低kVp與能譜CT聯(lián)合ASIR技術(shù)及低濃度對(duì)比劑在腹主動(dòng)脈CTA中的應(yīng)用研究.pdf

1、當(dāng)今，計(jì)算機(jī)斷層成像(Computed tomography，CT)在醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域發(fā)展迅猛，CT血管造影(Computed tomography angiography，CTA)因其能無(wú)創(chuàng)、快速、清晰顯示血管等諸多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于臨床，尤其在腹主動(dòng)脈疾病的診斷和篩查上，起到極其重要的作用，受到臨床的一致好評(píng)，CTA已經(jīng)成為當(dāng)前在血管病變的診斷中應(yīng)用最多且最行之有效的診斷方法之一。然而，由于在CTA掃描過(guò)程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生射線(xiàn)輻射，其

2、對(duì)人體有較大的危害，能引起癌癥的發(fā)生，并且在掃描時(shí)還要通過(guò)注射含高濃度碘的對(duì)比劑來(lái)顯示血管，這樣可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)比劑腎?。–ontrast induced nephropathy，CIN）的發(fā)生，使原本腎功能基礎(chǔ)差的患者在CTA檢查時(shí)受到極大的限制。在CTA檢查中可以選擇低濃度等滲透壓對(duì)比劑，但是低濃度對(duì)比劑在減輕對(duì)腎臟損傷的同時(shí)也會(huì)使血管內(nèi)的CT值降低，圖像質(zhì)量也隨之降低。低的管電壓可以使目標(biāo)動(dòng)脈的亮度提高，進(jìn)入動(dòng)脈內(nèi)的對(duì)比劑CT值上升，

3、同時(shí)，降低輻射的最行之有效的方法也是降低管電壓，但是與此同時(shí)圖像的噪聲會(huì)隨著增加，最終會(huì)導(dǎo)致圖像質(zhì)量受到影響。近年來(lái)開(kāi)發(fā)的適應(yīng)性統(tǒng)計(jì)迭代重建算法（Adaptive statistical iterative reconstruction，ASIR）能夠改善由于低管電壓而導(dǎo)致的圖像噪聲增加。
　　此外，能譜CT的出現(xiàn)，使醫(yī)學(xué)影像學(xué)又增加了一個(gè)新的科研熱點(diǎn)。能譜成像瀏覽器所產(chǎn)生的單能量圖像能夠使圖像質(zhì)量得到提高，使在CTA掃描中進(jìn)一步

4、降低對(duì)比劑劑量成為可能。由于輻射劑量與管電流之間也存在密切的關(guān)系，它會(huì)隨著管電流的提高而上升，能譜CT應(yīng)用之初，采用的管電流較高，所以其輻射劑量較高，隨著技術(shù)的不斷革新，能譜CT出現(xiàn)不同管電流的成像模式(260mA、375mA、550mA、600mA)，這樣可使能譜CT輻射劑量得到一定降低。本課題研究低管電壓與能譜CT結(jié)合ASIR重建技術(shù)及低濃度對(duì)比劑對(duì)圖像質(zhì)量及輻射劑量帶來(lái)的影響，探討各自的臨床價(jià)值。
　　第一部分 低kVp聯(lián)合

5、ASIR技術(shù)及低濃度對(duì)比劑在腹主動(dòng)脈CTA中的應(yīng)用研究
　　目的：
　　探討低管電壓聯(lián)合應(yīng)用ASIR技術(shù)及低濃度對(duì)比劑在腹主動(dòng)脈CTA成像中的可行性。
　　方法：
　　收集行腹主動(dòng)脈CTA掃描的病人120例。采用寶石能譜CT(Discovery CT750HD，GE Healthcare，Milwaukee，WI，USA)掃描儀。根據(jù)管電壓、重建算法及對(duì)比劑濃度的差異分A、B兩組，A組（60例）管電壓120kVp

6、，重建算法為濾波反投影(Filtered back projection，F(xiàn)BP)技術(shù)，對(duì)比劑采用碘帕醇(370mgI/ml);B組（60例）管電壓100kVp，重建算法采為40％ASIR，對(duì)比劑采用碘克沙醇(270mgI/ml)，A、B兩組注射速率均為4.5ml/s，用量均為1.2ml/kg，注射完畢后隨即以與對(duì)比劑相同速度注入0.9％氯化鈉45ml。動(dòng)脈期運(yùn)用Smart Prep軟件進(jìn)行監(jiān)控，觸發(fā)閾值均為150HU。最后對(duì)兩組掃描過(guò)

7、程中產(chǎn)生的輻射劑量及所得圖像質(zhì)量分別進(jìn)行客觀(guān)評(píng)價(jià)和主觀(guān)評(píng)價(jià)。
　　所得的數(shù)據(jù)均采用SPSS19.0軟件進(jìn)行分析，用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（(x)±s）來(lái)表示所有計(jì)量資料，采用2獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析兩組患者的年齡、身高、體重、體質(zhì)量指數(shù)(Body mass index，BMI)、掃描長(zhǎng)度（Scan length，SL）、CTDIvol、DLP、CT值、N、SNR、CNR。用Mann-Whitney U檢驗(yàn)對(duì)不同診斷醫(yī)師的A組和B組動(dòng)脈的主觀(guān)得

8、分進(jìn)行分析。對(duì)2名醫(yī)師的診斷一致性用Cohen's kappa檢驗(yàn)來(lái)分析。
　　結(jié)果：
　　1.A、B兩組患者年齡、體重、身高、BMI比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。
　　2.B組的輻射劑量CTDIvol、DLP均明顯低于A(yíng)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)A、B兩組SL比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。
　　3.B組腹主動(dòng)脈、腹腔干、腸系膜上動(dòng)脈、左腎動(dòng)脈的CT值明顯高于A(yíng)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.0

9、5）。
　　4.B組腹主動(dòng)脈的N略低于A(yíng)組，但差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），B組CNR及SNR顯著高于A(yíng)組，二者有統(tǒng)計(jì)學(xué)差別（P＜0.05）。
　　5.B組整體圖像質(zhì)量主觀(guān)評(píng)價(jià)、腸系膜上動(dòng)脈及腎動(dòng)脈分支顯示能力的主觀(guān)評(píng)價(jià)與A組相比，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。
　　結(jié)論：
　　腹主動(dòng)脈CTA掃描中采用100kVp、40％ASIR重建算法、270mgI/ml對(duì)比劑所得輻射劑量較120kVp、FBP重建算法、3

10、70mgI/ml對(duì)比劑大幅降低，并且圖像質(zhì)量也得到一定程度提高。
　　第二部分 能譜CT與低kVp技術(shù)在低劑量對(duì)比劑腹主動(dòng)脈CTA中的對(duì)比研究
　　目的：
　　探討能譜CT與低管電壓聯(lián)合ASIR重建技術(shù)在腹主動(dòng)脈CTA低對(duì)比劑量掃描中對(duì)圖像質(zhì)量及輻射劑量帶來(lái)的影響。
　　方法：
　　收集行腹主動(dòng)脈CTA的病人120例。采用寶石能譜CT(Discovery CT750HD，GE Healthcare，Milw

11、aukee，WI，USA)掃描儀。根據(jù)掃描模式、對(duì)比劑用量的差異分成A組和B組。A組（60例）采用100kVp的掃描模式，B組（60例）為能譜掃描模式(375mA)，兩組均采用碘克沙醇(270mgI/ml)，注射速率均為4.5ml/s，A組對(duì)比劑用量為1.2ml/kg，B組為0.8ml/kg，兩組注射完畢后隨即以與對(duì)比劑相同速度注入0.9％氯化鈉45ml。動(dòng)脈期運(yùn)用Smart Prep軟件進(jìn)行監(jiān)控，觸發(fā)閾值均為150HU。A、B兩組圖像

12、均為40％ASIR重建，對(duì)B組由能譜瀏覽器產(chǎn)生的40keV、50keV、60keV、70keV單能量圖像進(jìn)行分析。最后對(duì)兩組掃描過(guò)程中產(chǎn)生的輻射劑量及所得圖像質(zhì)量分別進(jìn)行客觀(guān)評(píng)價(jià)和主觀(guān)評(píng)價(jià)。
　　所得的數(shù)據(jù)均采用SPSS19.0軟件進(jìn)行分析，用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（(x)±s）來(lái)表示所有計(jì)量資料，采用2獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析兩組患者的年齡、身高、體重、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、掃描長(zhǎng)度(SL)、CTDIvol、DLP、CT值、SNR、CNR，用

13、Mann-WhitneyU檢驗(yàn)對(duì)不同診斷醫(yī)師的A組和B組動(dòng)脈的主觀(guān)得分進(jìn)行分析。對(duì)2名醫(yī)師的診斷一致性用Cohen's kappa檢驗(yàn)來(lái)分析。
　　結(jié)果：
　　1.A、B兩組患者年齡、體重、身高、BMI比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。
　　2.B組的輻射劑量CTDIvol、DLP均高于A(yíng)組，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），A、B兩組SL比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。
　　3.B組40keV和50keV圖像目

14、標(biāo)血管的CT值均明顯高于A(yíng)組，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差別(P＜0.05)，B組60keV圖像目標(biāo)血管的CT值略高于A(yíng)組，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差別(P＞0.05)B組70keV圖像腹主動(dòng)脈及主要分支的CT值低于A(yíng)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。
　　4.B組40keV圖像腹主動(dòng)脈CNR、SNR均高于A(yíng)組，兩組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，B組50keV圖像腹主動(dòng)脈CNR、SNR略小于A(yíng)組，但兩組比較無(wú)統(tǒng)計(jì)差別（P＞0.05），B組60keV圖像腹

15、主動(dòng)脈CNR、SNR略高于A(yíng)組，但兩組相比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差別(P＞0.05)，B組70keV圖像腹主動(dòng)脈CNR、SNR小于A(yíng)組，兩組有統(tǒng)計(jì)學(xué)差別(P＜0.05)。
　　5.B組40keV、50keV、60keV圖像主觀(guān)評(píng)分與A組相比無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，B組70keV圖像主觀(guān)評(píng)分低于A(yíng)組，差異顯著（P＜0.05）。
　　結(jié)論：
　　能譜CTA的輻射劑量雖略高于100kVp掃描，但是在40keV、50keV、60k