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双低剂量腹部64层螺旋CT增强扫描与血管成像技术在肠系膜动脉成像中的应用研究

2018-10-11张桂智梁韬丁建林陈耀强

生物医学工程学进展 2018年3期
关键词:肠系膜分支低剂量

张桂智,梁韬,丁建林,陈耀强

中山大学附属第八医院(深圳福田)影像科(深圳,518003)

血运性肠梗阻是一种病死率高达50%~90%的疾病,肠系膜上动脉和肠系膜下动脉供血障碍是其主要原因,因此早期诊断、及时恢复肠系膜血供,防止肠管坏死至关重要。血运性肠梗阻早期临床表现缺乏特征性,传统“金标准”数字减影血管造影(DSA)检查不能作为常规检查方法。近年来,随着64层螺旋CT逐渐成为现今主导的影像学检查方法,血管造影(CTA)技术的广泛应用及低剂量64层螺旋CTU扫描技术的成熟,使得此类患者在早期诊断及后续复查阶段的CT检查辐射剂量和造影剂剂量的减少成为可能。目前有关双低剂量全腹部CT增强扫描与血管成像的文献报道较少,本研究旨在对比分析双低剂量全腹部CT增强扫描与血管成像和常规剂量全腹部CT增强扫描与血管成像对肠系膜上动脉、肠系膜下动脉及其三级以上分支的显示效果,并进一步探讨双低剂量全腹部CT增强扫描与血管成像在血运性肠梗阻中的临床应用价值。

1 方法

1.1 一般资料

本院在2016年10月至2017年4月行CTU检查患者采用低辐射剂量+低浓度对比剂扫描,对行全腹部平扫加增强扫描检查的患者采用常规辐射剂量+常规浓度对比剂扫描。每组220例,其中,男性207例,女性193例; 年龄23~65岁,平均30.7岁。两组年龄、性别差异无统计学意义(P<0.05)。

1.2 扫描方法

使用西门子公司的64层螺旋 CT机(Somatom Sensation 64)进行检查。常规扫描组的辐射剂量用220 mAs,120 kV,采集层厚0.6 mm,螺距1.0,增强扫描对比剂为碘普罗胺(320 mgL/ml)80 mL,生理盐水30 mL,以3 mL/s流率经肘静脉注入,采用团注智能追踪扫描技术,以T11椎体层面的腹主动脉中心为感兴趣区(ROI),行动脉期扫描(延迟25~30 s),设定触发点阈值150 Hu,到达后即自动触发扫描,并调整B值行CT血管重建(层厚0.6 mm,卷积核B10 f)。双低剂量扫描组的辐射剂量用95至127 mAs,120 kV,采集层厚 0.6 mm,螺距 1.0,增强扫描对比剂为碘普罗胺(300 mgL/mL)70 mL,生理盐水30 mL,以3 mL/s流率经肘静脉注入,扫描范围为双肾、输尿管与膀胱,行皮质期(延迟25~30 s)扫描,并调整B值行CT血管重建(层厚0.6 mm,卷积核B10 f)。

1.3 CT重建方法

扫描完成后将图像0.6 mm薄建数据传到Leroard工作站进行多平面图像组(Multi-Planar Reformatting,MPR)、容积再现(Volume Rendering,VR)、最大密度投影(Maximal Intensity Projection,MIP)等后处理,同时做腹部血管成像,由 3 位经验丰富的放射诊断医师在不知扫描辐射剂量的情况下阅片,分别对双低剂量组与常规剂量组CT的横断位图像和后处理图像(MPR、VR和MIP)进行观察和对比分析,观察双低剂量CTA和常规剂量CTA对肠系膜上、下动脉及其三级分支结构的显示情况,分别评价图像质量。

1.4 图像评价标准

1.4.1客观评价指标 分别测量两组肠系膜上、下动脉主干CT值(即对比剂浓度),测量过程中尽可能避开斑块、钙化及血管狭窄处。

1.4.2主观评价指标 由3位高年资医师进行图像分析,根据吕滨、Szucs-farkas等[1-2]推荐的评分标准,将重建的肠系膜上、下动脉图像质量分为3个等级[3]:图像质量为优秀,噪声小,血管壁光滑,病变及肠系膜上、下动脉小分支血管显示清晰得3分; 图像质量为良好,噪声稍大,血管壁较光滑,病变及肠系膜上、下动脉小分支血管可显示,不影响诊断得2分; 图像质量一般,噪声偏大,血管壁明显不光滑,肠系膜上、下动脉小分支血管显示较差,对病变诊断可能有或有明显影响得1分。

1.4.3射线剂量评估 根据检查时计算机自动生成并记录的CTDI vol(mGy)及DLP(mGy/mm),计算ED[4]。所有病例仅计算肠系膜动脉的动脉期/皮质期扫描时的辐射剂量,CTDIvol及DLP由CT扫描仪自动计算所得,ED计算根据公式:ED=DLP×0.017[5]。

1.5 统计学方法

应用SPSS 19.0统计软件对数据进行分析处理。计数资料采用χ2检验,计量资料采用t检验,P<0.05为有差异有统计学意义。

2 结果

2.1 客观评价结果(表1)

表1 双低剂量组、常规剂量组肠系膜上、下动脉主干CT值(HU)

常规剂量组肠系膜上、下动脉主干CT值的标准差分别为(360.0±30.9)HU和(349.8±36.9)HU,双低剂量组肠系膜上、下动脉主干CT值的标准差分别为(266.3±14.2)HU和(264.1±14.2)HU,两者之间有显著性差异,具有统计学意义(P<0.05)。

2.2 主观评价结果(表2)

表2 两组图像质量主观评分对比(例)

两组所有图像评分均在 2 分以上,即都能满足诊断要求,常规剂量组优质图像比例高于低剂量组,但两组图像总体平分差异无统计学意义。

2.3 辐射剂量对比(表3)

表3 两组辐射剂量对比

常规剂量组动脉期的辐射剂量(220 mAs)均为16.88±0.0 mGy,双低剂量组皮质期(95~127 mAs)的辐射剂量范围为7.35~8.92 mGy,平均(8.82±1.05 mGy),两者之间有显著性差异(P<0.05),低剂量组CTA辐射剂量比常规剂量组平均降低约47.7%。

3 讨论

随着多排螺旋CT技术的快速发展,使得CT检查更广泛地应用于临床。多排螺旋CTA加成速度快,三维重建图像立体感好、直观清晰,能够很好地评价肠系膜上、下动脉及其三级分支。然而,全腹部CT增强扫描检查扫描范围广,辐射剂量较大,而且需要多次复查,应当引起重视。与此同时,X线的辐射剂量及碘对比剂的安全和管理问题也引起了社会和公众的广泛关注[6]。相关文献报道[4,7-9],因CT检查带来的电离辐射相关癌风险已由0.4%增加至1.5%~2.0%。近年来,国内外也涌现出了大量关于对比剂反应的报道,有数据表明,对比剂反应的发生率在0.5%~13%之间。因此,在满足图像诊断要求的前提下,降低辐射剂量及对比剂风险已经成为人们共同关注的焦点。

本研究的出发点就是在确保CT图像质量不影响影像学诊断的前提下,在其他扫描参数不变的情况下,通过降低毫安值及对比剂浓度来减少辐射剂量和对比剂风险,并通过对比分析双低剂量和常规剂量动脉期CT增强扫描,对肠系膜上、下动脉的显示效果来进一步探讨腹部双低剂量CT增强扫描的应用价值及应用前景。

在进行CT检查时,对于不同的人群或不同的器官,在确保图像和诊断质量的前提下,应注意降低受体的CT辐射剂量[10]。CTDIvol 不是用来标志每个受检者的有效剂量,但常用来作为辐射剂量相互比较的指标,而且可用于不同的 CT 机型之间的比较[11]。因此,本研究利用 CTDIvol 作为辐射剂量的评价指标。一般认为,受检者所接受的射线剂量较常规剂量降低 20% 以上才能确认为低剂量降低[12],本研究的双低剂量组全腹部CT增强扫描皮质期的平均辐射剂量为8.23 mGy,与常规剂量组全腹部CT增强扫描动脉期的剂量17.07 mGy相比,辐射剂量降低了47.7%。同时双低剂量全腹部CT增强扫描对肠系膜上、下动脉及其三级分支的显示效果同常规剂量全腹部CT增强扫描一样均达到了影像学诊断标准。就此而言我们已经达到了预期的目的。

综上所述,双低剂量全腹部CT增强扫描大大降低了辐射剂量,并一定程度降低了对比剂风险,对肠系膜上、下动脉主干及其三级分支的总体显示效果基本上能够满足影像学诊断的要求,有较好的应用价值和应用前景。

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