不同管电压技术在头颈部CTA扫描应用的对比分析

王磊

(皖南医学院附属弋矶山医院医学影像中心，安徽 芜湖 241000)

0 引言

CT血管造影术(CTA)是一种高效而快速的成像方式，可以在很短的时间内生成人体血管的详细图像[1]。CTA可用于检查脑血管畸形、先天性血管瘤、冠状动脉狭窄、慢性全闭塞、颈总动脉斑块、肺栓塞、急性肢体缺血等疾病。CTA还能够检测重要器官的大动脉和静脉，发现疾病并指导临床制定治疗方案[2]。CTA中使用的造影剂经前臂静脉注射。与传统的经动脉导管造影相比，CTA无创且风险更小。并且CTA可以显示血管的解剖细节。它比磁共振血管造影成像(MRA)检查时间更短，比多普勒超声具有更高的空间分辨率[3]。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020年6月至2021年6月时间段到我院行头颈部CTA检查的60例患者，将病例随机分为三组，分别为A组20例（80kV）、B组20例（100kV）、C组20例（120kV）。其中男性36例，女性24例，年龄42～89岁，平均（67.00±12.15）岁。

1.2 检查方法

受检者采用西门子双源128层螺旋CT机进行检查。患者仰卧在检查台上，上肢平放在做吞咽动作，身体两侧，手掌朝上，头部用绷带固定。在平静呼吸下进行检查。检查中嘱患者勿。扫描起始点为主动脉弓下方约2cm，直至颅顶部。先平扫，然后选择触发层面，在触发层面处放置直径约2cm的感兴趣区（ROI）。采用触发扫描，当CT值达到触发阈值时再延迟3s左右开始自动扫描。肘前静脉团注法注射非离子型碘对比剂，注射速率4-5mL/s。扫描条件：管电压三组分别为A组（80kV）、B组（100kV）、C组（120kV），余下扫描参数相同，管电流100 mA，层厚0.75 mm，螺距1.2 mm。

1.3 图像后处理及分析

CTA原始图像传至工作站，并对图像的平均 CT 值、图像噪声和SNR进行评分。图像噪声记录为组织CT值的标准差，记录的内容还包括双侧胸锁乳突肌中部和双侧大脑白质区的CT值及标准差，图像噪声用肌肉或脑组织CT值的标准差来表示，然后根据公式计算图像噪声比。SNR的计算公式：SNR=动脉CT值/图像噪声。辐射剂量：患者的辐射剂量是自动生成的，每个CTA的CT剂量指数(CTDIvol)和剂量长度积(DLP)直接从扫描方案中获得，以评估在三种不同CTA扫描方式中CTA的辐射剂量是否有显著差异。CTDIvol和DLP单位分别为weremGy和mGy·cm。有效辐射剂量ED=DLP*K，（K为权重因子，值参考欧洲CT质量标准指南）取值为0.0054mSv/(mGy·cm)。

1.4 统计学处理

采用SPSS 25.0软件进行数据分析。卡方检验（χ2）统计计数资料，方差分析（F检验）统计计量资料，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 图像质量对比分析

当管电压降低时，血管内CT值高于高压扫描。三组间差异有统计学意义（P＜0.05）。三组间图像噪声差异有统计学意义（P＜0.05）。组间信噪比差异无统计学意义（P＞0.05）。详见表 1。

表1 三组图像质量对比分析具体情况（±s）

表1 三组图像质量对比分析具体情况（±s）

组别 例数(n) 动脉CT值（Hu） 噪声 SNR A 20433.49±33.1813.68±0.6531.73±2.55 B 20356.66±18.2610.85±0.8933.11±3.56 C 20283.22±8.328.86±0.6732.14±2.68 F值 112.63105.570.57 P值 0.0010.0010.57

2.2 辐射剂量对比分析

不同管电压下，三组间CTDIvol、DLP、ED差异有统计学意义（P＜0.05）。详见表 2。进一步分析表明，A组的ED较B、C组分别降低36.42%和52.02%，说明低管电压下辐射剂量显着降低。

表2 三组辐射剂量对比分析具体情况（±s）

表2 三组辐射剂量对比分析具体情况（±s）

组别 例数（n） CTDIvol（mGy） DLP（mGy·cm） ED（mSv）A组 202.31±0.11152.93±11.730.83±0.06 B组 205.00±0.23203.69±15.331.10±0.08 C组 206.85±0.35320.87±16.561.73±0.09 F值 841.33344.00344.00 P值 0.0010.0010.001

如图分别为头颈部CTA在80KV、100KV、120KV下的矢状位图像。

3 讨论

CTA已广泛应用于临床常规检查。如何提高图像质量和降低辐射剂量来提高诊断准确率，已成为临床越来越关注的问题。在CTA扫描后，将图像行多方位、多平面重建。通过重建，可以将血管与周围组织区分开来，并向不同方向显示。诊断的有效性取决于CTA图像的质量。图像质量越好，诊断的准确性越高。

X射线机产生的X射线所产生的辐射剂量与管电压的平方成正比。因此，使用较低的管电压可以减少辐射剂量。但是低管电压往往会导致图像质量下降，临床CT检查中常用的是120kV方案[4]。使用较低的管电压，如80或100kV(＜120kV)来降低辐射剂量的同时是否会影响图像质量是本研究的重点。虽然低管电压可能导致较高的噪声，但低管电压结合迭代重建可以降低辐射剂量，但同时又能够保证图像的质量。相较于降低管电流，同等弧度低降低管电压能够更加有效的减少辐射剂量。研究显示，随着电子管电压的增加，入射剂量和通过人体的X射线剂量显著增加，且前者的剂量高于后者。因此，组织的吸收剂量也随之增加。相反，如果管电压降低，组织的吸收剂量不但不会增加，反而会减少[5]。本研究结果显示，当管电压降至80kV时，患者接受的有效辐射剂量将减少52.02%。可以看出，降低管电压能够有效低减少患者的辐射剂量。

降低管电压除了能够减少剂量外，还可以使血管增强得到明显改善[6]。这是由于低管电压可以使碘剂的光电效应增加，光电效应增加的同时伴随着康普顿效应的减少，而康普顿效应是散射线的主要来源，因此，降低管电压可以减少散射线，这一点也在本研究中得到了验证，本研究结果显示80 kV管电压扫描下，血管强化程度高于100及120kV。对血管CT值进行测量与肉眼观察的结果相符。

总之,当头部和颈部CTA在80kV低管电压下扫描,虽然图像噪声增加，但血管增强价值和周围组织的对比可以明显得到改善，同时能显著降低辐射剂量，减少射线给人体带来的辐射危害，同时结合迭代重建的基础上也不影响疾病的诊断。因此，在图像满足诊断要求的前提下，合理降低管电压，降低辐射剂量是一种行之有效的方法，建议常规推广应用。