±s表示，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用q检验；非正态分布的数值以中位数(四分位数间距)表示，组间比较采用秩和检验。计数资料以百分率表示，组间比较采用χ2检验。等级资料比较采用Wilcoxon秩和检验。P<0.05为差异有统计学意义。·论 著·
尹兰英，李梦雅，李彩英*，寇晨光，王 岑，黄亚飞
(河北医科大学第二医院医学影像科，河北 石家庄 050000)
[摘要] 目的采用256层螺旋CT前门控冠状动脉成像技术，探讨不同浓度对比剂对冠状动脉成像质量的影响。方法对90例怀疑冠心病的患者行256层螺旋CT前门控冠状动脉成像技术扫描，随机分为3组：A组30例采用碘浓度300 mgI/mL， B组30例采用碘浓度320 mgI/mL， C组30例采用碘浓度350 mgI/mL, 根据患者的实际体质量选择对比剂的用量(0.8 mL/kg)，比较3组图像信噪比(signal noise ratio，SNR)、图像载噪比(carrier to noise ratio，CNR)、质量评分、节段可评价比率、节段优良率及碘用量等。结果A组显示冠状动脉371段，B组显示冠状动脉368段，C组显示冠状动脉365段。C组图像质量主观评分、图像节段可评价率及优良率高于A组和B组(P<0.01)。C组CNR和主动脉CT值高于A组和B组，B组CNR高于A组(P<0.05)。3组间SNR和主动脉SD值比较差异无统计学意义(P>0.05)。A组有效碘用量低于C组(P<0.05)。结论采用256层前门控冠状动脉CT血管造影联合低浓度对比剂可以显著降低患者接受的辐射剂量及对比剂的不良反应，并且保证图像质量，具有可行性。
[关键词] 冠心病；冠状血管造影术；碘
doi:10.3969/j.issn.1007-3205.2016.04.011
冠状动脉CT血管造影术(CT angiography，CTA)作为冠心病筛查的主要手段，已广泛应用于临床，但存在X线辐射剂量大和需要使用大剂量的碘对比剂，加大肾脏损害的风险。因此，如何在满足冠状动脉CTA诊断的前提下降低辐射剂量及碘对比剂用量成为关注的热点问题之一。为避免冠状动脉CTA患者注射大剂量碘对比剂引起的对比剂肾病(contrast-induced nephropathy，CIN)的发生，应尽可能少地使用对比剂[1]。本研究采用256层螺旋CT前门控冠状动脉成像超低辐射剂量技术，观察不同浓度对比剂对冠状动脉成像质量的影响。现报告如下。
1.1 一般资料 选择2015年3—5月临床怀疑冠心病的患者90例行256层螺旋CT前门控冠状动脉成像技术扫描，男性55例，女性35例，年龄29～83岁，平均(56.0±11．4)岁，体质量指数(body mass index，BMI) 19.0～33.9，平均26.1±3.2。患者心率控制在75 次/min 以下。冠状动脉CTA排除标准：碘对比剂过敏、心力衰竭、肾功能异常、心房颤动及屏气失败者。90例患者随机分成3组，采用非离子单体型对比剂： A组30例，男性22例，女性8例，年龄30～73岁，平均(55.2±11.0)岁，BMI 25.5±3.2，心率(54.7±6.5)次/min，使用碘海醇注射液300 mgI/mL；B组30例，男性19例，女性11例，年龄36～77岁，平均(55.5±8.6)岁，BMI 26.0±3.6，心率(55.6±3.8)次/min，使用碘海醇注射液320 mgI/mL；C组30例，男性14例，女性16例，年龄29～83岁，平均(57.3±14.1)岁，BMI 26.6±2.7，心率(54.1±5.9)次/min，使用碘海醇注射液350 mgI/mL)。3组间性别、年龄、BMI、心率差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。
所有受试者均符合冠状动脉CTA检查适应证并签署知情同意书。
1.2 扫描方法 所有患者均采用256层 CT(Brilliance iCT， Philips Healthcare， 荷兰)前瞻性心电门控冠状动脉成像技术，由头侧向足侧扫描。患者采取仰卧位，正侧位定位覆盖全部心脏区域，检查范围从气管分叉下至膈肌。扫描前，首先对患者进行屏气呼吸训练。用双筒高压注射器经患者肘静脉注射对比剂，18 g留置针置于前臂肘静脉，造影剂总量0.8 mL/kg，流率3.6～5.7 mL/s， 随后等速注入30 mL生理盐水注射液。将Surestart 监测感兴趣区(reignof of interest，ROI)放置在主动脉根部，当平均CT值增高至150 Hu时，呼吸指令发出，延时5 s自动触发容积扫描。扫描参数:探测器宽度128×0.625 mm，球管旋转时间0.27 s/r，视场角为200 mm×200 mm～220 mm×220 mm，矩阵 512×512，时间分辨率135 ms，1 800扇形重建，120 kV管电压，自动管电流技术，体质量小于60 kg，采用100 kV。扫描屏气时间6～10 s。
1.3 图像后处理 在操作台上将256层螺旋CT控冠状动脉成像的原始图像于心动周期45%及75%期相进行横断面重组传至EBW工作站(Brillianceworkspace， Philips Healthcare)，采用冠状动脉血管分析软件；图像后处理方法采用容积再现技术、曲面重组图像、最大密度投影技术以及横断面薄层重建图像的质量进行评价。
1.4 数据分析
1.4.1 图像质量主观评价 对冠状动脉主要分支的15个节段进行评价，采用1～5级评分法评价图像质量[2]：5分为无运动伪影，无明显噪声；4分：有轻度运动伪影或噪声；3分为较多运动伪影或噪声较大，但不影响管腔评价；2分为运动伪影严重或噪声大，影响管腔评价；1分为严重钙化或明显运动伪影，管腔无法评价。由2名从事诊断心血管疾病5年以上的放射科医生采用双盲法在节段水平对图像进行评分，当评分有差异时，2人共同重新阅片达成一致。评分≥3分认为可以评价，评分≥4分视为优良图像，比较2组图像质量主观评分，计算可评价率及优良率。
1.4.2 图像质量客观评价 采用横断面图像，于256层后处理工作站手绘ROI置于升主动脉起始处，左主干及平左右冠状动脉开口处，主动脉ROI为100 mm2 ，冠状动脉ROI为2～3 mm2，测量其CT值，同时将相同大小ROI置于同水平空气中测量空气CT值，CT空及空气噪声值SD空作为背景对照,连续测量3次，取平均值；信噪比(signal noise ratio，SNR)=CT主/SD主，载噪比(carrier to noise ratio，CNR)=(CT冠-CT空)/SD空；注意尽量避开血管的斑块、钙化及狭窄处。
1.5 统计学方法 应用SPSS 13.0统计学软件处理数据。计量资料正态分布的数值以±s表示，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用q检验；非正态分布的数值以中位数(四分位数间距)表示，组间比较采用秩和检验。计数资料以百分率表示，组间比较采用χ2检验。等级资料比较采用Wilcoxon秩和检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 图像质量主观评价 除外解剖变异和直径<2 mm的血管，A组30例患者显示冠状动脉371段，B组30例患者显示冠状动脉368段，C组30例患者显示冠状动脉365段。C组图像质量主观评分优于A组和B组(P<0.05)，C组图像节段的可评价率及优良率高于A组和B组(P<0.05)。见表1。
表1 3组图像质量主观评分比较
Table 1 Comparison the subjective score of the image quality among different concentration of contrast medium in three group
*P<0.05与A组比较 #P<0.05与B组比较(秩和检验/χ2检验)
2.2 图像质量客观评价 对 A组371段、B组368段、C组365段冠状动脉图像质量进行客观评价。3组间SNR和主动脉SD值差异无统计学意义(P>0.05)；C组CNR高于A组和B组，B组CNR高于A组，差异有统计学意义(P<0.05)；C组主动脉CT值高于A组和B组，差异有统计学意义(P<0.05)，A、B组间主动脉CT值差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。
表2 3组图像质量客观评价比较
Table 2 Comparison the objective evaluation of image quality among different concentration of contrast medium [M(Q1～Q3)]
*P<0.05与A组比较 #P<0.05与B组比较(秩和检验)
2.3 有效碘用量 A组有效碘用量降低于C组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。
表3 3组间有效碘用量比较
Table 3 Comparison the total medium dosage of contrast agent among different concentration of contrast medium
*P<0.05与A组比较(q检验)
近年来，冠状动脉 CT辐射剂量及对比剂对人体的伤害引起了研究者更多的关注[3-4]。Hsieh等[5]开发的前瞻性心电门控技术冠状动脉CTA是目前被证实的最有效的减少辐射剂量方法。前瞻性心电门控在保证图像质量的基础上能大幅度降低辐射剂量，较回顾性心电门控扫描模式剂量降低70%～80%[6] 。前瞻性心电控冠状动脉CTA扫描原理主要是通过采集前的多次心动周期来预测曝光期相，256 层CT 具有80 mm宽的探测器，大部分冠状动脉CTA 可以在2次扫描内完成，同时降低了阶梯状伪影的发生率[7]。本研究在保证患者心率低于75次/min情况下，采用256层前瞻性心电门控技术，使患者接受辐射线剂量明显降低，图像诊断能够满足临床诊断标准。
流行病学调查发现，当前住院患者对比剂肾毒性已位于急性肾损伤的第3位，CIN的发生主要与CT 增强检查和介入手术中对比剂的过量使用密切相关[8]。冠状动脉CTA检查中，冠心病患者发生慢性肾功能不全的风险远远高于其他患者，冠状动脉CTA较其他病变强化采用更高浓度和更大剂量造影剂，因此对比剂对肾脏的毒性和血液系统损害更为显著，并且增加了对比剂不良反应的发生率，还造成了对比剂的浪费[9]。
冠状动脉CTA成像质量与多种因素有关，非离子型造影剂浓度、剂量、注射速度、类型及患者自身状况等均可影响增强效果[10]。理论上，当降低碘对比剂浓度时降低冠状动脉血管腔内的CT值，减小血管与周围组织结构的对比，导致冠状动脉CT值、SNR、CNR降低，可能造成图像质量下降。临床常用于全身增强扫描的对比剂多为300 mgI/mL、320 mgI/mL，血管造影多采用350 mgI/mL。已有研究表明，采用300 mgI/mL浓度对比剂行冠状动脉CTA检查与370 mgI/mL浓度对比剂比较，不会降低冠状动脉CTA的图像质量，不影响诊断。370 mgI/mL浓度的对比剂过敏反应发生率高于350 mgI/mL浓度对比剂(P<0.05)[11]。相反，过高的造影剂浓度可能使血管明显强化，造成高密度血管，会拉近其与管壁钙化之间的 CT 值，影响钙化和管腔内造影剂辨别，造成对管腔狭窄度诊断不客观，还有过高程度的血管强化也会产生高密度伪影的干扰，故并非血管强化越高越利于诊断。不影响临床诊断的前提下，本研究所采用的300 mgI/mL低浓度对比剂，既减轻了对比剂的毒性反应，又减轻了对肾脏、内皮系统及血液系统的损害程度。表明冠状动脉CTA时采用低碘浓度对比剂具有可行性。
256层螺旋CT具有很高的时间及空间分辨率，能在较短的对比剂峰值时间内完成冠状动脉CTA的扫描，其具有迭代重建技术[12-13]，将获得的冠状动脉图像数据与基于统计的、考虑到光子和电子噪声的理想噪声模型进行比较，去除噪声，得到校正图像，可以在重建图像时使噪声降低，进一步提高SNR和CNR。采用低浓度对比剂同样可以达到增加血管边缘的清晰度、降低噪声、提高图像质量的目的。
本研究采用256层螺旋CT前门控扫描模式进行冠状动脉CTA，对不同浓度碘对比剂(300、320、350 mgI/mL)进行观察，结果显示3组SNR差异无统计学意义，3组可评价率、节段优良率及CNR差异有统计学意义，但都能满足诊断。表明采用256层螺旋CT冠状动脉成像低剂量辐射扫描前门控技术联合低浓度对比剂研究具有可行性。本研究不足之处：①样本量较小；②为避免射线辐射及对比剂不良反应，未招募志愿者。今后将扩大样本量进行深入研究。
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(本文编辑：赵丽洁)
YIN Lan-ying， LI Meng-ya， LI Cai-ying*， KOU Chen-guang，WANG Ceng, HUANG Ya-fei
(Department of Imaging， the Second Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050000， China)
[Abstract] Objective To evaluate the influence of different concentrations of contrast agents on image quality by prospective ECG-gated 256-slice coronary CT angiography(CTA). Methods Ninety patients suspected coronary heart disease underwent prospective ECG-gated 256-slice coronary CTA. Those patients were randomly divided into three groups: group A(Iohexol injection 300 mgI/mL), group B(Iohexol injection 320 mgI/mL) and group C(Iohexol injection 350 mgI/mL). The dosage of contrast agent was 0.8 mL/kg body weight. Coronary image quality, image signal noise ratio(SNR), image carrier to noise ratio(CNR) and amount of contrast agent were compared among three groups. Results There were 371, 368 and 365 coronary segments in group A，B and C, respectively. Group C was significant better in subjective image score, the evaluation rate of coronary segments and excellent rate of image quality(P<0.01), and was higher in aortic CT value and in CNR than those in group A and B(P<0.05). However, there was not significant difference in SNR among three groups(P>0.05). The total medium dosage of contrast agent in group A was significant lower than that in group C(P<0.05). Conclusion Low concentrations of contrast agents with prospective ECG-gated 256 slice coronary CTA is feasible in patients, which can reduce the radiation dose and side effects of contrast agent as well as maintain diagnostic image quality.
[Key words] coronary disease； coronary angiography； iodine
[收稿日期]2016-03-15；[修回日期]2016-03-20
[基金项目]河北省医学科学研究重点课题(20150695);河北省
[作者简介]尹兰英(1963-),女,河北肃宁人, 河北医科大学第
[中图分类号] R541.4
[文献标志码] A
[文章编号] 1007-3205(2016)04-0412-04
医学适用技术跟踪项目(G2015027)
二医院主管护师,医学学士,从事临床护理学研究。
*通讯作者。E-mail：licaiying63@163.com