头颈动脉数字减影应用自动毫安与能谱成像的辐

②解放军联勤保障部队第983医院放射科 天津

头颈部螺旋CT冠状动脉血管造影(computed tomography angiography，CTA)作为无创性诊断头颈部血管性疾病的检查方法，已常规应用于临床，并被证明是一种简单、快速及可靠的诊断方式[1]。数字减影CT血管造影(digital subtraction CT angiography，DSCTA)是一种简便易行的CTA技术，适合于全身各部位血管性病变的显示，可作为血管性疾病的首选检查方法，替代有创性的数字减影血管造影(digital subtraction angiography， DSA)检查[2]。由于头颈动脉CTA辐射剂量较大，且头颈部包括眼晶体和甲状腺等敏感器官，X射线辐射对被照射人群具有潜在危害，因此降低辐射剂量的研究近年来越来越受到社会群体和放射专家学者的关注[3-4]。自动毫安(auto mA，AM)技术基于人体定位像的X射线衰减涨落自动调节mA量，较固定毫安模式可以显著降低辐射剂量[5]。宝石能谱CT在软硬件上采用了多项新技术，在此基础上能谱成像(gemstone spectrum imaging，GSI)具有单能量图像、能谱曲线、物质分离基物质图像和有效原子系数四大应用平台[6]在临床应用上具有很高价值。但是，能谱扫描的基础是单源千伏峰值瞬时切换80 kVp和(或)140 kVp模式，只能使用固定毫安，不能采用AM模式[7]。本研究旨在探讨头颈血管CTA应用GSI模式与AM模式两者之间辐射剂量和成像质量的差异，为临床检查提供参考。

1 材料和方法

1.1 临床资料

随机选取40例拟行头颈动脉CTA的患者，按照扫描成像方法的不同将其分为GSI组和AM组，每组20例。GSI组中男性13例，女性7例；年龄35～76岁，平均年龄(61.)岁；体重指数22.8 kg/m2。AM组中男性17例，女性3例；年龄31～74岁，平均年龄(57.)岁；体重指数23.6 kg/m2。两组患者临床资料相比无差异，具有可比性。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准：①临床拟诊头颈血管疾病；②年龄＞18岁。

(2)排除标准：①患甲亢、严重心脑疾病者；②意识不清，图像有明显移动伪影。

1.3 仪器设备

使用宝石能谱Discovery 750HD型CT及Advantage 4.6工作站(美国GE公司)；Ulrich双筒高压注射器(德国优利奇公司)；广州爱穗PACS工作站。

1.4 扫描参数与方法

(1)扫描参数。GSI组管电压80～140 kVp；管电流使用扫描协议为GSI-40：360 mA，容积CT剂量指数(CT dose index volume， CTDIvol)为12.28 mGy。AM组管电压120 kVp；AM为200～500 mA，噪声指数(noise index，NI)设为12。两组均设置探测器准直(detector coverage)64×0.625 mm，宽度40 mm；螺距0.984：1；球管旋转0.6 sec/rot；扫描速度(coverage speed)65.62 mm/s；层厚5 mm，层间隔5 mm，用标准算法重建5 mm质量控制(quality control，QC)图像。

(2)扫描方法。扫描前在准备间测量患者身高、体重和血压，在肘静脉留置18 G套管针，造影剂为碘帕醇(370 mg I/ml)；患者仰卧，头部用绑带固定，先扫正侧位定位像，将监测平面定于第4、第5颈椎之间，相当于颈总动脉近分叉处，扫描前用高压注射器于肘静脉团注生理盐水15 ml，观察患者血管无异常后，以5 ml/s团注20 ml碘帕醇+20 ml生理盐水，采用团注跟踪扫描方法显示时间-密度曲线，根据曲线最高点对应的时间计算出动脉期扫描延迟时间。开始扫描平扫期同时用高压注射器团注碘帕醇(370 mg I/ml)65 ml，速率为4.5～5 ml/s，跟注生理盐水30 ml；扫描范围从主动脉弓至头顶，扫描方向由主动脉弓至头侧，先扫平扫期获得蒙片图像，到达延迟时间自动扫描动脉期。

1.5 辐射剂量计算

扫描后在剂量报告记录CTDIvol和剂量长度乘积(dose-length product，DLP)。根据头颈有效剂量转换系数k=0.0031 mSv/(mGy·cm)[8]以mSv≈k×DLP计算有效剂量(effective dose，ED)。

1.6 颈厚指数计算

多数学者将研究对象分组时，需测量患者身高及体重、计算其体重指数，以此为根据统计组间患者扫描部位的体厚差异，但体重指数对头颈部CTA扫描区域组织厚度和密度的反映可能还存在着一定的局限性[9]。因此，设计颈厚指数，以能更准确地反映扫描目标区域的组织厚度。颈厚指数的计算为在正侧位定位像上第4、第5颈椎之间平面分别测量正侧位颈部厚度，然后将正侧位厚度相加得出。

1.7 图像后处理及分析

1.7.1 客观定量分析

(1)图像重建。AM组用60%滤波反投影(filtered back projection，FBP)、40%自适应统计迭代重建(adaptive statistical iterative reconstruction， ASIR)分别重建两期0.625 mm图像；GSI组用60%的FBP、40%的ASIR和单能量70 keV重建两期0.625 mm图像；窗宽400，窗位40。重建图像传至GE Advantage 4.6工作站。

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