320排宽体探测器CT动态可变螺距扫描技术(Dynamic Pitch)用于冠状动脉疾病合并腹部疾病
戴工华,刘天成,周慧慧,李向桃,段继瑛,金利卿,徐 文,许玉红,徐柳燕,尤 佳,栗 娜,夏 辰,路 青*(同济大学附属东方医院放射科,上海 200120)
摘要
目的 探讨320排宽体探测器CT动态可变螺距扫描技术(Dynamic Pitch)用于冠状动脉疾病合并腹部疾病的价值。方法 前瞻性收集100例拟接受冠状动脉CT血管造影(CCTA)联合腹部四期CT增强扫描患者,随机分为观察组与对照组各50例。对观察组以可变螺距、对照组以固定螺距扫描行CCTA联合腹部动脉早期增强扫描,范围均自胸廓入口至耻骨联合,对比剂注射方案相同;之后对2组均行腹部动脉晚期、门静脉期和延迟期增强扫描,范围为膈肌至耻骨联合。对图像质量进行主、客观评价。比较组间检查时间、辐射剂量及图像质量主、客观评价结果。结果 观察组检查时间、剂量长度乘积及有效剂量均低于对照组(P均<0.05)。组间图像质量主观评分,图像噪声、信噪比及对比度信噪比差异均无统计学意义(P均>0.05)。结论 320排宽体探测器CT Dynamic Pitch可显著降低CCTA联合腹部四期CT增强扫描检查时间和辐射剂量并保证图像质量。
引言
随着社会老龄化,通过一次CT扫描同时评估冠状动脉与腹部多脏器已成为越来越多的临床需要。动态可变螺距技术利用智能控制而在扫描中根据解剖区域和生理特点动态调整螺距以优化参数、降低辐射剂量[1-2]。以往相关研究[3-7]多未针对冠状动脉联合腹部CT扫描。本研究观察320排宽体探测器CT动态可变螺距扫描技术(Dynamic Pitch)用于冠状动脉疾病合并腹部疾病的价值。
01
资料与方法
1.1 研究对象 前瞻性收集2025年8月—10月于同济大学附属东方医院100例拟同时接受冠状动脉CT血管造影(coronary CT angiography, CCTA)和腹部四期增强CT检查患者,男53例、女47例,年龄24~91岁、中位62.0岁,体质量指数(body mass index, BMI)18.12~31.54 kg/m2、平均(23.14±4.18)kg/m2。排除标准:①碘对比剂过敏;②严重肾功能不全;③年龄<18岁;④孕妇或哺乳期妇女。随机划分观察组与对照组(各50例)。本研究经医院伦理委员会批准[【2025】研审第(237)号],检查前患者均签署知情同意书。
1.2 仪器与方法 采用联影uCT960+ 320排宽体探测器CT扫描仪,扫描范围自胸廓入口至耻骨联合。采用Bolus Tracking技术触发扫描,将监测区置于降主动脉,触发阈值设定为120 HU,达到阈值6 s后,对观察组以可变螺距、对照组以固定螺距自动进行CCTA联合腹部动脉早期扫描,管电压均为100 kVp,准直均为80 mm;之后行腹部动脉晚期增强扫描,观察组和对照组触发时间分别为阈值后35、42 s,具体扫描参数见表1。2组门静脉期、延迟期增强扫描触发时间均为阈值后65、180 s,管电流180 mAs,固定螺距0.99,转速0.5 s/rot。对2组均以碘海醇(350 mgI/ml)或碘佛醇(370 mgI/ml)为对比剂,注射方案见表2。对全部图像行混合迭代重建(Karl 3D)。以层厚和层间距均为0.5 mm重建收缩末期CCTA图像,以层厚和层间距均为1.0 mm重建腹部增强图像,矩阵均为512×512。


1.3 分析图像 将重建图像传至联影uOmnispace工作站,行最大密度投影、曲面重建(curved planar reconstruction, CPR)、多平面重建(multi-planar reconstruction, MPR)及高清超感渲染(hyper realistic rendering, HRR)等后处理。1.3.1 图像质量主观评分 由2名具有8年以上胸腹部影像学诊断经验的医师(医师1、2)以盲法独立评价。以5分法评估CCTA整体图像质量及血管锐利度,腹部四期增强扫描整体图像质量、显示肝脏血管及整体诊断信心。评分标准见表3。

1.3.2 客观评价图像质量 由1名具有5年胸腹部影像诊断经验的医师避开钙化、严重狭窄及血管边缘,于CCTA中的主动脉根部勾画面积为100 mm2,于冠状动脉开口10~40 mm处、右冠状动脉(right coronary artery, RCA)近段、左前降支(left anterior descending artery, LAD)近段、左回旋支(left circumflex, LCX)近段及同层脊柱旁肌肉勾画面积为4 mm2的ROI;于腹部动脉早期腹主动脉处放置面积为100 mm2、腹部动脉晚期图像上肝脏实质内放置面积为40 mm2的ROI;保持组间ROI位置一致,测量各ROI的CT值及标准差(standard deviation, SD),均测量2次取平均值。计算信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)和对比度噪声比(contrast-to-noise ratio, CNR):SNR=CT值/SD;CNR=(CT值目标-CT值肌肉)/SD肌肉。
1.4 辐射剂量 记录剂量长度乘积(dose-length product, DLP);计算有效剂量(effective dose, ED):ED=DLP×k[权重因子k=0.015 mSv/(mGy·cm)][2]。
1.5 统计学分析 采用SPSS 26.0统计分析软件。以x±s描述符合、以中位数(上下四分位数)描述不符合正态分布的计量资料,组间行独立样本t检验或Mann-Whitney U检验;以频数表示计数资料,组间行χ2检验。采用Kappa检验分析观察者间主观评分的一致性,以Kappa>0.6为一致性较好。P<0.05为差异有统计学意义。
02
结果
2.1 一般资料 2组基线特征具有可比性。组间性别、年龄、身高、体质量、BMI、心率及对比剂用量差异均无统计学意义(P均>0.05),见表4。

2.2 图像质量主观评分 观察者间主观评分一致性较好(Kappa=0.79)。2组图像质量主观评分差异均无统计学意义(P均>0.05),且均未出现因图像质量不佳而影响诊断或需重新扫描者,见表5和图1、2。


图1 观察组患者,男,49岁,心率65次/分,CT检查时间431 min,诊断为RCA多发钙化斑块及混合斑块,上段狭窄70%,LAD及LCX支架植入术后,远端显示良好,支架内金属伪影较重,未见明显狭窄;肝右前叶异常强化灶(箭),结合病史考虑为结肠肿瘤转移;整体诊断信心评分5 A.冠状动脉联合周边血管HRR图; B.冠状动脉HRR图; C~E.CPR图示RCA(C)、LAD(D)及LCX(E),钙化斑块和支架(箭)显示清晰,整体图像质量评分5,血管锐利度评分4; F~I.腹部动脉早期(F)、动脉晚期(G)、门静脉期(H)及延迟期(I)增强图清晰显示腹部血管和器官,噪声和伪影评分5,血管显示评分5 图2 对照组患者,男,59岁,心率50次/分,检查时间601 min,诊断为LAD起始部轻度狭窄(短箭)、右肾囊肿(长箭);整体诊断信心评分5 A.冠状动脉联合周边血管HRR图; B.冠状动脉HRR图; C~E.CPR图示RCA(C)、LAD(D)、LCX(E),整体图像质量评分5,血管锐利度评分5; F~I.腹部动脉早期(F)、动脉晚期(G)、门静脉期(H)及延迟期增强图(I),清晰显示腹部血管和器官,噪声和伪影评分5,血管显示评分5
2.3 图像质量客观评价指标 2组各ROI的CT值、SD、SNR及CNR差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表6。

2.4 辐射剂量 观察组整体扫描DLP和ED分别为(1 576.23±466.03)mGy·cm和(23.64±6.99)mSv,分别较对照组[(1 998.88±478.04)mGy·cm和(29.98±7.17)mSv]降低21.14%和21.17%(t均=4.476,P均<0.0001)。
03
讨论
Dynamic Pitch通过实时控制和反馈系统,能精确调节CT扫描螺距,进而改变扫描速度、图像质量和辐射剂量。本研究采用个体化对比剂注射方案,2组动脉晚期图像质量相当;观察组腹部扫描虽然管电流较高,但其大螺距模式能有效降低辐射剂量并保持图像质量。
季文超等[8]采用可变螺距扫描行双下肢CTA,其辐射剂量(9.18±0.36)mGy较对照组(18.1±0.00)mGy明显下降。徐凯等[9]以可变螺距扫描行主动脉血管成像,其ED[(10.09±4.48)mSv]较常规扫描[(17.34±7.45)mSv]降低42%(P<0.001),且扫描时间明显缩短[(8.78±0.83)s vs. (14.55±2.06)s,P<0.001]。本研究观察组辐射剂量亦显著低于对照组。
相比传统扫描,利用动态可变螺距扫描行下肢动脉CTA可减少对比剂用量12.28%[10]。另有研究[11]显示,可变螺距扫描协议可使下肢动脉CTA对比剂用量减少12.7%,且对比剂体积亦显著低于传统方式扫描(79.55 ml vs. 89.63 ml,P<0.001)。为控制变量,本研究2组采用相同对比剂注射方案,未能观察可变螺距用于降低对比剂用量的可行性。
综上,320排宽体探测器CT动态可变螺距扫描能显著缩短CCTA联合腹部四期CT增强扫描检查时间、降低辐射剂量并保证图像质量。本研究的主要局限性:为单中心观察,总体样本量有限,未行亚组分析,亦未涉及检出病灶效能或与其他低剂量策略进行比较,有待后续加以完善。
参考文献
[1] MATSUMOTO S, YAMADA Y, HASHIMOTO M, et al. CT imaging before transcatheter aortic valve implantation (TAVI) using variable helical pitch scanning and its diagnostic performance for coronary artery disease[J]. Eur Radiol, 2017,27(5):1963-1970.[2] VALENTIN J, International Commission on Radiation Protection. Managing patient dose in multi-detector computed tomography(MDCT). ICRP Publication 102[J]. Ann ICRP, 2007,37(1):1-79.[3] SHIN N, KIM S M, CHOE Y H. Protocol using wide-detector CT with single contrast injection for the aorta and coronary artery: Variable helical pitch versus volume scan following helical scan[J]. Int J Cardiovasc Imaging, 2019,35(10):1935-1942.[4] 张进慧,裴锦奎,唐启瑛,等.可变螺距技术对头颈部CT血管造影辐射剂量及图像质量影响[J].中国医学影像技术,2022,38(12):1872-1876.[5] 邢俊,贾一鸣,焦静,等.可变螺距技术在颈动脉、冠脉CTA一站式扫描中的应用[J].影像诊断与介入放射学,2023,32(5):336-341.[6] 耿纪刚,李笑石,朱寅虎,等.可变螺距技术(VHP)在冠状动脉旁路移植术后CTA复查中的检测效能[J].中国CT和MRI杂志,2023,21(3):89-92.[7] 莫绪凯,吴天可,刘伊勇,等.可变螺距技术在320排CT急性胸痛三联检查中的应用[J].暨南大学学报(自然科学与医学版),2018,39(2):149-155.[8] 季文超,田蔚莉,刘文亚,等.佳能320可变螺距联合迭代重建技术在双下肢CTA血管成像中的运用研究[J].CT理论与应用研究(中英文),2025,34(1):149-154.[9] 徐凯,杜瑶,梁继祥,等.可变螺距技术在主动脉血管成像中的应用价值[J].中国医疗设备,2021,36(9):95-99.[10] XING J, SHI J, TONG L, et al. Application and significance of precise computed tomography angiography (CTA) scanning technology in the assessment of lower extremity arterial diseases[J]. Clin Radiol, 2025,86:106933.[11] LI X S, GENG J G, ZHU Y H, et al. CT imaging using variable helical pitch scanning for lower extremity arterial disease: Reduced contrast medium dose, improved image quality and diagnostic accuracy[J]. Eur J Radiol, 2024,181:111792.
文献引用:戴工华,刘天成,周慧慧,等.320排宽体探测器CT动态可变螺距扫描技术(Dynamic Pitch)用于冠状动脉疾病合并腹部疾病[J].中国医学影像技术,2026,42(4):527-531.
同济大学医学院附属东方医院
一、团队简介 同济大学医学院附属东方医院始建于1920年,是一所集医疗、教学、科研、预防、保健于一体的大型三级甲等综合性公立医院,为全国文明单位、上海市公立医院高质量发展试点单位,位列全国三级公立医院绩效考核A+等级。医院依托同济大学医学院建设发展,坚持“医、教、研、防、管”协同发展,汇聚院士、长江学者、国家杰青等高层次医学人才,拥有多个国家级、省部级重点实验室与科研创新平台,深耕医学基础研究与临床成果转化,多个学科跻身全国百强,是上海市医研融合、人才培育的示范性医疗机构。医院医学影像科是集临床、教学、科研于一体的现代化数字化影像科室,为上海市及浦东新区重点学科核心亚学科、上海市住院医师规范化培训影像专业核心基地。科室拥有结构完善、实力雄厚的专业人才队伍,由国内知名影像专家领衔,骨干团队深耕多领域影像诊断,临床经验扎实、科研教学能力突出。
二、领军人物 路青,主任技师,博士研究生导师,影像科行政主任。美国韦恩州立大学访问学者,是上海市浦江人才,任中华医学会影像技术分会副主任委员、上海市医学会影像技术分会主任委员等多项学术要职。从事医学影像放射学工作25余年,精通 CT、MR、X 线全品类影像诊断与技术研发,深耕淋巴脉管系统疾病影像诊疗、人工智能影像、肺小结节精准诊断、妇科疾病影像四大核心领域,具备多系统、多技术方向的综合诊疗实力,擅长将影像技术与人工智能、医工交叉深度融合。主持上海市科委浦江人才计划等多项部委级课题;发表SCI论文60余篇、在中文核心期刊发表论文75 篇,副主编医学论著2部,申请专利7项。获得教育部、上海市科技进步奖等多项重要荣誉,技术成果推广至全国多家三甲医院。

三、设备 放射科设备先进,拥有国际顶尖的医疗设备20余台,其中包括MR、CT、DSA复合手术室;联影天河CT960+、佳能Aquilion ONE等高端CT及GE SIGNA 3.0T、联影u770 MR等先进的医学影像设备。
四、科研成果 上海市科委浦江人才计划项目(15PJ1405200),国家自然科学基金项目(81271638)。
五、专刊作者简介 戴工华,主管技师。研究方向:心血管系统成像技术。中华医学会影像技术分会第十届影像技术质量控制工作组委员、上海市医学会医学影像技术分会第七届委员会委员兼秘书。


请关注

夜雨聆风