青少年冠状动脉CTA低剂量成像方法初探

赵轶轲，徐 磊，范占明，郭久芳，晏子旭

（首都医科大学附属北京安贞医院医学影像科，北京 100029）

由于病因、病种及好发年龄等原因，临床需要检查冠状动脉的病例中一般很少涉及青少年的患者，因此在冠状动脉影像检查中较少遇到青少年患者。但如果遇到青少年患者进行冠状动脉CT血管造影（CTA）检查，因为辐射损伤、对比剂危害更容易造成青少年身体的伤害和肾脏的毒性损害，甚至引起对比剂肾病[1]，因此在对于此年龄段患者检查时需格外注意辐射剂量和对比剂用量的控制。我们运用Siemens Somatom Definition Flash双源CT扫描机对19例青少年患者进行冠状动脉CTA检查，现结合患者的基本病情和心率以及体质量指数（BMI）等因素，分析CTA过程中所遇到的问题及其解决的方法，以及怎样减少患者的辐射剂量和对比剂的用量。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2013年1—6月对19例青少年患者进行冠状动脉CTA检查，其中男 17 例，女 2 例，年龄 7～18 岁，平均（14.7±2.3）岁，临床症状胸闷，胸痛，怀疑冠状动脉起源异常（8例），怀疑川崎病（5例），怀疑冠状动脉瘘（3例），因家族高脂血症怀疑冠心病（3例）。排除标准为心、肾功能不全，碘对比剂过敏，屏气不佳。

1.2 检查方法

采用第二代双源CT扫描机（Somatom Definition Flash，Siemens Healthcare），患者取仰卧位足先进，屏气扫描。以肺动脉水平的胸主动脉横截面作为感兴趣区、监测对比剂浓度的动态变化以触发扫描。使用双筒高压注射器，经肘正中静脉以3.5～5.5 mL/s的流速注入20 mL生理盐水，观察静脉通路是否通畅，然后根据患者BMI，以2.5～4.5 mL/s流速注入非离子对比剂（370 mgI/mL），总量 35～70 mL，随即以同一流速注入20～30 mL生理盐水。对比剂的注射流速和流量根据BMI选择（表1）。于开始对比剂注射，延迟10 s对感兴趣区进行连续动态扫描，以跟踪动脉内对比剂的浓度变化。

表1 根据BMI选择对比剂的流速和流量

根据胸主动脉肺动脉水平处的对比剂峰值的变化，停止对感兴趣区的动态扫描，开始进行从头侧至足侧的扫描，范围包括整个心脏。

根据心率的不同选择扫描模式：心率≥65次/min采用前瞻性触发轴扫（>70次/min，曝光范围35%～45%RR；≤70次/min，曝光范围65%～75%RR）；心率<65次/min采用Flash扫描。扫描层厚0.6 mm，间隔0.6 mm，管球转速0.28 s/r。根据BMI设定管电压及管电流（表2），在保证图像诊断要求的基础上，尽量降低曝光条件，获取原始图像后，用迭代算法（SAFIR）加以重建，提高图像质量。

表2 根据BMI选择扫描条件

扫描后图像传输到Vitrea后处理工作站上，由两位放射科医师在工作站上采用多种重建方式完成冠状动脉图像的重建、评价、诊断。图像分析包括对冠状动脉各分支血管进行容积再现（VR）、最大密度投影（MIP）、多平面重组（MPR）、曲面重组（CPR）以及血管探针（VP）等处理。

2 结果

19例中除1例因呼吸问题导致图像模糊，无法用于诊断，其余18例都获得了满意的图像，均能够清楚显示冠状动脉的主干及其主要分支，并能清晰地显示病变的部位，病变形态和狭窄及扩张程度（图1～6）。19例患者辐射剂量范围为0.58～2.37 mSv，平均辐射剂量为（1.61±0.28） mSv（7～17 岁转换系数K值按0.18计算，18岁及以上患者转换系数K值按0.14计算）。对比剂用量范围35～60 mL，平均对比剂用量为（43.7±5.6） mL。

图1～3 左冠状动脉起自于肺动脉（采用Flash扫描模式，100kV，辐射剂量0.98 mSv，对比剂：流速4 mL/s，总量50 mL）。Figure 1～3. Left coronary artery originated from pulmonary artery(Flash scan mode,100 kV,radiation dose:0.98 mSv,injection rate 4 mL/s,contrast volume 50 mL).

图4～6川崎病（采用前瞻性触发扫描模式，80 kV，辐射剂量1.9 mSv，对比剂：流速 2.5 mL/s，总量 35 mL）。Figure 4～6. Kawasaki disease(prospectively ECG-triggered sequential scan mode,80 kV,radiation dose:1.9 mSv,injection rate 2.5 mL/s,contrast volume 35 mL).

3 讨论

冠状动脉CT成像因为其无创性、快捷性、简便性以及时间分辨率和空间分辨率提高，近些年来得到了长足的发展[2]，已成为临床筛查和诊断冠状动脉疾病较为可靠的检查手段[3-4]。青少年冠状动脉疾病的检查也因为CTA辐射剂量、对比剂用量的减少和成像成功率的提高也开始运用CT成像。放射损害以及对比剂对肾功能的影响对于青少年更加明显，但图像质量是保证正确诊断的基本要素，不宜盲目、过度的降低辐射剂量，影响图像质量，干扰正确的诊断。因此我们在保证图像质量的基础上，从以下几个方面合理的减少辐射剂量和对比剂的用量。

①选择合理的扫描方式和曝光范围，降低辐射剂量。在一个心动周期中，心脏及冠状动脉运动幅度最小的时间是收缩末期及舒张中晚期[5]。当患者心率＜65次/min时，心脏相对静止期在舒张期长，有利于成像，因此选择Flash扫描；当患者心率＞65次/min时选择前瞻性触发轴扫，在轴扫模式，心率＜70次/min时，曝光范围应当设定在舒张期，其他范围不必要曝光，心率＞70次/min时曝光范围应当设定在收缩期，其他范围不必要曝光。这样既满足冠状动脉成像清晰成像的要求，也尽可能的缩小曝光范围，降低了辐射剂量。

②合理的扫描参数以及迭代算法的应用，降低辐射剂量、对比剂用量。根据患者的BMI，设定管电压及管电流，结合迭代算法的应用，在不降低图像质量的情况下，尽可能降低辐射剂量[6-8]。同时，因为管电压的降低，对比剂的流率也得以随之降低，且不产生血管成像对比剂CT值的降低，从而保证了图像质量。因为流速的降低，使得对比剂的总量也随之降低，更有助于降低对患者肾功能的影响和危害。

③精准确定扫描范围，缩短扫描时间，降低辐射剂量、对比剂用量。在确定扫描范围时，应根据患者的心型不同，确定扫描起点。当患者心型为横位心时，应以气管分叉处作为扫描起点；当患者心型为垂位心时，应以气管分叉处下1.5 cm作为扫描起点；当患者心型为中间型时，应以气管分叉处下1.0 cm作为扫描起点。这样减少不必要的扫描范围，缩短扫描时间，从而降低了辐射剂量，以及对比剂用量。

④更加全方位的防护，降低辐射剂量。青少年患者，身体还未完全发育成熟，许多组织、器官正处于生长阶段，对于放射线的伤害更加敏感和严重，且患者一般还未生育，所以我们在对此类患者进行检查时更应防护到位。铅帽、铅脖套一定戴好，铅衣一定将心脏以下躯干360°全方位防护，保护好患者的性腺、甲状腺等腺体和不检查的其他身体器官、组织。减少患者的辐射损伤。

双源CT扫描机的应用大大提高了CTA的图像质量，同时大幅减少了辐射剂量，减少了对比剂的用量，但使用低剂量达到高质量的冠状动脉CTA的成像依赖于患者的良好配合、注药时间与扫描时间窗的合理设定、扫描设备以及方法、参数的选择和匹配，还有操作者的技巧和熟练程度。

[1]王霄英，薛华丹.泌尿生殖系统影像学2011年度进展报告[J].中国继续医学教育，2011，3（8）：75-85.

[2]杨林，张兆琪，范占明，等.心室率、心室率波动级心电编辑对心房颤动患者64层螺旋CT冠状动脉成像质量的影响[J].中华放射学杂志，2010，44（4）：369-373.

[3]张兆琪，马晓海.64层螺旋CT冠状动脉成像：无创性冠状动脉检查的新纪元[J]. 中华放射学杂志，2006，40（8）：789-791.

[4]孟冷，张兆琪，吕飙，等.64层螺旋CT在冠状动脉疾病诊断中的价值[J]. 中华放射学杂志，2006，40（8）：792-796.

[5]Achenbach S,Ropers D,Holle J,et al.In plane coronary arterial motion velocity:measurement with electron-beam CT[J].Radiology,2000,216(1):457-463.

[6]Deak Z,Grimm JM,Treitl M,et al.Filtered back projection,adaptive statistical iterative reconstruction,and a model-based iterative reconstruction in abdominal CT:an experimental clinical study[J].Radiology,2013,266(1):197-206.

[7]Lee SH,Kim MJ,Yoon CS,et al.Radiation dose reduction with the adaptive statistical iterative reconstruction(ASIR)technique for chest CT in children:an intra-individual comparison[J].Eur J Radiol,2012,81(9):938-943.

[8]Ren Q,Dewan SK,Li M,et al.Comparison of adaptive statistical iterative and filtered back projection reconstruction techniques in brain CT[J].Eur J Radiol,2012,81(10):2597-2601.