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先天性心脏病(congenital heart disease,CHD)是胎儿时期心脏血管发育异常所致的心血管畸形,是小儿最常见的心脏病。其发病率约占出生婴儿的0.8%[1]。目前CHD的诊断主要依靠超声心动图(ultrasound cardiogram,UCG), UCG具有无创、便捷、心内结构显示良好等优势,但其对心外大血管畸形诊断的正确率仅为75%,对于需要接受外科手术的患儿,术前明确诊断对于手术具有重要意义。因此心脏增强CT检查至关重要[2]。心脏增强CT通过注射含碘造影剂,当造影剂进入心脏时开始扫描,使心脏大血管与周围组织产生人工对比,从而可以多方位清晰显示心脏大血管结构。但是由于造影剂含有碘,碘对肾脏会造成损伤[3],尤其是月龄较小的CHD患儿,病情较危重,心肺功能差,肾脏排泄功能还未发育完善,因此在满足诊断前提下,尽可能减少造影剂的用量,降低含碘造影剂的不良反应尤为重要。与常规应用的120 kV管电压扫描相比,采用较低管电压扫描的一大优势是碘造影剂的CT衰减值得到较大提高,原因是低千伏(如70~80 kV)产生的光子更接近碘原子的K空间的跃迁能级(33.2 keV)[4]。采用较低的管电压可降低碘造影剂的使用量30%~40%,不仅对减轻患儿肾脏负担、降低造影剂肾病的发生率有很大帮助,而且有效减低了检查中的射线剂量,对婴幼儿尤为重要。本研究通过对CHD患儿注射不同剂量造影剂,对图像质量及诊断正确率进行研究分析,探讨婴幼儿心脏CT增强所需造影剂的最小剂量。
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96例患儿共223处畸形,其中心内畸形124处,检出率为89.0%;心外畸形99例,检出率为99.0%。A、B、C组心内外畸形诊断正确率分别为94.9%(74/78)、95.3%(81/85)和96.7%(58/60),3组差异无统计学意义(χ2=0.27,P>0.05)。
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3组各部位的噪声、SNR和主观评分差异均无统计学意义(P>0.05)。A、B、C组心脏左心室、右心室CT值及室间隔ΔHU逐渐升高(P < 0.05)(见表 1)。
分组 n CT值/HU 噪声/HU SNR ΔHU/HU 主观评分/分 右心室 左心室 A组 32 358.1±49.9 356.5±44.6 15.0±2.3 2.2±0.6 80.2±10.4 2.7±0.4 B组 32 411.9±41.6* 414.5±38.0* 14.3±1.6 2.1±0.4 111.5±8.1* 2.8±0.3 C组 32 448.6±34.1*# 453.4±35.9*# 15.1±2.1 2.0±0.5 132.2±12.2*# 2.9±0.3 F — 36.95 48.34 1.49 1.25 19.28 2.82 P — < 0.01 < 0.01 >0.05 >0.05 < 0.01 >0.05 MS组内 — 1 794.460 1 573.990 4.087 0.257 2 747.643 0.113 q检验:与A组比较*P < 0.05;与B组比较#P < 0.05 表 1 3组图像质量客观评分与主观评分比较(x±s)
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在变量为管电压而其他扫描参数不变的前提下,随着管电压的增加,辐射剂量逐渐增高(P < 0.05)(见表 2)。
分组 n CTDIvol/mGy DLP/(mGy·c) ED/(mSv·mGy-1·cm-1) 实验组 96 0.8±0.2 6.5±1.2 0.2±0.1 E组 50 1.3±0.4* 9.1±2.3* 0.4±0.1* F组 50 2.1±0.8*# 12.2±2.4*# 0.5±0.1*# F — 37.36 41.32 39.28 P — < 0.01 < 0.01 < 0.01 MS组内 — 1 654.450 1 764.342 1 669.331 q检验:与实验组比较*P < 0.05;与E组比较#P < 0.05 表 2 不同管电压下辐射剂量比较(x±s)
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通过线性回归分析得出室间隔ΔHU与造影剂用量的线性相关回归公式为:ΔHU=89.71+2.3×造影剂用量(r=0.18,P < 0.01)。表明随着造影剂用量的增加, 室间隔ΔHU相应增加,两者呈线性关系,当ΔHU在满足诊断要求时,可以求出相应造影剂的用量,当室间隔ΔHU为100 HU,造影剂用量0.75 mL/kg。
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70 kV管电压、不同造影剂剂量下婴幼儿心脏增强CT扫描图像见图 1。
婴幼儿危重型先天性心脏病256层CT低管电压心脏增强扫描中造影剂最小剂量分析
Analysis of the minimum dose of contrast media in 256-slice cardiac enhanced iCT scan with low tube voltage in infants with critical congenital heart disease
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摘要:
目的分析70 kV管电压条件下婴幼儿心脏增强CT扫描中造影剂最小用量。 方法选取行心脏CT增强扫描的96例危重型先天性心脏病患儿,随机分为A、B、C组,各32例。造影剂选择非离子型碘造影剂(含碘320 mg/mL),A、B、C组患儿造影剂用量分别为1.0、1.5、2.0 mL/kg。另选100例2月龄以内行心脏大血管增强先天性心脏病患儿,随机分为E、F组,各50例,管电压分别为80 kV和100 kV,其他扫描条件不变。观察A、B、C组噪声、信噪比、主观评分、诊断的准确率及左、右心室的CT值、室间隔强化值(ΔHU),比较实验组、E组、F组的辐射剂量,分析室间隔ΔHU与造影剂用量的线性关系。 结果A、B、C组的主观评分、噪声、信噪比及诊断的准确率差异均无统计学意义(P>0.05);A、B、C组心脏左心室、右心室CT值及室间隔ΔHU逐渐升高,差异有统计学意义(P < 0.05)。E、F组与实验组相比,随着管电压的增加,辐射剂量逐渐增高(P < 0.05)。室间隔ΔHU与造影剂用量的线性回归公式为:ΔHU=89.71+2.3×造影剂剂量,在满足室间隔ΔHU ≥ 100 HU条件下,造影剂最小剂量0.75 mL/kg。 结论70 kV条件下婴幼儿心脏CT增强扫描所需造影剂最小剂量为0.75 mL/kg。 Abstract:ObjectiveTo analyze the minimum dose of contrast media in cardiac enhanced CT scan at 70 kV tube voltage. MethodsA total of 96 infants with critical congenital heart disease received cardiac enhanced CT scan were selected and randomly divided into group A, group B and group C (32 cases in each group).Non-ionic iodine contrast media (iodine concentration 320 mg/mL) was used, and the dose of contrast media in group A, B and C was 1.0, 1.5 and 2.0 mL/kg, respectively.Another 100 children less than 2-month old with endocardial macrovascular enhancement were randomly divided into group E and group F (50 cases in each group), with 80 kV and 100 kV tube voltage, respectively, at the same other scanning conditions.The noise, signal-to-noise ratio, subjective score, diagnostic accuracy, CT value of left and right ventricle and enhancement value (ΔHU) of ventricular septal were observed in group A, B and C; the radiation dose in experimental group, group E and F was compared; and the linear relationship between ΔHU of ventricular septum and contrast media dose was analyzed. ResultsThere were no significant differences in subjective score, noise, signal-to-noise ratio and diagnostic accuracy among group A, B and C(P>0.05).The CT value of left ventricle and right ventricle and ΔHU of ventricular septum in group A, B and C increased gradually, the difference of which was statistically significant(P < 0.05).Compared with the experimental group, the radiation dose in group E and F increased gradually with the increase of tube voltage(P < 0.05).The linear regression formula between the ΔHU of ventricular septum and the dose of contrast media was: ΔHU=89.71+2.3×dose of contrast media, at the condition of ΔHU of ventricular septum ≥ 100 HU, the minimum dose of contrast media was 0.75 mL/kg. ConclusionsThe minimum dose of contrast media for cardiac enhanced CT scan at 70 kV in infants was 0.75 mL/kg. -
Key words:
- congenital heart disease /
- X-ray tomography /
- contrast media /
- infant
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表 1 3组图像质量客观评分与主观评分比较(x±s)
分组 n CT值/HU 噪声/HU SNR ΔHU/HU 主观评分/分 右心室 左心室 A组 32 358.1±49.9 356.5±44.6 15.0±2.3 2.2±0.6 80.2±10.4 2.7±0.4 B组 32 411.9±41.6* 414.5±38.0* 14.3±1.6 2.1±0.4 111.5±8.1* 2.8±0.3 C组 32 448.6±34.1*# 453.4±35.9*# 15.1±2.1 2.0±0.5 132.2±12.2*# 2.9±0.3 F — 36.95 48.34 1.49 1.25 19.28 2.82 P — < 0.01 < 0.01 >0.05 >0.05 < 0.01 >0.05 MS组内 — 1 794.460 1 573.990 4.087 0.257 2 747.643 0.113 q检验:与A组比较*P < 0.05;与B组比较#P < 0.05 表 2 不同管电压下辐射剂量比较(x±s)
分组 n CTDIvol/mGy DLP/(mGy·c) ED/(mSv·mGy-1·cm-1) 实验组 96 0.8±0.2 6.5±1.2 0.2±0.1 E组 50 1.3±0.4* 9.1±2.3* 0.4±0.1* F组 50 2.1±0.8*# 12.2±2.4*# 0.5±0.1*# F — 37.36 41.32 39.28 P — < 0.01 < 0.01 < 0.01 MS组内 — 1 654.450 1 764.342 1 669.331 q检验:与实验组比较*P < 0.05;与E组比较#P < 0.05 -
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