低对比剂剂量、低管电压冠状动脉CTA在BMI＞25 kg/m2患者中的应用

栾贻新，张玉敏，巴照贵，王振强，付玲，韩吉武

（泰山医学院附属莱钢医院影像科，山东莱芜271126）



低对比剂剂量、低管电压冠状动脉CTA在BMI＞25 kg/m2患者中的应用

栾贻新，张玉敏，巴照贵，王振强，付玲，韩吉武

（泰山医学院附属莱钢医院影像科，山东莱芜271126）

目的：探讨低对比剂剂量结合低管电压冠状动脉CTA检查在BMI＞25kg/m2患者中的可行性。方法：选取BMI＞25kg/m2的患者60例，随机分为常规剂量组（A组）和低剂量组（B组）各30例。A组扫描参数120 kV，200 mAs扫描；对比剂总量70 mL，生理盐水30 mL，注射流率5.0 mL/s，触发阈值120 HU。B组扫描参数100 kV，200 mAs；对比剂总量按0.6 mL/kg体质量计算，生理盐水30 mL，注射流率5.0 mL/s，触发阈值90 HU。结果：B组主动脉平均CT值、主动脉及左冠状动脉的SNR、对比噪声比（CNR）和右冠状动脉的噪声、SNR、CNR明显高于A组（P＜0.05）；2组冠状动脉主观图像质量评分差异无统计学意义（P=0.943 9）；B组辐射剂量较A组降低41.4%，对比剂剂量降低33%。结论：对BMI＞25 kg/m2的患者，采用100 kV的管电压、40～50 mL的对比剂用量，可获得良好的与常规剂量组相当的冠状动脉CTA图像，但辐射剂量和对比剂用量明显降低。

冠状血管造影术；管电压；对比剂；体层摄影术，X线计算机

冠状动脉CTA已成为冠心病筛查的主要手段。但其较高的辐射剂量及对比剂用量一直是业内关注的焦点。有关“双低”剂量（低辐射剂量和低对比剂用量）冠状动脉CTA的报道［1-2］多针对BMI≤25 kg/m2人群进行研究，在高体质量患者中的应用研究较少。但临床多数冠心病患者体质量较重，因此探讨“双低”剂量冠状动脉CTA在此类人群中的应用很有必要。本研究通过分析低辐射剂量及低对比剂用量在BMI＞25 kg/m2患者冠状动脉CTA中的应用价值，探讨其在超重及肥胖患者（BMI＞25 kg/m2）中应用的可行性，并探讨其具体应用策略，指导临床实践。

1　资料与方法

1.1一般资料选取2014年2—7月于我院行256层前瞻性冠状动脉CTA检查的BMI＞25 kg/m2的患者60例，随机分为常规剂量组（A组）和低剂量组（B组）各30例。所有患者均无严重的碘对比剂过敏史，无严重心功能及肝肾功能不全，无严重心率失常，未行心脏搭桥、支架置入及心脏起搏器手术，心率＞70次/min的患者，检查前1 h内口服25～50 mg倍他乐克，若心率仍＞70次/min排除在外。2组患者的年龄、心率、BMI差异均无统计学意义（均P＜0.05）。

1.2仪器与方法采用Philips Brilliance 256 iCT，对比剂应用碘海醇（350 mgI/mL），密闭式18 G套管针埋于肘前静脉。检查前对患者进行严格的呼吸训练，确保每次憋气幅度基本一致，对比剂注射前先行冠状动脉钙化积分扫描，检查范围参考钙化积分图像确定，以冠状动脉出现及消失层面为基础，分别向头侧及足侧延长2 cm。ROI设置于主肺动脉窗层面的降主动脉内，达阈值后延迟5 s扫描。常规剂量组采用120 kV，200 mAs扫描；对比剂总量70 mL，注射流率5.0 mL/s，后以相同流率追加生理盐水30 mL，设定阈值120 HU。低剂量组采用100 kV，200 mAs扫描；对比剂总量按0.6 mL/kg体质量计算，注射流率5.0 mL/s，后以同流率追加生理盐水30 mL，设定阈值90 HU。

1.3图像重建标准剂量组采用滤波反投影重建算法（fltered back projection，FBP），低剂量组采用iDose迭代重建算法［4］。2种重建算法均采用0.9 mm层厚及0.45 mm层距，重建矩阵为1 024×1 024。使用Philips EBW（Extended Brilliance Work-space）工作站对图像进行分析和MPR、MIP、VR等后处理。

1.4图像质量评价

1.4.1客观图像质量评估测量左冠状动脉发出水平的主动脉根部强化后的平均CT值，以其标准差（SD）作为图像噪声，ROI面积为100 mm2。测量右冠状动脉（RCA）及左冠状动脉（LM）起始部强化后血管腔的CT值和SD，以及邻近脂肪组织的CT值，ROI面积不小于管腔的1/2，且避开钙化及软斑块。根据以下公式计算主动脉及左、右冠状动脉的SNR和对比噪声比（CNR）：SNR=管腔强化CT值/SD，CNR=管腔强化CT值-邻近脂肪组织CT值/SD。

1.4.2主观图像质量评估按照美国心脏协会制定的冠状动脉分段标准，将冠状动脉分为15段，当有左冠状动脉中间支时，定义为第16段。由2名具有5年以上心血管CTA工作经验的主治医师分别对每段血管进行评分，结果不一致时，由高年资医师评估后再协商取得一致。图像评分采用4分法［3］：1分，血管壁显示不清，血管不连续，运动伪影大，血管对比不好，噪声大，不能用于诊断；2分，有中度运动伪影、噪声，血管对比一般；3分，轻度的运动伪影、噪声，血管对比好；4分，无运动伪影，噪声很小，血管对比很好。2～4分可用于诊断。

1.5统计学方法应用SPSS 20.0软件进行统计分析。2组年龄、心率、BMI、噪声、SD、SNR、CNR及辐射剂量以±s表示。采用两独立样本t检验。2组冠状动脉CTA的图像质量评分采用单项有序资料的行平均分差法进行检验。观察者间的一致性采用Kappa分析（K≥0.8为一致性很好；0.4≤K＜0.8为中度一致性；K＜0.4为一致性较差）。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.12组图像质量比较（图1，2）主动脉的平均CT值A组（396.70±64.20）HU，B组（456.90±67.90）HU，2组比较差异有统计学意义（P＜0.001）；B组主动脉及左冠状动脉的SNR、CNR和右冠状动脉的SD、SNR、CNR均明显高于A组（均P＜0.05）；2组主动脉及左冠状动脉SD比较差异无统计学意义（P＞0.05）（见表1）。2名评价者评分一致性好（K=0.82）；2组图像质量评分差异无统计学意义（χ2=0.3821，P=0.943 9），见表2。

表1　2组客观图像质量比较

表2　2组图像质量评分比较

2.22组辐射剂量及对比剂剂量比较（表3）B组辐射剂量和对比剂用量明显低于A组（P＜0.001），辐射剂量约降低41.4%，对比剂用量约降低33%。

表3　2组辐射剂量及对比剂剂量比较

3　讨论

随着冠状动脉CTA在临床上的广泛应用，其高辐射剂量越来越受到人们的关注，如何尽可能的降低辐射剂量已成为一项公共卫生问题［4］。Schuhbaeck等［5］联合应用多种方法将辐射剂量降至0.1 mSv以下；Bo等［6］应用80 kV低电压行冠状动脉CTA检查，使辐射剂量降低70%。但上述研究病例的BMI都在正常范围内（BMI≤25 kg/m2），本研究病例均属超重和肥胖患者（BMI＞25 kg/m2），考虑到BMI较高，为确保图像质量，低剂量组采用100 kV的管电压，管电流与常规剂量组一致（200 mAs）。研究发现，低管电压可明显提高血管强化的CT值，应用迭代算法后，可明显提高图像的SNR和CNR，与文献报道［7-9］一致。低剂量组冠状动脉及主动脉的SNR和CNR明显高于常规剂量组，同时图像的噪声也低于常规剂量组，提示超重患者可进一步降低辐射剂量。

对比剂肾病（contrast induced nephropathy，CIN）已成为引起急性肾功能不全的第三大原因，药物预防作用不大，只有通过减少对比剂用量来降低其发病率［8］。随着CT技术的发展，特别是扫描速度的提高和探测器宽度的增加，冠状动脉CTA扫描时间明显缩短，为低剂量对比剂的应用提供了可靠保障。有关冠状动脉CTA低对比剂用量的研究已有较多报道［2-3，8-9］，Lembcke等［10］通过对100例患者不同对比剂剂量冠状动脉CTA研究发现，对一定条件的患者行大螺距双源CT冠状动脉成像，女性30 mL和男性40 mL即可达到诊断要求，患者体质量65～85 kg，对比剂浓度为370 mgI/mL。本研究低剂量组所用对比剂量约为48 mL，略高于文献报道，原因可能与所选患者均为超重和肥胖患者，体质量较重有关（所用对比剂浓度为350 mgI/mL，按0.6 mL/kg体质量计算用量）。

张惠英等［11］研究报道，采用80 HU检测触发阈值时，能缩短扫描延迟时间，有效减少对比剂用量，且获得的图像质量与120 HU触发阈值时无明显差异。因本组患者的体质量较高，为确保较高的血管强化程度，笔者将触发阈值设定为90 HU。结果表明，A、B组血管强化的CT值均能满足诊断要求，且明显高于常规剂量组。因此，触发阈值的正确设定是确保低剂量对比剂冠状动脉CTA扫描成功的关键，仅对比剂剂量降低，而触发阈值设定较高时，会由于扫描时间相对滞后而错过血管强化的峰值期，使血管强化程度降低，图像质量明显下降。

3.3“双低”剂量冠状动脉CTA的应用低管电压不仅可明显降低辐射剂量，同时，还可明显提高靶血管的CT值，使进一步降低对比剂剂量成为可能。有关“双低”剂量冠状动脉CTA的研究已有较多报道［11］，但多数是对正常体质量人群的研究，Sun等［12-13］也仅对BMI为25～30 kg/m2的人群进行了研究。本研究患者BMI＞25 kg/m2，包括BMI＞30 kg/m2的患者，研究表明：结合迭代算法，对BMI＞25 kg/m2的患者，采用100 kV管电压及0.6 mL/kg体质量的对比剂用量，主动脉强化的CT值明显提高，冠状动脉和主动脉的SNR和CNR也明显高于标准剂量组，同时，2组图像质量的评分差异无统计学意义，且图像合格率均高于国际已报道的水平（96.8%）［14］，表明低对比剂用量和低辐射剂量冠状动脉CTA在超重及肥胖患者中可获得较高的图像质量。

本研究不足之处：①所有患者均采用统一的扫描参数，未对超重和肥胖患者进行分类研究。②病例数量较少，有待今后继续收集病例。③未与金标准DSA结果进行对照研究。④仅根据患者的BMI确定扫描参数，未考虑患者的胸廓大小、胸部脂肪厚度等参数的影响，有待进一步研究。

图1　男，62岁，身高158cm，体质量73kg，BMI 29.2kg/m2，采用120 kV，200 mAs扫描，对比剂总量70 mL，生理盐水30 mL，注射流率5.0 mL/s；触发阈值120 HU；有效剂量（ED）为2.57 mSv图1a主动脉强化CT值为314 HU图1bVR图像，能较清晰显示冠状动脉三级分支，图像评分为4分图1c左前降支CPR图像，管壁显示较清晰，管壁可见多发钙化，组织对比度较好，图像评分为4分图2女，76岁，身高160 cm，体质量75 kg，BMI 29.1，采用100 kV，200 mAs扫描，对比剂总量45 mL，生理盐水30 mL，注射流率5.0 mL/s；触发阈值为90 HU；ED为1.52 mSv图2a主动脉强化CT值为507 HU图2bVR图像，能清晰显示冠状动脉三级分支，图像评分为4分图2c左前降支CPR图像，管壁显示较清晰，组织对比度好，图像评分为4分。图2患者的主动脉及左、右冠状动脉的SD值高于图1患者，但二者的SNR及CNR无明显差别

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2015-11-12）

10.3969/j.issn.1672-0512.2016.04.021

巴照贵，E-mail：bzgct@163.com。