下肢动脉血管成像中应用不同扫描模式对辐射剂量及影响质量的对比分析

下肢动脉血管成像中应用不同扫描模式对辐射剂量及影响质量的对比分析

王坦 ,杨章华 ,黄贵 ,刘茂贵 ,粟周海 ,商观峰 ,司雄

贵州医科大学第二附属医院　贵州省凯里市　556000

【摘要】目的：探讨下肢动脉血管成像中应用不同扫描模式对辐射剂量及影响质量的对比。方法：纳选2020年5月-2021年5月行下肢动脉血管成像患者例数共计99例，依照扫描成像层数不同分设A组（64排，64层扫描），B组（64排，128层扫描），C组（320排，640层扫描），比较三组辐射剂量及图像成像质量差异。结果：对患者扫描时所应用的对比剂含量及辐射剂量指标CTpol、DLP、ED进行比较，三组差异均存在统计学意义（P＜0.05），其中A组辐射剂量最小，C组辐射剂量最大，B组辐射剂量居中；三种扫描方案均可清晰显影下肢动脉血管，且均可顺利完成检查。各组CT值、SNR值、CNR值比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。结论：于下肢动脉血管成像中应用不同扫描模式对辐射剂量及影响质量对比均有所差异，双下肢动脉64排、64层扫描切实可行，扫描层数越低，因患者单次检查所接受辐射剂量越低，但均满足临床诊疗要求。

【关键词】下肢动脉血管成像；DSA；MSCT；CTA；辐射；剂量

    下肢动脉血栓性疾病为脉管科高发疾病，物理影像学检查为本病病程判断常用诊查手段。调查显示，我国老年患者中动脉闭塞性疾病发病率可达7.97%[1]。长期以来，临床诊查本病的方式诸多，其中较为常用的诊查方式包括X线数字减影血管造影、多层螺旋CT（MSCT）、CT血管成像术（CTA）等[2]。各类检查方式在成像质量与患者检查时所接受辐射剂量有所差别，随着近年来ALARA原则于临床不断推广应用，在检查中减少辐射对高敏感人群如老人与小孩的生理学效应受到了临床高度重视。如何平衡好检查中剂量、患者所遭受辐射与检查后图像成像质量的关系，以“合理最低剂量”检查成为了近年研究的热点。对此，本文旨在探讨不同CT扫描模式对下肢动脉血管成像图像质量和辐射剂量的影响，，寻求一类辐射剂量与成像质量两者相关关系最佳的扫描模式，特选取2020年5月-2021年5月行下肢动脉血管成像患者例数共计89例开展本研究，现将结果报告如下：

1、对象与方法

1.1对象资料

纳选2020年5月-2021年5月行下肢动脉血管成像患者例数共计99例，依照随机数字表法均分A、B、C三组，各组33人。A组男女分布：17/16，年龄29-56岁，均值（42.31±13.19）岁；B组男女分布：18/15，年龄30-57岁，均值（43.32±13.21）岁；C组男女分布：16/17，年龄29-57岁，均值（43.31±13.19）岁。不同小组对象资料相比对（P＞0.05），提示可于后文行统计学分析。纳入分析：患者及家属均对本研究知情并签署同意书；未伴发精神疾病；依从性佳；未伴发肝肾功能损伤者；经我院医师认定怀疑为下肢动脉栓塞者。剔除心肝肾功能不全；心功能不全者；合并恶性肿瘤、感染、药物过敏者；不耐受CT检查者；抵触本研究者。

1.2方法

本课题试验地点为我院，我院具备实验所需的飞利浦64排 (64层)、飞利浦64排(128层)及佳能320排(640层)CT扫描设备及优秀人才团队。①A组患者采用64排 (64层)螺旋CT对患者进行下肢动脉血管造影。具体步骤如下：取患者头足对称仰卧位，并嘱其双手上举，足先进，并调整足部体位至内翻位，将胫骨、腓骨区分开来，并行下肢动脉造影。体位调整完成后，调整扫描参数，层厚设置为5mm，螺距设置为0.95mm，电压与电流设置为300mA与120kV;层间距与层厚均设置为0.625mm；第三步行造影对比剂注入：选取碘海醇为对比剂，浓度为250mgI/ml,调节注射速率为4.0ml/s，选取注射位点为肘部，单次扫描延迟时间设置为30s；第四步：图像重建处理，共包括曲面重建、容积再现、最大密度投影四大方面处理，将处理后的结果输入至计算机软件Vitea图像工作站中，行下肢动脉构型工作；②B组患者采用64排(128层)螺旋CT对患者进行下肢动脉血管造影，步骤与A组一致，但需调节参数如下：图像重建间隔0.625mm，床速27.5mm/圈；层厚5mm；图像重建层厚1.25mm；螺距1.375:1；管电压与管电流设置与A组一致；③C组患者采用佳能320排(640层)CT扫描，步骤与A组一致，但须调节参数如下：管电压与管电流设置与A组一致，图像重建间隔0.25mm，图像重建层厚度0.5mm，设置准直器宽度为0.5mm×64mm。

1.3观察指标

    ①辐射剂量：统计三组患者输注对比剂的量，并计算CT剂量指数（CTpol）、剂量长度乘积（DLP）、有效长度直径（ED）；②CT值、SNR值、CNR值比较：观察并记录SNR（信噪比）、CNR（噪声比）比值情况。

1.4统计学评析

借助PEMS 3.2 统计学软件，计量资料组间比较采用t检验，计数资料比较采用χ2检验，显著性水准α=0.05。

2、结果

2.1 辐射剂量

    对患者扫描时所应用的对比剂含量及辐射剂量指标CTpol、DLP、ED进行比较，三组差异均存在统计学意义（P＜0.05），其中A组辐射剂量最小，C组辐射剂量最大，B组辐射剂量居中，表2为详情。

表1 三组患者辐射剂量比较（n/%）

2.2 CT值、SNR值、CNR值比较

    三种扫描方案均可清晰显影下肢动脉血管，且均可顺利完成检查。各组CT值、SNR值、CNR值比较差异均无统计学意义（P＞0.05），表3为详情。

表2 三组CT值、SNR值、CNR值比较（x±s）

3、讨论

    近年来，在我国医疗技术革新背景下，影像诊断技术作为医师辅助诊断开展的常用手段，其于临床应用开展愈发广泛，通过对影像学成像特征的标志进行分析，也可获取到更多维度的信息，推断出有关病变的更细微变化。当前临床成像质量最高的一类CT检查技术即为多层螺旋CT，从最初的64排螺旋的64层、128层扫描模式，逐步发展至当前的640层扫描模式。设备的更新迭代，带来的是更佳的成像质量，更加细微的图像显影质量。但在技术发展的背后，仍难以忽略的是技术升级换代带来的辐射剂量对患者机体的伤害。

    当前X-CT已从最初的轴向断层扫描发展至如今的多层螺旋扫描，单次扫描速度、扫描范围大幅提升，在图像成像质量、分辨力及覆盖范围上则大幅扩大。但必须注意到的是，接受检查的受检者，并不一定均患有疾病，检查过程成像质量越高、扫描层数越多，为患者带来的辐射剂量就越高[3]。

本研究可知，对患者扫描时所应用的对比剂含量及辐射剂量指标CTpol、DLP、ED进行比较，三组差异均存在统计学意义（P＜0.05），其中A组辐射剂量最小，C组辐射剂量最大，B组辐射剂量居中。64排螺旋CT含有64排探测器，其中管球与探测器不会受到电缆长度限制，可进行冠状面、横断面等任意平面的图像重建，在显影病变空间解剖关系方面效果显著。其中128层螺旋CT相较于64层螺旋CT受检时患者所接受的受检量更高，分析原因与螺旋CT扫描时所施加辐射剂量较高，对降低影像辐射的效果显著；此外，在容积扫描模式中，可在一定程度上降低增强扫描模式下的多次重复扫描所吸收的多源辐射。在螺旋CT指引下，需要采集更多的扫描数据以便在图像重建时，便于三维重建的顺利开展。但在扫描层厚减小的背景下，虽可获得更精密的成像照片，但为提升成像质量，必须以增加1倍辐射剂量的方式，减少图像噪音，患者自身所吸收的辐射剂量又将大幅增加。随着X线扫描技术的不断发展，内部照射设备旋转速率进一步增大，未来其图像改善的潜力将较为巨大。但仍需注意的是，需根据患者个体化检查需求优化扫描方案，避免无意义增加扫描剂量[4]。

640层螺旋CT为当前临床最为先进的影像学检查设备，其内部探测器排列密度较高，具备0.5×320mm探测器排列基础框架，且扫描模式较为科学，旋转一周仅需要0.35s，可获取至0.5mm层厚的各类信息，相较于64排螺旋CT，其在减低扫描时间方面效果更为显著，另一方面容积扫描模式相较于螺旋扫描模式可在一定程度上降低辐射剂量[5]。但不可否认的是，扫描层数越多，患者自身所接受的辐射剂量越多，临床可根据患者病情水平择取合适的检查方式[6]。相较于640层扫描的辐射剂量，在64层扫描剂量下，患者所接受的辐射照射射线量更少，可显著减低生物效应造成的影响，但常规模式下降低图片分辨率密度的同时，增加了图像的噪声水平，不利于诊查的顺利开展，易出现漏查漏诊情况[7]。故在明确患者疾病类型后，可在后续复查及病变密度较高的患者可采用高扫描层数的检查方式，但针对以筛查及发现为主要目标的检查时，则建议患者采用辐射剂量更低的64层扫描方案，以降低辐射对筛查群体的影响[8]

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三种扫描方案均可清晰显影下肢动脉血管，且均可顺利完成检查。各组CT值、SNR值、CNR值比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。则说明了，虽然螺旋CT检查时，扫描层数越多，图像成像质量越佳，但患者所接受的辐射剂量也将成倍增加。这提示CT检查人员必须对ALARA原则有所了解，减少层厚可能使辐射剂量指数型增长，但层厚减少具备者提升三维空间Z轴的成像质量与空间分辨率，并可减低部分容积效应，从而增加细微病变的分辨率[9]。由此可以推断出，图像噪声水平大不一定会影响诊断准确性，但若层厚由5mm下降至1mm，此时噪声增加量将达到5的平方根倍，为降低噪声仅能通过增加辐射剂量的方式来改善，此类情况需提升4倍剂量方可达到高质量成像效果，但对受查者而言，辐射累积剂量大大增加[10]。

综上，于下肢动脉血管成像中应用不同扫描模式对辐射剂量及影响质量对比均有所差异，双下肢动脉64排、64层扫描切实可行，扫描层数越低，因患者单次检查所接受辐射剂量越低，但均满足临床诊疗要求。

参考文献：

[1]中华医学会放射学分会,下肢动脉CTA扫描技术专家共识协作组. 下肢动脉CT血管成像扫描技术专家共识[J]. 中华放射学杂志,2019,53(2):88-92.

[2] 杨威,陈燕浩,谢元亮,等. 下肢动脉64排螺旋CT血管成像个体化优化扫描研究[J]. 实用医学杂志,2010,26(14):2524-2526.

[3] 温泽迎,王道清,程留慧,等. 双源CT低剂量低流率对比剂注射方案结合低电压 扫描技术在糖尿病下肢动脉血管成像中的应用[J]. 中国中西医结合影像学杂志,2019,17(1):37-40.

[4] 郑月月,柳德学,石小霞. 256层螺旋CT血管成像在2型糖尿病患者下肢血管病变诊断中的应用[J]. 中国CT和MRI杂志,2021,19(4):174-176.

[5] 代敏,郑文龙,吴爱琴,等. 下肢CT血管成像低kVp和低mAs扫描对比研究[J]. 影像诊断与介入放射学,2019,22(2):145-148.

[6] 蒋严,郭苗苗,刁楠,等. 双低技术联合基于原始数据的迭代重建在下肢动脉CT血管成像中的应用[J]. 实用放射学杂志,2019,35(4):638-642.

[7] 张大明,谢彦婷,薛华丹,等. 第3代双源CT 70 kV管电压50 ml对比剂用量模式在外周动脉CT血管成像扫描中的可行性[J]. 中国医学科学院学报,2019,39(1):107-113.

[8]屈婷婷,郭建新,丁宁宁,等. 低电压结合迭代重建在下肢动脉CT血管成像中降低剂量的研究[J]. 实用放射学杂志,2019,35(9):1497-1501.