规范化应用“双低”扫描CT血管成像

李 岩，束 敏，李坤成*

[1.首都医科大学宣武医院放射科，北京 100053；2.通用电器药业(上海)有限公司，上海 200000]

CTA以其良好的空间和时间分辨率、无创及检查简便快速等特点，已广泛应用于临床[1-3]。但CTA检查的X线辐射对人体有害[4]，且对比剂对受检者肾脏有潜在损害，可能引发对比剂肾病[5]。国际放射防护委员会(International Commission on Radiological Protection, ICRP)提出辐射防护与安全最优化理论，推荐获得足够诊断信息及合适图像质量时，尽可能降低辐射剂量(as low as reasonably achievable, ALARA)的原则[6]。最近有学者[7]提出，在保证临床诊断质量的基础上，降低X线辐射剂量和碘摄入量(“双低”概念)，可降低对受检者损害的风险。本文对“双低”CTA扫描的研究进展进行综述。

1 降低X线辐射剂量和碘摄入量的策略

1.1 降低CT辐射剂量 根据辐射防护的ALARA原则，在满足临床诊断需求的前提下，合理运用扫描参数以最大限度降低辐射剂量尤为重要。《心脏冠状动脉多排CT临床应用专家共识》[3]中降低辐射剂量最常用的方法包括：①管电流调制；②前置滤线器和后滤过重建技术；③降低管电压；④前瞻性心电门控采集技术。Tang等[8]将管电流从150 mAs调节至650 mAs，将管电压从120 kV降低至80 kV，用于腹部CT检查，以120 kV管电压、300 mAs管电流CT扫描所获数据为参照，发现将低管电压组(80 kV)管电流增加至500 mAs时不降低CNR和低对比探测能力，且容积CT剂量指数降低42%；提示在降低辐射剂量方面，降低管电压比降低管电流更具优势。而Kondratyev等[9]发现,在其他条件不变时，与传统120 kV管电压扫描比较，采用100 kV的管电压行颈动脉CTA检查可显著降低有效剂量。

1.2 降低碘摄入量 目前对比剂肾病发病率已居肾病第3位，占肾病总患者11%～12%[10]。根据欧洲泌尿生殖放射协会(European Society of Urogenital Radiology, ESUR)的研究报告，除患者自身因素外，造成对比剂肾病的重要风险因素为应用高渗性、大剂量对比剂[11]。Leow等[12]提出,预防对比剂肾病的根本措施是使用对比剂前进行风险评估、避免应用高渗透压或高黏度对比剂，并减少对比剂用量。我国碘对比剂使用指南(第2版)[13]亦明确指出，应尽可能选择非离子型对比剂、等渗或次高渗对比剂，避免使用高渗性对比剂。放射科医务人员在未知受检者是否有肾功能损伤的情况下，选择低浓度、等渗碘对比剂可减少对比剂肾病的发生。目前碘含量最低的等渗对比剂为碘克沙醇(270 mgI/ml)，其为非离子型二聚体分子结构，渗透压为290 mOsm/kg体质量，与人体血浆渗透压(约300 mOsm/kg体质量)相近；37℃时其黏滞度为5.8 mPa·s，低于多数碘对比剂[14]。Zheng等[15]发现，在冠状动脉CTA中应用低浓度对比剂(碘克沙醇270 mgI/ml)，结合正弦图确定迭代重建(sinogram-affirmed iterative reconstruction, SAFIRE)算法、低管电压(80～100 kV)技术，图像质量可满足诊断要求，且X线辐射剂量明显降低。

2 “双低”扫描CTA的应用现状

近年来，国内外学者关于“双低”扫描在心脏大血管、头颈部及外周血管CTA中的应用进行了探讨。

2.1 心脏大血管疾病 牛娟琴等[16]对临床拟诊冠状动脉心脏病、接受320排容积CT冠状动脉血管成像的患者进行研究，将被试者随机分为常规组(120 kV，碘海醇350 mgI/ml)、低浓度对比剂组(120 kV，碘克沙醇270 mgI/ml)和“双低”组(100 kV，碘克沙醇270 mgI/ml)，发现3组冠状动脉图像质量差异均无统计学意义；常规组与低浓度对比剂组各心功能指标、噪声、CNR和辐射剂量差异均无统计学意义，碘平均剂量差异有统计学意义[(318.2±10.2)mgI/ml vs (245.5±9.3)mgI/ml，P<0.05)]；低浓度对比剂组和“双低”组各心功能指标、噪声、碘平均剂量间的差异无统计学意义，有效辐射剂量[(12.1±2.6)mSv vs (7.6±1.7)mSv，P<0.05)]及CNR(18.1±2.1 vs 25.37±3.5，P<0.05)的差异有统计学意义。常妙等[17]发现，采用碘克沙醇270 mgI/ml和80～100 kV进行冠状动脉CTA检查，适用于非超重[体质量指数(body masss index, BMI)<24 kg/m2]和超重(BMI≥24 kg/m2)人群。

2.2 头颈部及中枢神经系统疾病 吕仁锋等[18]选取接受头颈CTA检查的患者，分别采用“双低”技术(100 kV，碘克沙醇270 mgI/ml；“双低”组)和常规技术扫描(120 kV，碘海醇350 mgI/ml；常规组)，联合自适应统计迭代算法进行图像重建，发现2组图像噪声和图像质量评分差异均无统计学意义；“双低”组颈动脉平均CT值[(406.4±48.2)HU]高于常规组[(385.1±44.4)HU,P<0.001)]；“双低”组辐射剂量较常规组降低约35%(P<0.001)，碘当量亦明显降低[(230.42±5.04)mgI/kg vs (303.34±7.34)mgI/kg，P<0.001)]。而另一项随机对照研究[19]采用“超双低”扫描(80 kV，碘克沙醇270 mgI/ml；“超双低”组)和常规(120 kV，碘海醇350 mgI/ml；常规组)扫描行颈动脉CTA检查，发现“超双低”组的平均CT值高于常规组[(444.3±40.2)HU vs (353.0±54.4)HU，P<0.001)]，辐射剂量降低约68%(P<0.001)。

2.3 外周血管疾病 有研究[20]采用不具备迭代算法的CT机进行肾动脉“双低”扫描，将受检者按管电压和对比剂分为A组(120 kV，碘海醇350 mgI/ml)、B组(100 kV，碘海醇350 mgI/ml)、C组(120 kV，碘克沙醇 270 mgI/ml)及D组(100 kV，碘克沙醇270 mgI/ml)，结果显示管电压不同时，100 kV较120 kV背景CT值升高、噪声增大(P<0.05)；C组肾动脉血管SNR与D组比较差异无统计学意义(P=0.342)；4组图像质量主观评分差异无统计学意义(P>0.05)；管电压不同时，100 kV较120 kV辐射剂量降低约39%(P<0.05)；C组和D组对比剂不良反应发生率较A组和B组明显减低(P<0.05)；提示采用不具备迭代算法的CT机，采用低管电压、低浓度对比剂扫描也可获得满意的肾动脉CTA图像质量，同时降低了辐射剂量及对比剂不良反应发生率。胡庆华等[21]采用碘克沙醇270 mgI/ml、100 kV模式行320排CT肺动脉成像时，图像质量符合诊断要求，其剂量长度乘积和有效剂量显著低于对照组(碘普罗胺370 mgI/ml，120 kV；P<0.05)。陈博等[22]对临床拟诊下肢动脉病变患者采用不同扫描方案行下肢动脉CTA检查，发现100 kVp条件下采用碘克沙醇(270 mgI/ml)联合iDose4迭代重建技术，图像质量可满足临床诊断需要，同时可降低患者的辐射剂量和对比剂剂量。

Li等[23]对受试者行前瞻性、多中心、非干预CTA检查，研究对象包括42个研究中心4 513例受试者，对受试者行冠状动脉/主动脉、头颈动脉、肾动脉和肺动脉CTA检查，旨在评价“双低”(碘克沙醇 270 mgI/ml，100 kVp)扫描方案及迭代重建算法的安全性，结果显示99.7%患者的图像可被评估[24]，其中80.1%图像质量为优；患者总体平均对比剂用量为(60.9±13.0)ml，而冠状动脉、主动脉、头颈动脉、肾动脉和肺动脉CTA检查的对比剂用量分别为 (62.7±10.7)ml、(68.4±11.5)ml、(61.8±12.2)ml，(65.2±12.4)ml和(42.2±7.5)ml；患者平均总体碘摄入量(碘摄人量=对比剂用量×碘浓度)16.4 g，冠状动脉碘摄入量16.9 g，较韩磊等[25]报道常规扫描(碘普罗胺370 mgI/ml、120 kVp、前门控、FBP重建)平均碘摄入量(25.3 g)下降33.2%；主动脉组碘摄入量为18.5 g，较常规扫描(碘帕醇370 mgI/ml、120 kVp、ASiR重建)碘摄入量(29.97 g)[26]下降38.3%；头颈动脉碘摄入量16.7 g，较黄育鑫等[27]报道常规扫描(碘海醇350 mgI/ml、120 kVp、ASiR重建)的平均碘摄入量(19.35 g)下降13.7%；肾动脉碘摄入量17.6 g，较常规扫描(碘普罗胺370 mgI/ml、120 kVp、ASiR重建)的碘摄入量(22.2 g)[28]下降20.7%；肺动脉碘摄入量11.4 g，较何霖等[29]报道常规扫描(碘帕醇370 mgI/ml、120 kVp、ASiR重建)的平均碘摄入量(24.0 g)下降52.5%；总有效辐射剂量为(3.1±2.6)mSv，冠状动脉、主动脉、头颈动脉、肾动脉和肺动脉CTA的有效辐射剂量分别为(3.3±2.7)mSv、(7.6±4.0)mSv、(1.7±0.7)mSv、(3.4±1.4)mSv和(4.9±1.6)mSv；使用“双低”(碘克沙醇270 mgI/ml，100 kVp)扫描方案后的药物相关不良反应总发生率约1.4%，且无严重不良反应或不良反应导致试验终止。

以受试者BMI分层的亚组分析显示[30]，采用“双低”扫描，4个BMI亚组(BMI≤21 kg/m2、21 kg/m2

因此，采用碘克沙醇270 mgI/ml联合100 kV管电压和迭代减噪重建技术进行CTA，可获得高质量图像，安全性良好，X线辐射剂量低，且不受患者BMI影响。采用“双低”扫描CTA技术具有实用性及安全性。

3 “双低”应用方案经验介绍

根据临床研究及实际临床经验，结合Li等[23]相关数据，冠状动脉、主动脉、头颈部、肺动脉及肾动脉“双低”扫描CTA建议见表1。

综上所述，在保证图像质量的前提下，“双低”扫描CTA技术可明显减低辐射剂量和碘摄入总量，最大限度地减少对CTA受检者的潜在危害。将“双低”扫描技术更好地应用于全身各系统，制定更为合理的扫描方案，还有待进一步探索。进一步明确不同年龄、性别、BMI等亚组间图像质量及安全性的关系，在保证图像质量的基础上，将CTA辐射剂量和相关不良反应降至最低，还有待更深入研究。

表1 冠状动脉、主动脉、头颈部、肺动脉及肾动脉“双低”扫描CTA建议

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