多层螺旋CT双低技术扫描改善肺动脉血管成像图像质量的作用探讨
摘要
关键词
多层螺旋CT扫描技术;双低技术;肺动脉血管成像;图像质量
正文
肺动脉栓塞(pulmonary embolism, PE)是一种由血栓或其他栓子阻塞肺动脉或其分支所致的严重心血管急症,具有高发病率、高漏诊率及高病死率,早期准确诊断对改善患者预后至关重要[1]。目前,CT肺动脉造影(CTPA)因其无创、高效的优势,逐步已成为临床诊断PE的首选影像学方法,但传统CTPA检查需使用较高剂量电离辐射及碘对比剂,可能增加患者辐射损伤及对比剂肾病的风险,尤其对需反复检查或肾功能不全的患者影响更为显著[2]。近年来,随着多层螺旋CT技术的发展,如何优化扫描方案以在保证诊断效能的同时降低辐射剂量及对比剂用量,成为影像医学领域的研究热点[3]。目前,国内外学者已尝试通过降低管电压(kV)、迭代重建算法等方式实现“双低”(低辐射剂量、低对比剂用量)扫描,但关于该技术在肺动脉成像中的适用性仍存在争议,部分研究认为,降低扫描参数可能影响小肺动脉分支的显示,而另一些研究则表明,结合先进的迭代重建技术(如ASiR),可在降低辐射及对比剂用量的同时维持图像质量[4]。为此,本文进行了相关对比分析,并整理报道如下,希望通过本次试验结果能够为优化PE影像学检查方案提供参考依。
1 资料与方法
1.1 一般资料
共纳入2024年1月~2024年12月到我院进行诊治的58例临床疑似肺动脉栓塞的患者,随机分为两组进行肺动脉CT血管造影检查:甲组29例采用传统扫描参数、乙组29例则采用双低技术方案。两组患者常规信息比较并无明显差异(P>0.05)。见表1。研究经伦理委员会审核批准。
纳入标准:(1)年龄均满18岁,临床疑似肺动脉栓塞(PE),需行CT肺动脉造影(CTPA)检查;(2)无碘对比剂过敏史;(3)肾功能正常;(4)无严重心肺功能不全;(5)自愿参与研究并签署知情同意书。
排除标准:(1)往有严重碘对比剂过敏反应史;(2)妊娠或哺乳期女性;(3)严重肝肾功能不全;(4)合并广泛肺纤维化、大量胸腔积液等其他影响CTPA评估的胸部疾病;(5)无法配合完成检查,如呼吸运动伪影严重者。
表1 两组一般资料对比(
±s/%)
组别 | 例数 | 性别(男/女) | 年龄均值(岁) | BMI(kg/m²) | 心率(次/分) |
甲组 | 29 | 15/14 | 58.34±12.67 | 24.56±3.21 | 78.45±9.23 |
乙组 | 29 | 13/16 | 57.89±11.82 | 24.78±3.05 | 77.92±8.76 |
t/x2 | - | 0.276 | 0.140 | 0.268 | 0.224 |
P | - | 0.599 | 0.889 | 0.790 | 0.823 |
1.2 方法
均对组内试验对象进行肺动脉CT血管造影检查,所用为仪器GE Revolution 256层螺旋CT,所有受试者均采取仰卧位,扫描方向自肺底部向肺尖部进行。在扫描参数设置方面,传统扫描的甲组采用300mA管电流配合120kV管电压,使用350g/L浓度的碘海醇作为对比剂;而双低技术支持下的乙组则在保持相同管电流条件下,将管电压降至100kV,同时采用270g/L的低浓度碘海醇对比剂。对比剂注射方案采用经外周静脉团注方式,通过高压注射器以4mL/s的流速注入碘海醇,并以相同流速追加30mL生理盐水冲洗。此外,为确保扫描时机的准确性,采用智能跟踪触发技术,在肺动脉干层面设置100Hu的触发阈值,达到阈值后延迟5s启动扫描。图像后处理阶段采用ASiR自适应统计迭代重建算法,重点观察肺动脉主干及其分支的显影情况。
诊断标准:若发现肺动脉内存在充盈缺损或血管截断等特征性表现,则判定为肺动脉栓塞阳性。此外,本次试验还对肺动脉各主要分支的CT值进行精确测量,以客观评估不同扫描方案的成像质量差异。
1.3 观察指标
(1)以临床公认的肺动脉造影检查结果作为金标准,通过计算灵敏度、特异度和准确度比较传统扫描与双低技术在肺动脉栓塞诊断中的表现差异。(2)采用双盲法进行图像质量评估,由两名经验丰富的影像科医师独立阅片,按照1-5分制对图像质量进行评分,最终取平均值作为评价结果,其中评分越高代表图像质量越优。此外,以肺动脉主干的对比信噪比(CNR)和信号信噪比(SNR)为主评估结果的科学性。(3)通过测量肺动脉主干、左右肺动脉及左上叶肺动脉等关键部位的CT值,验证双低技术对血管显影的影响。同时,采用容积CT剂量指数(CTDIvol)和剂量长度乘积(DLP)精确计算辐射剂量。
1.4 统计学方法
采用SPSS 23.0统计软件对所有研究数据进行处理和分析。计量资料以均数±标准差(
±s)的形式表示,组间比较采用独立样本t检验;计数资料以例数(百分比)[n(%)]的形式表示,组间比较采用卡方检验(x2检验)。所有统计检验均采用双侧检验,以P<0.05为差异具有统计学意义。
2 结果
2.1 两组诊断结果分析
两组的诊断结果如表1。
两组在诊断效能方面并未出现差异性(P>0.05)。见表2。
表1 两组诊断结果分析
肺动脉造影检查结果 | 甲组 | 合计 | 乙组 | 合计 | ||
阳性 | 阴性 | 阳性 | 阴性 | |||
阳性 | 21 | 2 | 23 | 20 | 3 | 23 |
阴性 | 1 | 5 | 6 | 2 | 4 | 6 |
合计 | 23 | 7 | 29 | 22 | 7 | 29 |
表2 两组诊断效能比较[n(%)]
组别 | 灵敏度 | 特异度 | 准确度 |
甲组 | 21/23(91.30) | 5/6(83.33) | 26/29(89.66) |
乙组 | 20/23(86.96) | 4/6(66.67) | 24/29(82.76) |
x2 | 0.224 | 0.444 | 0.580 |
P | 0.636 | 0.505 | 0.446 |
2.2 两组图像质量相关指标比较
两组在图像质量相关指标评估结果中也未呈现差异性(P>0.05)。见表3。
表3 两组图像质量相关指标比较(
±s)
组别 | 例数 | 图像质量评分(分) | CNR | SNR |
甲组 | 29 | 4.32±0.45 | 82.56±2.34 | 101.67±5.21 |
乙组 | 29 | 4.28±0.51 | 82.48±2.41 | 99.53±5.15 |
t | - | 0.317 | 0.128 | 1.573 |
P | - | 0.753 | 0.898 | 0.121 |
2.3 两组扫描安全性比较
两组在肺动脉主干、左肺动脉、右肺动脉及左上叶肺动脉等关键血管区域的CT测量值仍相近(P>0.05),但乙组在辐射剂量控制方面表现出显著优势,其CTDIvol和DLP均明显低于甲组(P<0.05)。见表4。
表4 两组扫描安全性比较(
±s)
组别 | 例数 | CT值(Hu) | CTDIvol (mGy) | DLP (mGy·cm) | ||
左肺动脉 | 右肺动脉 | 左上叶肺动脉 | ||||
甲组 | 29 | 385.24±42.15 | 372.56±38.67 | 369.87±40.23 | 9.42±1.78 | 315.67±63.45 |
乙组 | 29 | 382.15±41.28 | 370.45±39.12 | 367.92±39.85 | 3.67±0.92 | 111.23±22.56 |
t | - | 0.282 | 0.207 | 0.185 | 15.454 | 16.349 |
P | - | 0.779 | 0.837 | 0.854 | 0.000 | 0.000 |
3 讨论
本次试验显示,两组在诊断效能方面并未出现差异性(P>0.05)。两组在图像质量相关指标评估结果中也未呈现差异性(P>0.05)。两组在肺动脉主干、左肺动脉、右肺动脉及左上叶肺动脉等关键血管区域的CT测量值仍相近(P>0.05),但乙组在辐射剂量控制方面表现出显著优势,其CTDIvol和DLP均明显低于甲组(P<0.05)。分析原因,现代多层螺旋CT具有优异的密度分辨率和空间分辨率,即使降低管电压和对比剂浓度,仍能保持足够的信噪比来清晰显示肺动脉主干及主要分支的血栓征象[5]。同时,本研究中采用的 ASiR自适应统计迭代重建算法有效补偿了低剂量扫描带来的图像噪声增加,通过智能降噪和边缘增强技术,维持了诊断所需的关键细节显示能力,特别是对于典型肺动脉栓塞征象(如充盈缺损、血管截断)的识别并未受到影响[6]。其次,在图像质量方面,虽然理论上降低管电压会增加图像噪声,但本研究通过优化扫描方案(固定300mA管电流)和采用先进的迭代重建技术,使得双低技术组的CNR和SNR与传统组保持相当水平[7]。此外,肺动脉血管成像对对比度的要求较高,而降低管电压至100kV可增加碘对比剂的X线衰减效应,这种“碘信号增强效应”在一定程度上抵消了低浓度对比剂带来的影响,使得血管强化程度仍能满足诊断需求。还有一点,本研究的标准化对比剂注射方案(4mL/s流速+30mL生理盐水冲洗)确保了对比剂在肺动脉内的均匀分布,避免了因浓度降低导致的血管强化不均匀问题[8]。最后,血管CT值的相近性进一步证实了双低技术的可靠性。肺动脉主干及其主要分支由于管径较粗、血流丰富,即使采用低浓度对比剂仍能获得足够的强化效果。现代CT设备的能谱优化技术体现了关键性作用,通过自动调节能谱分布,使100kV条件下仍能获得理想的碘对比度[9]。而在辐射剂量方面,管电压从120kV降至100kV可使辐射剂量降低约30%~40%,这符合辐射剂量与管电压平方成正比的基本物理原理,而DLP的显著降低更直接反映了整个扫描过程中的累积辐射暴露减少,这对需要多次复查的肺动脉栓塞患者尤为重要[10]。
综上所述,多层螺旋CT双低技术扫描在肺动脉血管成像中具有重要临床应用价值,在不影响诊断准确性和图像质量的前提下可保证影像学评估的可靠性,并显著减少患者接受的辐射剂量和碘对比剂用量,使得检查安全性进一步提升。
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