朱晓明，李晓谨，张清

（大连大学附属中山医院放射科，辽宁 大连 116001）

随着多层螺旋CT的普及，如何减少X线辐射剂量备受关注；而在增强扫描中如何降低碘对比剂的不良反应同样重要。本研究探讨在降低管电压同时采用低碘含量等渗对比剂（碘克沙醇270 mgI/ml），并联合使用基于原始数据迭代重建算法（sinogram-affirmed iterative reconstruction，SAFIRE）进行颈部增强CT检查，在保证图像质量的前提下能否有效的降低辐射剂量。

1 资料与方法

1.1 临床资料 收集2015年7月～2016年12月拟行颈部CT增强扫描的患者60例[男40名，女20名，22～82岁，平均年龄（53.183±15.138）岁]，随机平均分为A、B、C 3组，3组患者临床资料比较差异无统计学意义，见表1。60例患者均无CT增强检查禁忌证并签署知情同意书。

表1 3组患者临床资料比较（）Table 1 Comparison of clinical data of three groups of patients(

表1 3组患者临床资料比较（）Table 1 Comparison of clinical data of three groups of patients(

组别A组B组C组F值P值性别（男/女）14/6 14/6 12/8年龄（岁）52.90±13.947 55.30±16.927 51.35±14.908 0.338 0.715颈围（cm）40.43±3.308 39.21±2.964 39.04±2.715 1.269 0.289

1.2 仪器与方法 60例患者均采用西门子第二代128层双源 CT（SOMATOM Definition Flash，Siemens Healthcare，Germany）扫描：A组管电压为100 kVp，对比剂浓度350 mgI/ml（碘海醇）；B组管电压为80 kVp，对比剂浓度270 mgI/ml（碘克沙醇）；C组管电压为70 kVp，对比剂浓度270 mgI/ml（碘克沙醇）。B、C两组并联合使用基于原始数据迭代重建算法（SAFIRE，Sinogram-affirmed iterative reconstruction）重建。采用自动管电流调制技术（CareDose 4D），CT平扫时的管电压均设置为120 kVp。使用双筒高压注射器（Optivantage DH，Tyco Healthcare，USA）经肘静脉以3.0 ml/s速率注入对比剂70 ml，盐水30 ml；扫描时采用对比剂跟踪技术，在升主动脉层面勾画ROI，触发阈值设定为100 Hu，触发后延迟4 s行动脉期扫描，65 s后行静脉期扫描；扫描范围自耳廓上缘到气管分叉水平，并于扫描前测量患者的颈围（甲状软骨水平）。

1.3 图像质量分析

1.3.1 客观图像质量评价 与颈部其它部位相比，舌骨水平各层面既无肩膀、颅底骨质、假牙等所致伪影，又不受斑块好发部位颈总动脉分叉等处的动脉软硬斑块对测量的影响，因此本研究客观图像评价标准参照欧洲CT质量标准指南（European Guidelines on Quality Criteria for Computed Tomography），将数据测量部位选择在舌骨水平。

于舌骨水平选取3个连续层面，在动脉期图像上分别测量颈动脉的CT值和噪声SD，取其平均值作为CT血管及SD血管，并测量同侧胸锁乳突肌的CT值，取其平均值作为CT肌肉；ROI的选择要在避开管腔内软硬斑块的前提下尽可能接近血管腔大小。计算对比噪声比SNR与CNR：SNR=CT血管/SD血管，CNR=（CT血管-CT肌肉）/SD血管。

1.3.2 主观图像质量评价 所得3组患者图像分别由两名不知扫描目的及患者临床资料的影像诊断医师进行图像质量及主观噪声的评估。

采用5分制进行评价[1]：5分，显示细节及病灶清晰，能够简单明了地评价，无伪影；4分，显示结构、细节及病灶较清楚，能够评价，但不是特别好；3分，大部分解剖结构及病灶可以满足诊断，但少数图像不能进行评价，轻度伪影；2分，解剖结构及病灶显示不清楚，细节不足以被发现；1分，解剖结构及病灶模糊，伪影多，不能诊断。（5分图像质量最好，其余图像质量依次降低；图像质量评分达3分以上能满足诊断要求，即不影响病变观察）。

1.4 辐射剂量 记录CT自动得到的CT容积剂量指数（CTDIvol）及剂量长度乘积（DLP）。有效辐射剂量（Effective dose，ED）根据公式ED=DLP×0.005 9计算。

1.5 符合率评价 将有病理结果的病例与CT诊断结果进行符合率评价。

1.6 统计学方法 采用SPSS 21.0统计学软件进行分析。所有计量数据均以“”表示，各组间客观评价指标（患者资料、颈动脉CT值、噪声SD、SNR、CNR）及辐射剂量（CTDIvol、DLP、ED）采用单因素方差检验或Kruskal-Wallis H检验，P＜0.05为差异有统计学意义。对两名诊断医师评分结果间的一致性采用Kappa检验，Kappa值≥0.75表示两者间一致性良好，0.4≤Kappa值＜0.75表示两者间一致性一般，Kappa值＜0.4表示两者间一致性较差。

2 结果

2.1 图像质量

2.1.1 客观评价结果 3组图像质量及噪声对比见表2，组间差异有统计学意义（P＜0.05）。血管CT值最大的是C组（446.958±82.885）Hu，A组最小（326.273±47.970）Hu；SNR、CNR最大为C组[（27.417±8.508）、（23.666±7.963）]，最小为A组[（13.358±4.468）、（10.685±3.497）]。

表2 图像质量及噪声对比（）Table 2 CT value,SD,SNR and CNR of the three groups()

表2 图像质量及噪声对比（）Table 2 CT value,SD,SNR and CNR of the three groups()

P值＜0.001＜0.001 0.839＜0.001＜0.001项目CT血管（Hu）SD（Hu）CT肌肉（Hu）SNR CNR A组（n=20）326.273±47.970 27.910±12.305 62.697±9.850 13.358±4.468 10.685±3.497 B组（n=20）347.643±52.097 14.520±6.421 61.652±7.546 27.412±10.678 22.457±9.088 C组（n=20）446.958±82.885 17.422±5.158 60.763±13.145 27.417±8.508 23.666±7.963 χ2/F值23.56 18.233 0.351 30.693 32.463

2.1.2 主观评价结果 两名诊断医师对3组图像质量的评分见表3，3组图像质量均可满足诊断要求（见图1）；两名医师对3组图像评分的一致性良好（平均Kappa值=0.779±0.091）。

表3 主观图像评价（n）Table 3 Subjective evaluation results of the two radiologists(n)

图1 女，29岁，甲状腺癌（C组）；CTDIvol:18.49 mGy,ED:1.451 4 mSv Figure 1 Female,29 years old,thyroid cancer(group C)

2.2 扫描辐射剂量比较 扫描辐射剂量的比较见表4，组间差异有统计学意义（P＜0.05）。3组研究中，CTDIvol、DLP比较结果为A组＞B组＞C组，有效辐射剂量最小的为C组（1.427±0.276）mSv，比 B组（1.739±0.287）mSv降低17.94%，比A组（3.082±0.426）mSv降低53.7%，见表4。

2.3 3组患者与病理诊断相比符合率 所有病例均进行随访，60例病例中有明确病理诊断的有48例，占全部病例数的80%，且B组、C组病理诊断符合率不低于A组，见表5。

3 讨论

3.1 颈部“双低”扫描的必要性 随着多层螺旋CT技术的发展和临床的广泛应用，尤其是CT增强率的不断提高，使得CT辐射剂量越来越成为临床关注的热点问题。有研究表明CT检查的辐射剂量与人类癌症发病率存在相关性[2]，而在临床实际工作中，要获得较准确的诊断结果往往需要多期动态扫描，这导致受检患者所受X线辐射剂量进一步增加。而且在颈部CT扫描过程中，甲状腺、晶状体等射线敏感器官会受到直接或间接的辐射。所以，颈部CT检查必须优化扫描方案，尽可能的降低辐射剂量。

表4 3组患者扫描辐射剂量比较（）Table 4 Radiation dose measurements()

表4 3组患者扫描辐射剂量比较（）Table 4 Radiation dose measurements()

组别A组B组C组χ2/F值P值ED（mSv）3.082±0.426 1.739±0.287 1.427±0.276 44.072＜0.001例数20 20 20 CTDI vol（mGy）29.833±3.535 20.302±2.413 16.480±2.788 108.750＜0.001 DLP（mGy·cm）522.350±72.145 294.700±48.722 241.900±46.795 44.072＜0.001

表5 3组患者与病理诊断相比符合率（n）Table 5 Comparison of coincidence rates in the three groups(n)

既往研究表明[3]，在CT增强扫描中对比剂肾病（Contrast media induced nephropathy，CIN）的发病率与碘对比剂的浓度及用量密切相关，由此推测在相同的用量、相同的注入速率下可否通过使用低浓度的碘对比剂来降低CIN的发病率。然而对比剂浓度的减低必然导致组织器官的强化程度减弱和无法真实反映器官或病变的血供情况，进而影响图像的质量及诊断的准确性。而这一局限性可通过降低管电压得以补偿[4-6]，其机制是管电压的降低使得X线的穿透能力减低，从而增加图像的CT值。本研究结果显示，使用高碘含量对比剂（320/350 mgI/ml）的A组与使用低碘含量对比剂（270 mgI/ml）的B、C组相比，使用100 kVp扫描的A组血管CT值（326.273±47.970）Hu低于使用80 kVp扫描的B组血管CT值（347.643±52.097）Hu，而B组则低于使用70 kVp扫描的C组血管CT值（446.958±82.885）Hu，证实了此观点。

多项研究表明，辐射剂量与管电压的平方呈正比，所以降低管电压可以有效的降低辐射剂量[7]。本研究结果显示，CTDIvol、DLP比较结果为A组＞B组＞C组，同样有效辐射剂量最小的也为C组（1.427±0.276）mSv，比B组（1.739±0.287）mSv降低17.94%，比A组（3.082±0.426）mSv降低53.7%，这与Moscariello A等[8]的研究结果也是一致的。因此，颈部CT增强扫描应使用“双低”技术，以达到降低辐射剂量及对比剂肾病（CIN）发生率的目的。

3.2 基于原始数据迭代重建算法（SAFIRE）使用的必要性随着管电压的降低，噪声增加，图像信噪比SNR及对比噪声比CNR也进一步降低，而本研究结果显示在使用SAFIRE迭代重建算法后的 B组噪声（14.520±6.421）Hu、C组噪声（17.422±5.158）Hu未见明显升高，均低于A组噪声（27.910±12.305）Hu，而B组、C组SNR与CNR较之A组也有明显提高，说明而新一代迭代重建算法SAFIRE的使用可以显著的降低图像噪声[9]，SNR、CNR随之提高，从而保证图像质量。

SAFIRE重建图像中，虽然SAFIRE重建等级为5时重建图像噪声最小，CNR最大，但由于其背景噪声得到平滑处理程度很大，图像锐利度明显下降，使噪声的颗粒感明显降低，导致CT图像浮雕感显著，不符合影像诊断医师原有的观察习惯；而SAFIRE重建级别为3或4时，图像噪声颗粒感存在，图像锐利度下降不大，因而本研究选择的迭代重建等级为3。

综上所述，临床上可通过降低管电压、降低对比剂浓度并采用较高级的图像重建的方法来实现和达到降低CT辐射剂量和减少CIN发病率的目的。

3.3 主观图像质量评价、与病理符合率分析 本研究主观图像质量评价结果显示，B、C两组图像与A组图像做比较，结果表明两名医师对各例图像评分的一致性良好（平均Kappa值=0.779±0.091），且3组病例中未见低于3分的图像，均可满足诊断需求；病理随访显示，60例病例中有明确病理诊断的为48例，占全部病例数的80%（病理诊断符合率在80.00%～82.35%之间），且B组（82.35%）、C组（81.25%）病理诊断符合率均不低于A组（80.00%）。

终上所述，采用低管电压（70 kVp）、低碘含量对比剂（270 mgI/ml），并联合使用基于原始数据迭代重建算法SAFIRE进行颈部CT增强检查，既可有效降低辐射剂量，所得图像质量也可满足诊断要求。

本研究的局限性在于：①样本量过少；②未在相同管电压、相同对比剂的扫描条件下设组，做SAFIRE图像重建算法使用与否对图像质量的改善情况、辐射剂量的降低情况的组间比较；③未在静脉期对数据进行测量与分析。

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