颈部CT血管成像(CTA) 是诊断颈部血管病变的常规影像检查方法^[1]。研究表明，CT相关辐射暴露的增加与癌症风险的增加有关^[2]，对比剂的使用存在诱发对比剂肾病(CIN) 的风险^[3]。根据可合理达到尽可能低(ALARA)的辐射防护最优化原则^[4]，应在满足影像诊断的前提下，提倡尽量使用低kV；减少对比剂用量可能也是降低肾功能不全患者对比剂肾病(CIN) 风险的理想方法^[3]。100 kV 15 s团注是目前本院行颈部CTA的常规方案，血管的强化效果会随着体重改变而改变^[5]，颈胸段对比剂滞留引起的射线束硬化伪影依然是颈部CTA的最大困扰。本研究的目的是通过缩短对比剂注射持续时间及降低管电压来改善上述缺陷，同时通过改变对比剂注射流速来适当补偿体重对血管强化效果的影响，探索一种符合诊断要求的低用量低辐射的颈部个性化CTA检查方案。

1. 一般资料：前瞻性纳入在温州医科大学附属第一医院2020年3月至2020年5月拟行颈动脉CTA受检者共136例，男96例，女40例，年龄33~86岁，平均64岁。按例数不等的完全随机区段分组法, 分成A、B、C、D 4组，A组为100 kV 15 s团注常规组，53例；B、C、D 3组为80 kV 10 s团注对照组，参考对比剂用量的指导意见^[6]，根据≤50、50~70、70~90 kg体重分别给予2、2.5和3 ml/s的注射流速，总量分别为20、25和30 ml，B组20例，C组38例，D组25例。4组患者的性别、年龄、身高差异均无统计学意义(P > 0.05，表 1)。有以下情况患者予以排除：已知碘对比剂过敏者；严重的肾功能不全；哺乳期；体重超过90 kg；不配合CT检查的患者等。该试验经医院伦理委员会批准(临床研究伦审2020第159号)，所有受检者均签署知情同意书。

表 1(Table 1)

表 1 颈部CTA检查患者的基线特征(x±s) Table 1 Baseline characteristics of the study cohort in carotid CTA procedure(x±s) 组别 例数 性别(男/女) 年龄(岁) BMI(kg/m2) 身高(cm) 体重(kg) A组 53 41/12 64.21±11.07 24.41±3.99 163.04±7.58 64.84±10.58 B组 20 10/10 70.45±8.18 18.81±1.83 160.75±6.47 48.35±2.15 C组 38 26/12 62.74±12.74 24.06±1.78 163.37±6.20 64.17±5.35 D组 25 19/6 63.64±11.14 26.47±2.36 166.44±7.01 73.04±4.25 F值 5.692a 2.241 26.867 2.606 66.31b P值 0.128 0.087 < 0.05 0.054 < 0.05 注：A组. 对比剂剂量60 ml，碘对比剂注射速度4 ml/s；B组.对比剂剂量20 ml，碘对比剂注射速度2 ml/s；C组. 对比剂剂量25 ml，碘对比剂注射速度2.5 ml/s；D组.对比剂剂量30 ml，碘对比剂注射速度3 ml/s。aχ2值；bH值；BMI. 体质量指数; CTA. CT血管成像

表 1 颈部CTA检查患者的基线特征(x±s) Table 1 Baseline characteristics of the study cohort in carotid CTA procedure(x±s)

2. 扫描方法及对比剂注射方案：颈动脉CTA设备采用日本东芝Aquilion one 320排640层螺旋CT机，所有患者扫描范围自胸骨角水平至颅底前床突水平，扫描方向由足侧向头侧。采用双筒高压注射器(Stellant，美国Medred公司)，经右侧肘正中静脉以注射对比剂(碘海醇，350 mgI/ml)。常规对比剂剂量A组扫描参数：碘对比剂注射速度4 ml/s，注射时间15 s，对比剂剂量60 ml。采用对比剂跟踪触发技术，感兴趣区设于主动脉弓水平，触发阈值为200 HU。到达阈值后延迟时间3 s后开始扫描。对比剂注射完毕后以相同的速率注射生理盐水30 ml。B~D组扫描参数：参考最近相关课题扫描方法^[7]，采用Sure Start技术，观察C4椎体水平颈总动脉浓度变化，刚刚轻微强化时，手动触发扫描，大约3 s后曝光执行扫描。对个体对比剂注射完毕后以3.5 ml/s的速率注射生理盐水45 ml。扫描参数设置：A组管电压为100 kV，设定智能mA扫描条件，准直器宽度0.5×64 mm，螺距因子0.828/螺距53.0；B~D组管电压为80 kV，设定智能mA扫描条件，准直器宽度0.5×64 mm，螺距因子1.484/螺距95.0。重建层厚0.5 mm，层间距0.5 mm，矩阵512×512，视野(FOV) 200 mm，X射线管旋转速度0.5 s/圈。

3. 图像后处理方法及图像评价：将所得原始数据导入Vitrea Core工作站，采用最大密度投影法(MIP)、多平面重组(MPR)、容积再现三维成像技术(VR)等后重建技术，重建颈动脉三维图像，并将重组后的图像上传至PACS系统。

主观评价：主观评分标准采用4分制对颈动脉CTA的动脉显示情况进行评价，由两名从事放射诊断工作5年的医师进行双盲主观评分。1分：动脉显示不清或未显示，受锁骨下静脉伪影干扰严重，无法满足影像诊断；2分：动脉轮廓显影模糊，与背景图像分界不清，分支显示不佳，受锁骨下静脉伪影较重，无法达到诊断标准；3分：动脉轮廓显影清晰，受锁骨下静脉伪影干扰小，诊断可靠度较高；4分：动脉轮廓显影锐利，细节显示清晰，与背景图像分界清，无锁骨下静脉伪影或锁骨下静脉伪影干扰很小。1~2分为不符合临床诊断要求；3~4分为符合临床诊断要求。

客观评价：由两位主治医师分别独立对颈部动脉CTA图像进行测量，所有数据均测量3次取平均值。在主动脉弓、颈总动脉起始处、颈内动脉颅内段起始处和胸锁乳突肌中份层面测量血管CT值(SI_血管)及标准差值(SD)，两侧CT值和SD值取平均值。颈部胸锁乳突肌中份CT值(SI_背景)和SD，作为颈部动脉的背景值(SI_背景和SD_背景)，用于计算颈部CTA对比噪声比contrast noise ratio, CNR)及信噪比(signal noise ratio, SNR)。测量靶血管测量标准为测量区域面积的约1/2，测量时尽量避开软斑块和钙化斑块，颈部血管和肌肉噪声选择两侧数据并计算平均值。计算图像对比噪声比CNR=(SI_血管-SI_背景)/SD_背景，SNR=SI_血管/SD_背景。

4. 辐射剂量指标：记录并计算受试者的扫描辐射剂量，每组资料的剂量长度乘积(dose-length product, DLP)和容积CT剂量指数(volume CT dose index, CTDI_vol)由CT机自动生成，根据DLP计算有效剂量(effective dose，E)：E=DLP × k，k值为组织权重因子，本研究k取0.005 9 mSv·mGy^-1·cm^-1。

5. 统计学处理：采用SPSS 24.0软件进行统计分析，计量资料符合正态分布的用x±s描述，计数资料用频数和百分比描述。两组性别构成比较采取χ²检验。非正态分布的数据采用Kruskal-Wallis H检验；呈正态分布、方差齐比较采用单因素方差分析。组间两两比较采用LSD法。两名高年资影像科医师主观图像质量的一致性用Kappa检验；Kappa值>0.75为一致性较好；Kappa值在0.40~0.75之间为一致性一般；Kappa值<0.40为一致性较差。P < 0.05为差异具有统计学意义。

1. 图像质量主观评价的比较：两名医师对图像评估各项指标Kappa值均＞0.75，具有较高的一致性。锁骨下静脉及上腔静脉残留对比剂的影响：4组病例中，11例产生了静脉伪影，一定程度上影响了同侧锁骨下动脉及颈动脉根部的观察，其中，A组8例，B组0例，C组1例，D组2例。不同对比剂剂量组扫描后的颈动脉轴位及重建图像质量评价及满足诊断。常规扫描对比剂剂量A组和个体化扫描低剂量对比剂组B~D组的图像质量均较好，与常规对比剂剂量组对比，差异无统计学意义(P > 0.05)，均能清晰显示颈动脉及其分支全程。各组图像均达到诊断要求。

2. 患者辐射剂量的比较：B、C、D 3组的辐射剂量分别为(1.85±0.91)、(1.89±1.08)、(2.14±1.27)mSv，显著低于A组的(5.66±0.56)mSv，差异均有统计意义(F=169.34, P < 0.05, 表 2)，B、C、D组间两两比较差异无统计学意义(P > 0.05)。

表 2(Table 2)

表 2 颈动脉CTA检查中4组的辐射剂量和图像质量的比较(x±s) Table 2 Comparison of radiation dose and image quality among four groups in carotid CTA procedure(x±s) 组别 例数 CTDIvol(mGy) DLP(mGy·cm) E(mSv) 质量评分 A组 53 31.2±4.81 959.6±96.1 5.66±0.56 3.49±0.5 B组 20 10.68±5.00 314.3±34.7 1.85±0.91 3.2±0.41 C组 38 10.76±5.86 321.1±29.9 1.89±1.08 3.3±0.47 D组 25 12.18±7.83 362±43.2 2.14±1.27 3.44±0.5 F值 129.4 169.3 169.34 6.385a P值 < 0.05 < 0.05 < 0.05 0.94 注: A组. 对比剂剂量60 ml，碘对比剂注射速度4 ml/s；B组. 对比剂剂量20 ml，碘对比剂注射速度2 ml/s；C组. 对比剂剂量25 ml，碘对比剂注射速度2.5 ml/s；D组. 对比剂剂量30 ml，碘对比剂注射速度3 ml/s。CTDIvol. 容积CT剂量指数；DLP. 剂量长度乘积；E.有效剂量；CTA. CT血管成像；aH值

表 2 颈动脉CTA检查中4组的辐射剂量和图像质量的比较(x±s) Table 2 Comparison of radiation dose and image quality among four groups in carotid CTA procedure(x±s)

3. 图像的CT值、SNR和CNR指标差异：4组图像每段血管所测量的颈动脉CT值均在250 HU以上，均能满足诊断需求。常规扫描对比剂剂量A组和个体化扫描低对比剂剂量组(B、C、D组)图像间的CT值、SNR、CNR差异均有统计学意义(F=14.9、12.94、14.43，P < 0.05，表 3)。其中根据上腔脉残留对比剂对图像的影响不同，A组的CT值明显高于B、C、D组(F=7.84，P < 0.05, 表 3)；常规扫描A组的靶血管CT值、SNR、CNR值均高于个体化扫描低剂量对比剂各组。各组间LSD法两两比较后，除A组与D组血管内CT值差异无统计学意义之外(P > 0.05)，A组值与B、C组的血管内CT值之间差异均有统计学意义(P < 0.05)；A组与B、C、D组的CNR、SNR之间差异均有统计学意义(P < 0.05)。

表 3(Table 3)

表 3 4组颈动脉CTA检查中客观图像质量的比较(x±s) Table 3 Comparison of objective image quality obtained among the four groups in carotid CTA procedure (x±s) 部位 指标 A组 B组 C组 D组 F值 P值 主动脉弓 CT值 411.9±64.5 331.2±84.4 360.8±69.6 407.1±76.6 7.33 < 0.05 SNR 52.1±19.8 30.3±15.0 35.1±17.7 41.3±18.5 9.80 < 0.05 CNR 40.7±16.0 22.2±11.6 26.5±14.1 32.3±14.4 11.14 < 0.05 颈总动脉起始处 CT值 550.4±104.0 392.1±101.0 450.1±96.4 504.6±95.8 14.90 < 0.05 SNR 71.0±29.1 35.7±16.3 44.1±23.0 53.3±27.8 12.94 < 0.05 CNR 59.6±25.4 27.3±13.1 35.5±19.2 43.4±23.5 14.43 < 0.05 颈内动脉颅内段起始处 CT值 516.4±148.0 341.9±91.2 405.2±89.3 452.4±83.6 13.40 < 0.05 SNR 65.0±24.5 30.6±12.3 39.6±20.7 47.3±26.3 15.73 < 0.05 CNR 65.0±24.5 22.4±9.5 31.0±17.1 38.5±22.2 17.84 < 0.05 上腔静脉 CT值 405.0±257.1 213.1±121.0 241.0±169.0 271.3±84.7 7.84 < 0.05 注：A组. 对比剂剂量60 ml，碘对比剂注射速度4 ml/s；B组. 对比剂剂量20 ml，碘对比剂注射速度2 ml/s；C组. 对比剂剂量25 ml，碘对比剂注射速度2.5 ml/s；D组. 对比剂剂量30 ml，碘对比剂注射速度3 ml/s。CNR. 对比噪声比；SNR. 信噪比；CTA.CT血管成像；A、B、C、D组分别为53、20、38、25例

表 3 4组颈动脉CTA检查中客观图像质量的比较(x±s) Table 3 Comparison of objective image quality obtained among the four groups in carotid CTA procedure (x±s)

随着640层MDCT应用普及和推广，颈部CTA逐渐成为一种方便可行的血管成像技术，但高电压及大剂量碘对比剂的运用给患者增加了高辐射剂量和对比剂肾病等潜在的风险。因此，近年来CTA检查中在保证图像质量的情况下减少对比剂剂量和降低辐射剂量已成为研究热点。

颈部CTA血管成像效果的影响因素很多，除了扫描参数及患者因素外，对比剂剂量、注射流速、注射持续时间、对比剂团注和生理盐水的冲刷等因素影响也至关重要^[8]。对比剂用量的多少与对比剂肾病的发生风险存在一定的相关性，对比剂用量低剂量对比剂化已经逐步成为CTA检查的一种趋势^[3-4]。通过缩短对比剂注射持续时间来减少用量是最直接有效的方式，但过窄的注射时间窗无疑会大大增加对靶血管充盈峰值把握的难度。B、C、D 3组通过靶血管对比剂初始到达时间去推测其达峰时间，利用顺血流方向同步追踪扫描，从而实现短时(10 s)团注对比剂在靶血管内精准把握，获得充盈饱满的血管图像，同时使对比剂用量却显著降低。低管电压更有利于碘对X射线的吸收衰减，其强化效果更加显著^[9]，可有效补偿总量减少带来的强化值的下降，且有效剂量更低。同时，采用大螺距扫描方式，结果显示平均辐射剂量较A组显著减少。

患者的体质量对血管强化程度有着显著影响^[10]。大部分血管CTA推荐采用450 mgI/kg的碘流率，30 s的注射持续时间^[6]，据此得出注射流速公式：对比剂注射流速=(450 mgI ·kg^-1/对比剂浓度×体重)/30 s，以碘海醇注射液为例，50 kg体重患者可推荐的注射速率为约为2.1 ml/s，70 kg患者所得推荐速率为3.0 ml/s。本研究将体质量分为 < 50 kg、50~70 kg、70~90 kg 3组，尝试采用2.0、2.5、3.0 ml/s 3种对比剂注射速率来适当补偿体重对血管强化值的影响。结合10 s注射持续时间，推出比既往文献报道更低的对比剂总量，并证实了可行性。

比较扫描所得的图像质量，4组图像主观评价差异无统计学意义(P > 0.05)。评价CTA血管成像质量中，图像CNR和SNR值是图像质量客观评价中最有效的指标，CNR>8认为是血管图像质量为优^[11]。本研究中，所有患者颈部CTA检查CNR均>8，表明图像质量不影响诊断。另外，有研究者认为，血管内CT值>250 HU，均可以满足于临床诊断需求^[12]。本研究中，4组图像每段血管所测量的颈动脉CT值均在250 HU以上，均能满足诊断需求。靶血管的显影对比达到300~350 HU即可满足诊断，并非越高越好^[13]，同理颈部动脉CTA的检查亦可遵循这一原则，做到满足诊断即可。

B、C、D 3组采用更高速率、更大剂量的生理盐水冲洗，短的注射持续时间为冲洗滞留对比剂留下更多更足的时间，结果B、C、D 3组的上腔静脉的强化值分别为，明显低于常规组(P < 0.05)，同时腋静脉段射线束硬化伪影亦显著减少，这种对比剂与生理盐水注射参数倒置的方式具有切实的可行性。

本研究有一定局限性，如样本量数量较少，受检者的个体差异可能导致数据之间有较大的差异，可能对结果有一定影响；其次，采用低管电压、大螺距的扫描方式，图像的客观质量SNR、CNR均有所下降，但总体并不影响诊断；另外，缺乏CTA和DSA的诊断结果准确性的对比比较，以了解不同技术的诊断效能。综上所述，在颈部血管性疾病中，320排640层螺旋CT机结合个体化对比剂注射方案可以降低对比剂用量，在不影响临床诊断的同时，也能适当减低患者辐射剂量和潜在的肾不良反应，具有一定的临床应用价值。

利益冲突  无

作者贡献声明  陈晓宇负责统计分析数据及论文撰写；曹国全、杨运俊负责论文修改、指导论文写作和修改；邓青山、张明月负责收集数据、整理数据；王镇章负责构思研究方案、论文选题