二代双源CT缩短R-R间期曝光时间评价冠脉成像的辐射剂量、图像质量的可行性研究

摘要

目的：　　1.利用第二代双源CT(2-DSCT)测定低心率、高心率患者行冠状动脉CT血管造影时冠状动脉图像质量最佳的R-R间期期相。　　2.针对正常体重指数患者（23kg/m2≤BMI≤28kg/m2）采用自适应性前瞻性心电门控序列扫描模式，探讨缩短R-R间期曝光期相并联合低管电压、迭代重建技术降低辐射剂量的可行性。　　资料与方法：　　本论文分为两部分。　　第一部分2016年06月到2016年12月在本院接受冠状动脉CT血管造影检查的受检者80例，其中低心率组（group1，心率≤70次/分）40例、高心率组（group2，心率＞70次/分）40例;低心率组男性23例(57％)、女性17例(43％)，年龄范围为50～88岁，平均年龄（66.75±7.35）岁;高心率组男性21例(53％)、女性19例(47％)，年龄范围48～85岁，平均年龄（67.07±6.58）岁。两组均采用自适应性前瞻性心电门控序列扫描模式，曝光范围为R-R间期的20％-80％，每隔5％间隔进行重建，对右侧冠状动脉(RCA)、左前降支(LAD)、左主干(LM)、回旋支(CX)在不同R-R期相的图像质量进行评分、统计分析，测定低、高心率组图像质量最高的期相，以及与最佳期相无统计学差异的期相。　　第二部分2017年2月到2017年8月在本院行冠状动脉CT血管造影检查的120例受检者（心率波动范围≤5次/分），体重指数范围为23kg/m2≤BMI≤28kg/m2。按照数字表法随机分成A、B、C三个组，每组40例。A组男性18例(45％)、女性22例(55％)，年龄范围53～83岁，平均年龄（65.28±8.22）岁。B组男性为20例(50％)、女性20例(50％)，年龄范围44～84岁，平均年龄为（65.48±10.01）岁。C组男性为19例(48％)、女性21例(52％)，年龄范围为46～81岁，平均年龄为（64.40±8.88）岁。A、B、C三个组采用自适应性前瞻性心电门控序列扫描模式。三组选用不同的R-R间期曝光时相。A组选择宽的R-R间期进行曝光（R-R间期的30％-75％），管电压120kV，进行传统反滤波投影法(FBP)重建;B、C两组均选择窄的R-R间期曝光（心率≤70次/分选择R-R间期的35％-45％，心率＞70次/分选择R-R间期的65％-75％），B组管电压120kV，C组管电压为100kV，两组冠状动脉图像均进行迭代重建。对冠状动脉图像质量进行主客观评分，记录容积剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)、有效辐射剂量(ED)、测量感兴趣区域的CT值、图像噪声(SD)、信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR);对三组冠状动脉图像质量进行评分;并进行统计分析。　　结果：　　1.低心率组（group1）中RCA、LM、LAD、CX图像质量最佳的期相均位于75％R-R期相，与RCA、LAD最佳期相比较无统计学差异的期相为70％R-R期相，LM的无差异性期相为30％、35％、70％、80％R-R期相，CX的无差异性期相为65％、75％R-R期相(P＜0.05)。高心率组(group2)中RCA、LM、LAD、CX的最佳期相分别位于45％、40％、45％、45％R-R间期，RCA的无差异性期相为40％R-R间期，LM的为35％、50％R-R间期，LAD的为35％、40％R-R间期，CX的为40％R-R间期(P＜0.05)。　　2.A、B、C三组曝光时间TI分别为(0.55±0.05、0.32±0.05、0.33±0.06)s，B组和C组的曝光时间TI明显缩短，B组与A组、C组与A组TI比较具有统计学意义（P值均＜0.05）。A、B、C三组的CT容积剂量指数CTDIvol分别为（34.14±7.69、15.71±2.09、12.19±2.47）mGy，剂量长度乘积DLP分别为（368.05±78.00、177.05±29.29、131.84±31.89）mGy.cm，有效辐射剂量ED分别为（5.15±1.09、2.48±0.41、1.83±0.44）mSv，C组的CTDIvol、DLP及ED明显有降低，B组与A组比较ED下降约51％，C组与A组比较其ED下降约64％，C组与B组比较ED下降约25％，两两比较均有统计学意义(P值均＜0.05）。C组的感兴趣区域CT值（413.58±30.22HU）明显高于A组（333.22±32.22HU）和B组(331.81±34.10HU)，C组分别与A组、B组比较均具有统计学意义(P＜0.05)。A、B、C三组图像噪声(SD)分别为（24.36±3.22、17.77±2.07、22.32±2.56），三组的SD比较有统计学意义(P＜0.05)。A、B、C三组的信噪比(SNR)分别为（13.69±2.37、18.94±2.17、18.26±2.63），对比噪声比(CNR)分别为（17.49±2.82、21.62±3.45、22.95±2.92）;B组与C组的SNR、CNR比较无统计学意义，A组与B组、A组与C组比较差异有统计学意义(P＜0.05）。A、B、C三组冠状动脉图像质量的主观评价没有统计学意义(P＞0.05)。　　结论：　　1.心率≤70次/分的冠状动脉CT图像最佳曝光期相为范围为65％-75％R-R间期;心率＞70次/分的冠状动脉CT图像最佳曝光期相为35％-45％R-R间期。　　2.在第二代双源CT自适应性前瞻性心电门控序列扫描模式下，缩短R-R间期曝光时间并联合低管电压、迭代重建能有效的降低辐射剂量，并且冠状动脉的主观、客观图像质量能满足诊断要求。

目录

摘要

前言

第一部分 低、高心率冠状动脉cT图像的最佳成像期相

材料与方法

结果

讨论

结论

第二部分 二代双源CT缩短R-R间期曝光时间评价冠脉成像的辐射剂量、图像质量的可行性研究

材料与方法

结果

讨论

结论

参考文献

英汉缩略词对照表

致谢

CT低辐射剂量冠状动脉成像技术的应用进展 综述

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