存在一定的统计学意义。
2 结果 2.1 图像质量70例患者均一次扫描成功,根据图像扫描能够清楚的看见双下肢病变部位、范围、程度、侧支以及闭塞血管远端动脉主干,股-腘动脉及其分支,以及流入和流出动脉的详细情况。两组下肢动脉重组图像质量均在4分以上,评分差异无统计学意义。增强动脉CT值、CNR及SNR,观察组均高于对照组,差异有统计学意义(P < 0.05);噪声则对照组 > 观察组,差异有统计学意义(P < 0.05),见表 1。
不同BMI的患者采用不同的参数条件,所受有效辐射剂量具有显著性差异(P < 0.05),观察组较对照组辐射剂量降低53%,见表 1。
3 讨论CTA检查现在广泛应用与双下肢动脉狭窄或闭塞患者,虽然CT检查是相对安全、有效、无创的检查方法,但是其电离辐射的危害也不容忽视。该怎样确保图像质量的精准性以及检查结果的良好性以及减少病人所受到的辐射剂量,已经是一个十分主要的问题[2]。
降低管电压之后辐射剂量有很大的降低,并且血管CT值的增益效果逐渐增强[3-4],因此低千伏扫描模式在双下肢普遍应用,许多文献[5-7]采用100 kV管电压行双下肢CTA,较120 kV管电压有效降低辐射剂量达30%以上。因为辐射剂量与管电压的平方成正比,所以本文研究的采用80 kV能更大程度的降低辐射剂量[8]。在利用低管电压这项技术的时候,必须要根据患者BMI选择相应的扫描参数。因为在相同的扫描参数下,BMI过大的患者扫描所得的图像噪声明显增加,图像质量受到影响。为了获得满意的图像质量,必然要增加管电压及降低噪声指数,这样患者所受辐射剂量势必大幅增加。本文研究是在保证图像质量满足诊断要求的前提下,根据患者的BMI来选择更优化的扫描参数,从而降低辐射剂量,避免了对BMI过小的患者采用较高的扫描参数,接收更多得辐射剂量。
本研究两组扫描方案均采用了自动管电流调节技术(ATCM),但是管电流的输出水平以及病人体积大小设定的噪声指数存在一定的关系。噪声指数的设定主要运用在自动管电流技术当中,噪声指数针对固定管电流扫描是没有任何的影响的。自动管电流技术增加了噪声指数所选用的范围,同样也提高了图像质量。McCollough等诸多相关研究得出,设定噪音水平之后,腹盆腔CT扫描的时候患病人员体积越大则自动调节输出的管电流值就越高,体积较小的病人则自动调节输出的管电流值越低[9]。当前我国诸多研究利用噪声指数一般都在10左右,但是其他国家Lezzi等利用噪声指数为30,对下肢动脉狭窄病人的检查效果相对较好[10]。在管电压已经设定前提下,噪声指数过低则使管电流输出量增加,进而使辐射剂量增多,本文研究则根据不同患者的BMI选择噪声指数,适当增加噪声指数能有效降低辐射剂量。当患者的BMI≤25时,采用80 kV、NI:20的扫描方案患者时所受辐射剂量较100 kV、NI:15的扫描方案降低53%。
综上所述,在患者BMI≤25时,降低管电压及适当范围内升高噪声指数,可有效降低患者所受辐射剂量。
[1] |
European Commission. European guidelines on quality criteria for computed tomography(EUR 16262 EN)[R]. Luxembourg: European Commission, 1999: 32.
|
[2] |
Davies HE, Wathen CG, Gleeson FV. The risks of radia-tion exposure related to diagnostic imaging and how to mini-mise them[J]. BMJ, 2011, 342: d947. DOI:10.1136/bmj.d947 |
[3] |
Utsunom D, Oda S, Funama Y, et al. Comparison of standard-and low-tube voltage MDCT angiography in patients with peripheral arterial disease[J]. Eur Radiol, 2010, 20: 2758-65. DOI:10.1007/s00330-010-1841-4 |
[4] |
Alkadhi H, Schindera ST. State of the art low-dose CT angiography of the body[J]. EUR J Radiol, 2011, 80: 36-40. DOI:10.1016/j.ejrad.2010.12.099 |
[5] |
陈博、徐雷、程建敏, 等. 100kVp碘克沙醇联合iDose4迭代重建技术在下肢动脉CTA成像中的应用[J]. 中华医学杂志, 2015, 95(47): 3833-3838. DOI:10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2015.47.008 |
[6] |
李爱敬, 宋爱芹, 潘宇宁, 等. 低kV结合迭代重建在下肢动脉CT血管造影中的应用[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2016, 36(6): 465-469. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2016.06.014 |
[7] |
王懿. 低管电压扫描下肢CT血管成像的辐射剂量及图像质量[J]. 中国实用医刊, 2015, 42(22): 95-97. DOI:10.3760/cma.j.issn.1674-4756.2015.22.048 |
[8] |
Hamberg LM, Rhea HJ, Hunter GJ, et al. Mulit detector row CT:ra-diation dose characteristicts[J]. Radiology, 2003, 226(3): 762-772. DOI:10.1148/radiol.2263020205 |
[9] |
McCollough C, Primak AN, Braun N, et al. Strategies for reducing radiation dose in CT[J]. Radiol Clin North Am, 2009, 47(1): 27-40. DOI:10.1016/j.rcl.2008.10.006 |
[10] |
葛琛瑾, 舒政. 下肢动脉低剂量CTA技术研究进展[J]. 中国中西医结合影像学杂志, 2017, 15(2): 251-253. DOI:10.3969/j.issn.1672-0512.2017.02.042 |