冠脉CTA检查方式对辐射剂量影响的多中心研究

郭道德，李岩，白桦，张挽时，燕树林，金玲，李倩文，王臣，姚新宇,5，杜祥颖，陈楠，李坤成,5

1.首都医科大学宣武医院，北京100053；2.中国医学科学院阜外心血管病医院，北京 100037； 3.空军总医院，北京 100142；4.首都医科大学附属北京同仁医院，北京 100005；5.北京市卫生局医学影像质量控制与改进中心，北京 100053

随着冠脉CTA检查技术的日臻完善，冠脉CTA已经成为冠心病的主要检查手段，但与此同时，人们也越来越关注冠脉CTA的辐射剂量[1]。如何在保证图像质量的前提下，有效地减少辐射剂量，已经成为冠脉CTA面临的重要问题。影响冠脉CTA辐射剂量的因素包括设备、成像方法、受检者等多种因素，需综合分析这些因素对辐射剂量的影响[2]，但目前有关冠脉CTA成像剂量的研究多采用单一机型、单一扫描方式，难以准确揭示影响冠脉CTA辐射剂量的因素，因此，本研究采用多中心、大样本对冠脉CTA检查方式及辐射剂量进行定量研究，以指导和规范冠脉CTA检查。

1 材料与方法

由北京市影像质量控制中心组织5名心血管影像领域专家，于2013年5月8日至6月12日期间，逐一对北京市30家三级医院的冠脉CTA检查的CT机型以及扫描模式进行问卷和现场抽查。随机抽查115例冠脉CTA检查成功的病例作为研究对象。

30家三级医院共有38台CT用于冠脉CTA检查。根据CT机型进行分组分析，115例病人分成普通64排CT组和后64排CT组两组。普通64排CT组包括15台CT、34例数据，后64排CT组（即宝石CT、320排CT、iCT和双源CT）23台CT、81例数据。

对115例冠脉CTA根据检查采用的扫描模式（螺旋扫或序列扫）、采集模式（前门控、后门控或单心动周期大螺距采集）进行分组分析。其中前瞻性心电门控序列扫描组49例，回顾性心电门控螺旋扫描组65例，单心动周期大螺距采集组1例。

采用SPSS17.0统计软件进行统计学分析。采用独立样本t检验分别分析不同机型和不同扫描方式辐射剂量的差异。取P<0.05为有统计学意义。定量指标包括：CT剂量指数（CT dose index，CTDI）；计量长度乘积（dose length product，DLP）；有效剂量（effective dose，ED）=DLP×0.014，0.014为胸部特定转换系数k[4]。

2 结果

2.1 不同机型在冠脉CTA检查中对辐射剂量的影响

在冠脉CTA检查中，后64排CT组的CTDI、DLP和ED三种参数的统计结果均低于普通64排CT组，差异有统计学意义（P<0.05）（表1）。

2.2 不同冠脉CTA扫描模式对辐射剂量的影响

前门控组的CTDI、DLP和ED三种参数的统计结果均低于后门控组，且有统计学意义（P<0.05）（表2）。由于单心动周期大螺距扫描模式组仅有一个病例，故未纳入统计分析。

表1 不同机型在冠脉CTA检查中对辐射剂量的影响

表2 不同冠脉CTA扫描模式对辐射剂量的影响

3 讨论

研究表明，使用后64排CT和低剂量扫描模式均可以有效降低冠脉CTA的辐射剂量。但是，使用低剂量扫描模式较使用后64排CT在降低冠脉辐射剂量的问题上更具有临床意义。

使用后64排CT之所以会降低剂量，是由于随着CT硬件和软件的发展，后64排CT在管球个数、探测器排数、探测器材料和重建算法上都有了新的突破[5]。以重建算法为例，普通64排的重建算法是传统的滤波反投影法（filtered back projection，FBP），该算法投影数据运算时间短、影像重建速度快、硬件设备要求低，但由于未考虑系统光学因素及系统噪声因素，导致投影实测值发生错误或不完整，常造成大量噪声和影像伪影。而后64排CT的重建算法多采用改良的迭代重建算法（iterative reconstraction，IR）,该算法通过对原始投影数据多次反馈性迭代，同时结合系统光学信息和系统噪声信息，使重建影像数据得到更新，获得不受噪声和伪影影响的准确重建影像，即IR重建算法能在更低的辐射剂量下获得相同信噪比的重建影像，且不损失空间分辨率。如：自适应统计迭代重建算法（ASIR）、影像空间迭代重建算法（IRIS）、自适应迭代剂量降低技术（AIDR）等[9]。

而冠脉CTA的低剂量扫描模式是指根据病人的具体情况，合理降低电压、个性化降低管电流以及采用低剂量的图像采集模式等[6-8]。以低剂量冠脉CTA图像采集模式前瞻性心电门控序列扫描模式为例。前瞻性心电门控序列扫描模式是指通过实时监测心电信号，预判下一个心动周期R波出现的时间，并只在预设的心动期相进行X线曝光扫描，其他心动期相X线完全关闭；扫描时检查床不动，上一个扫描的X线曝光结束，扫描床迅速进入下一个位置，等待心电信号控制的正确心动期相开始触发下一个扫描。相对比而言，回顾性心电门控螺旋扫描技术对心脏的每一个位置都重复照射了3到5圈，而前瞻性心电触发扫描的图像很少重叠，从而在很大程度上减少了辐射剂量。前瞻性心电门控序列扫描可使剂量减少60%～80%[10]。

所以,利用高端CT机型（后64排CT）的先进技术，可以降低冠脉CTA的辐射剂量；合理利用所在医院的现有机型（包括普通64排CT）的低剂量扫描模式也可以达到降低冠脉CTA的辐射剂量的效果。

但是，CT检查辐射剂量的管理滞后于CT技术的发展，导致一些辐射剂量大临床操作简便的扫描技术仍然大行其道。例如，后门控扫描对病人准备工作及扫描中的技术要求都相对较前门控简单，扫描后期补救成功率也要高于前门控，这在一定程度上缩短了病人检查时间，也降低了检查失败的风险，但是辐射剂量却是前门控的四倍左右[3]；然而只需要我们在检查前耐心训练病人，检查中认真观察病人心率与心律的变化规律，并根据经验总结权衡使用合理的扫描参数，就可能找到适合进行前门控扫描的病人[11,12]。所以,CT机型滞后是制约冠脉CTA辐射剂量降低的一个因素，置公认的低剂量扫描模式而不用才是冠脉CTA辐射剂量居高不下的重要因素。

总之，根据诊断需求确定适当的影像质量标准及相应的扫描方案，且根据受检者情况选择最佳扫描模式进行合理的参数优化是需要我们放射科医师和技师来共同努力完成的。要想达到降低冠脉CTA检查的辐射剂量的目的，不仅需要医院购买先进CT机器，更需要加强对CT工作人员的培训，敦促CT工作人员加强对CT辐射概念的理解和对所使用CT设备性能的了解掌握， 使CT工作人员在冠脉CTA检查实施中，进行个性化优化扫描参数，尽可能选择低剂量扫描模式，缩小扫描范围，使用最新的重建算法，争取做到在低剂量水平获取满足诊断需求的影像信息。要遵循ALARA原则，积极控制病人心率和心律，创造条件应用低剂量扫描模式，并能够针对病人的实际情况，合理地进行技术参数优化，努力在保证影像诊断质量的前提下，将患者接受的辐射剂量降至尽可能低的水平。

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