CT心脑血管一体化成像的图像质量评价

刘淑蓉 陈国强 郑亮 张玉珍 韩瑞娟 赵瑞平 杨旗 李坤成 孙凯 吕滨

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CT心脑血管一体化成像的图像质量评价

    通讯作者: 孙凯, Henrysk@163.com ; 吕滨, blu@vip.sina.com
  • 基金项目:

    包头市科技计划项目 2015S2004-1-5

    国家自然科学基金项目 81560286

Evaluation of the image quality of integrated imaging in coronary combined with carotid and cerebrovascular computed tomography angiography

    Corresponding author: Kai Sun, Henrysk@163.com ;Bin Lyu, blu@vip.sina.com
  • Fund Project: Science and Technology Planning Project of Baotou 2015S2004-1-5National Natural Science Foundation of China 81560286

  • 摘要: 目的 评价双源CT心脑血管一体化成像的图像质量和有效辐射剂量,探讨该方法的关键技术点,为临床提供一种评价心脑血管疾病的无创性影像学方法。方法 前瞻性收集临床同时行冠状动脉和头颈部动脉CT动脉成像(CTA)的连续性患者共493例。根据CT扫描机型分为2组:A组300例,采用第三代双源CT前瞻性心电门控大螺距模式扫描,根据心率进一步分为A1组(n=69,心率≤65次/分)和A2组(n=231,心率>65次/分);B组193例,采用第二代双源CT前瞻性心电门控大螺距模式扫描,根据心率进一步分为B1组(n=92,心率≤65次/分)和B2组(n=101,心率>65次/分)。分别客观、主观地评价图像质量,计算辐射剂量。计量资料采用独立样本t检验,患者临床资料中的频数参数构成比采用χ2检验,评价图像质量评分一致性采用Cohen Kappa分析。结果 (1)A组和B组患者间年龄(t=0.58,P=0.847)、性别(χ2=1.45,P=0.228)、体重指数(t=1.20,P=0.277)差异均无统计学意义。(2)图像质量客观评价:A组颈总动脉、颈内动脉、大脑中动脉和椎动脉V4段CT值、噪声均低于B组,差异均有统计学意义(t=1.98~4.49,均P < 0.05),两组患者的主动脉根部CT值(t=0.68,P=0.495)和噪声(t=0.31,P=0.755)差异无统计学意义。(3)图像质量主观评价的一致性Kappa值为0.912。①与B组进行比较,A组的冠状动脉CTA平均图像质量的评分更好(t=0.018,P=0.001)、冠状动脉4级血管基于患者数的不可诊断率更低(χ2=6.63,P=0.014),且差异均有统计学意义;②与B组进行比较,A组的头颈部CTA评分更好(t=0.013,P=0.004)、头颈部4级血管基于患者数的不可诊断率更低(χ2=4.38,P=0.036),且差异均有统计学意义;③A组有效辐射剂量为(1.48±0.33)mSv,较B组[(2.14±0.52)mSv]降低了30%,差异有统计学意义(t=14.79,P=0.001)。结论 第三代双源CT心脑血管一体化成像采用不同心率采集不同扫描时间窗的办法,能提供较好的图像质量,且降低了辐射剂量,是一种评价心脑血管疾病的无创性影像学方法。
  • 图 1  第三代双源CT行心脑血管一体化成像典型病例图

    Figure 1.  A typical case of 3rd generation dual-source CT of integrated imaging in coronary combined with carotid and cerebrovascular CT angiography

    图 2  第二代双源CT行心脑血管一体化成像典型病例图

    Figure 2.  A typical case of 2nd generation dual-source CT of integrated imaging in coronary combined with carotid and cerebrovascular CT angiography

    表 1  心脑血管一体化CT成像493例患者的基线资料

    Table 1.  Characteristics of 493 patients subjected to integrated imaging in coronary combined with carotid and cerebrovascular CT angiography

    变量 A组/n=300 B组/n=193 检验值 P
    年龄/岁 54.27±9.63 53.56±10.64 t=0.58 0.847
    性别/%(男) 66.33(199) 33.16(64) χ2=1.45 0.228
    体重指数/(kg/m2) 22.50±2.37(10.6~32.6) 22.15±2.01(19.8~27.5) t=1.20 0.277
    最低心率/(次/min) 71.60±11.91(45~128) 61.12±4.10(53~103) t=7.84 0.001
    最高心率/(次/min) 78.50±21.62(54~285) 73.33±21.28(57~130) t=1.93 0.055
    平均心率/(次/min) 74.00±11.00(52~128) 57.00±5.00(56~108) t=12.48 0.001
    心率变异性 6.90±20.63(0~299) 16.00±22.18(0~67) t=3.48 0.001
    扫描长度/mm 478.98(26.41 486.51±56.24 t=1.84 0.067
    管电流/mAs 359.70±83.66 373.83±15.78 t=1.77 0.077
    管电压/kV 98.60±9.53 100.17±1.88 t=1.73 0.083
    注:表中,A组采用第三代双源CT(Force,德国西门子Healthcare公司)前瞻性心电门控大螺距模式扫描;B组米用第二代双源CT(Definiton Flash,德国西门子Healthcare公司)前瞻性心电门控大螺距模式扫描。
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    表 2  A、B两组患者心脑血管一体化CT成像图像质量客观评价比较(x±s)

    Table 2.  Comparision of objective integrated imaging in coronary combined with carotid and cerebrovascular CT angiography between 3rd and 2nd dual-source CT

    患者图像质量比较参数/ (HU,x±s) A组/n=300 B组/n=193 t P
    主动脉根部CT值 449.46±109.24 457.29±86.43 0.68 0.495
    主动脉根部噪声 23.86±7.76 24.11±5.46 0.31 0.755
    颈总动脉CT值 454.94±125.44 512.83±87.83 4.49 0.001
    颈总动脉噪声 14.57±5.94 16. ±5.96 2.17 0.031
    颈内动脉CT值 452.79±121.53 488.82±102.18 2.46 0.004
    颈内动脉噪声 15.32±10.48 18.56±8.72 2.91 0.002
    大脑中动脉CT值 406.49±112.16 470.83±87.96 5.48 0.001
    大脑中动脉噪声 19.22±8.87 26.85±16.14 6.09 0.001
    椎动脉V4段CT/ 384.53±102.75 470.18±97.37 7.63 0.049
    椎动脉V4段噪声 20.24±8.44 22.08±8.17 1.98 0.049
    主动脉层面SNR 25.09±12.03 23.10±6.12 1.67 0.095
    主动脉层面CNR 22.07±11.25 19.96±6.49 1.87 0.062
    剂量长度乘积/mGy.cm 138.57±31.62 219.57±54.62 18.69 0.001
    (73.5-258.0) (142.0-399.0)
    时间分辨率/ms 66 75 14.79 0.001
    扫描时间/s 0.78±0.12 0.94±0.06 12.27 0.001
    对比剂/mL 50.00±0.00 60.00±0.00 45.51 0.001
    有效辐射剂量/mSv 1.48±0.33 2.14±0.52 14.79 0.001
    (0.79-2.77) (1.36-4.08)
    注:表中,A组采用第三代双源CT(Force,德国西门子Healthcare公司)前瞻性心电门控大螺距模式扫描;B组米用第二代双源CT(Definiton Flash,德国西门子Healthcare公司)前瞻性心电门控大螺距模式扫描。SNR:信噪比;CNR:对比噪声比。
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    表 3  不同扫描间期心脑血管一体化成像图像质量主观评分

    Table 3.  Comparision of subjective integrated imaging in coronary combined with carotid and cerebrovascular CT angiography between 3rd and 2nd dual source CT in different scan interval

    变量 冠状动脉CTA平均图像质量评分 头颈部CTA平均图像质量评分 冠状动脉4级血管基于患者数/%(例) 头颈部4级血管基于患者数/%(例)
    A组/n=300 1.09±0.42 1.05±0.34 1.00(3/300) 0.06(2/300)
      A1组/n=69,心率≤65次/min 1.08±0.44 1.08±0.41 1.44(1/69) 1.44(1/69)
      A2组/n=201,心率 > 65次/min 1.09±0.38 1.04±0.32 0.86(2/231) 0.43(1/231)
    B组/n=193 1.44±0.88a 1.19±0.61a 4.66(9/193)a 3.11(6/193)a
      B1组/n=92,心率≤65次/min 1.26±0.73 1.07±0.45 5.43(5/92) 2.17(2/92)
      B2组/n=101,心率 > 65次/min 1.60±0.98b 1.30±0.71b 4.95(5/101)b 3.96(4/101)
    注:表中,A组采用第三代双源CT(Force,德国西门子Healthcare公司)前瞻性心电门控大螺距模式扫描;B组采用第二代双源CT(Defmiton Flash,德国西门子Healthcare公司)前瞻性心电门控大螺距模式扫描。a:与A组比较,差异均有统计学意义t=0.018、0.013, ;χ2=6.63、4.38,均P < 0.05); b:与A2组比较,差异均有统计学意义t=2.013、4.357, χ2=5.68、5.89,均P < 0.05)。CTA: CT血管造影。
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    [20] 马藤轩昂张杰付畅孙萌萌尤阳徐俊玲 . 2型糖尿病患者大脑静息葡萄糖代谢改变研究. 国际放射医学核医学杂志, 2018, 42(1): 25-29. doi: 10.3760/cma.j.issn.1673-4114.2018.01.005
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