双源CT心脏冠脉低剂量成像技术的研究进展

罗焕江

广西壮族自治区柳州市工人医院放射科，广西柳州 545005

2005年医学研究领域出现了双源CT，其技术的先进性可以与数字减影血管造影并列，此次研究成果使临床上的影像学研究更进一步，极大地降低了常规CT心血管成像假阳性的概率，提高了临床上的诊断准确度[1-3]。近年来，虽然其是临床上较为常规的检查手段，尤其在心血管检查方面应用广泛，但是，有学者指出，双源CT存在一定的电离辐射，并且此辐射可以导致患者的正常细胞发生癌变，杨玲等[4]曾在研究中指出，双源CT检查的电离辐射是导致小儿白血病的主要原因，为了研究分析双源CT心脏冠脉低剂量成像技术的研究进展，本文就双源CT系统、以及双源CT系统与癌症的关系、低剂量下成像的意义进行简单阐述。

1 双源CT系统

随着我国科研实力以及经济实力的不断改进和提升，2006年，北京协和医院引进了双源CT，开启了我国先进影像技术的新时代。程召平等[5]在研究中指出，双源CT系统除了应用于常规检查，在心血管以及胸痛三联征、结肠仿真内镜以及肺结节的计算机辅助检测方面具有非常重要的意义，临床诊断效果较为良好。根据文献调查，双源CT 系统的图像采集时间为83ms，有时最快能达到42ms，这是应用于心脏扫描时较为有意义的方式[6]。其最大的优势即可在常规心率下，获得心脏运动冻结图像。

双源CT系统主要是由2个X线管，以及对应的探测器组成，其中，探测器的扇形角可以覆盖半径为25cm的扫描视野。两个球馆均为电子束金属球管，在进行临床动脉成像时，开启两个球管以及探测器，可以对心脏以外的其它部位进行成像，主要通过各自设定相应的电流值以及电压值，完成对于数据的采集[7]。双源CT系统在进行诊断时，主要采用部分扫描图像重建算法，其主要的目的是可以算短采集时间，并且可以提高时间分辨率，效果较为良好。韩洋等[8]在研究中指出，在对患者进行心脏功能评估时，能够非常准确的获得各期相图像，并且时间的分辨率高达42ms，图像质量也没有受到任何的影响，诊断结果较为良好。

2 CT检查与癌症的关系

临床研究曾表明，冠心病是导致患者死亡的主要原因，权威数据显示，冠心病在临床上的致死率高达20%[9]。传统上，对于冠状动脉的检测主要是冠状动脉造影，但是它主要是侵入患者的体内进行检查，临床上的患者不易接受。随着科技的不断革新，双源CT系统是一种无创性检查手段，诊断的敏感性较高，对于冠状动脉阴性检查的价值高于95%。目前，随着临床上的冠状动脉疾病患者经双源CT系统诊断入院治疗，尽管没有明确指出其诊断方式与恶性肿瘤有关，但是，美国权威机构指出10msv的CT辐射剂量会使患者患有癌症的几率为两千分之一[10]。杜广芬等[11]在研究中指出，在进行诊断时，由于辐射的存在，男性在进行诊断时，致癌风险的概率低于女性，并且每个年龄段，致癌风险的比率不同，总体来说，随着年龄的降低，致癌风险越大。凌寿佳等[12]在研究中表明，双源CT系统致癌风险主要表现在肺癌和乳腺癌，并且风险可以达到80%以上，且女性在35岁之前，极易患有乳腺癌。

3 低剂量成像技术

自从2005年双源CT问世，其在临床上的应用除了可成像质量，实现了不控制心率的冠状动脉成像。但是由于辐射剂量会影响患者的健康，且接受的辐射剂量越高，患者的危险越大。这种危险性遍及各个年龄段的群体，但是以体质较弱的儿童、妇女以及老年人居多。射线剂量的增加，会增加放射相关疾病的风险。因此，临床上需要对放射剂量引起足够的重视。根据不完全统计，每人每年对于背景辐射剂量的最大接受量为2～5mV。但是对于临床上冠状动脉成像而言，剂量越大，对于冠状动脉成像的效果越好，图像越清晰。因此，对于诊断而言，需要考虑成像质量以及患者的可接收量。有学者指出，权衡两者之间的关秀需要遵循最优化原则，即在保证获得良好图像质量的同时，尽可能降低放射剂量。基于女性的最低辐射剂量比男性要高，而且他们有着较强的辐射敏感性，Hell等[13]在研究中指出，在患者的肺部，100msv的辐射剂量已经超出了肺癌风险，女性患癌的几率大大提高。适当的剂量可以优化冠状动脉成像，并且不会影响诊断结果。Tognolini等[14]在研究中指出，双源 CT 系统冠状动脉的成像检查所需要的剂量可以较常规检查降低20%，其主要的优势源自双源CT系统自身的自动调控功能。根据资料显示，主要的原因有三个，具体如下：（1）进行扫描时会自动将心率自动设为选项，扫描过程可以根据患者的心率调节螺距大小，螺距会随着心率的变快而加大，同时也加快了扫描时间，缩短了成像时间，因此，扫描所需剂量下降；（2）在对心脏进行扫描时，设备会家用附加滤过板，减少剂量；（3）双源CT系统自带心电脉冲自动剂量调制技术，在扫描过程中除了对最佳期相采用全剂量射线，其它均会降低剂量。有学者在研究中表明：心率大于80次/min的最佳期相范围为31%～47%，而心率小于65次/min的最佳期相范围为60%～76%。除了在最佳期相采用全剂量，其它期相仅为全剂量的4%。

Christian等[15]通过研究表明，三组患者均采用双源CT系统检测，但是每组的剂量不同，其中两组采用低剂量自动调制技术，这两组患者对剂量降低的程度更加明显，并且最佳期相质量评分没有明显差异，噪声指数的差异具有统计学意义，在降低剂量的同时，也保证了图像质量，避免了对患者造成辐射损伤，临床效果较好。医师在对患者进行CT扫描时，为了更好的遵循最优化原则，需要相关的专业人士加强对于放射剂量测量的学习，掌握其基本的概念与知识，其次，要在实践中不断推出低剂量成像技术，最后能够针对不同的检查者的条件以及受检目的综合CT的软件硬件技术，为其制定合理有效的方案进行扫描。

随着冠状动脉疾病在临床上的发病率逐渐升高，其疾病的危害性越来越干扰到患者的正常生活，因此，为了更好的诊断和治疗冠状动脉疾病，临床上涌现出了越来越多的技术，其中双源CT系统在临床上的广泛应用，为患者的诊断和治疗，带去了福音，提高了阴性诊断的准确率[16-17]，为患者的诊断和治疗提供了保证，这对于患者的身体健康和生命健康安全具有非常重要的意义。但是，随着临床上对于双源CT系统的应用，临床上涌现出一系列的问题，比如辐射损伤。有学者曾在研究中表明，患者在进行检测时，由于辐射剂量问题，会导致患者受到辐射损伤，虽然短时间不会在临床上表现，但是随着时间的延长，这种潜在的危险会渐趋显露，威胁患者的生命健康安全。曾文军等[18]在研究中指出，冠状动脉疾病患者采取双源CT系统进行诊断，其诊断的准确性非常高，可以帮助患者提前发现疾病，早日恢复健康。丁辉等[19]也在研究中指出，采取低剂量成像，可以避免对患者的正常组织造成影响，这对于患者的健康非常重要。如果在患者的进行检测扫描时，适当的降低扫描剂量，可以在一定程度上降低对患者的损伤[20]。因此，随着人们对于临床上注射线剂量的广泛关注，医学工作者力图在影像工作中，在最大程度上降低剂量，这不仅不会损害患者的健康，而且也能够保证图像的质量，非常符合诊断的需要。双源CT系统具备低剂量的优点，因此在临床上被重新认识，其配置了步进扫描模式，其最主要额优点是：在较低心率但较为规整的条件下，可以显著降低辐射剂量但是其也存在一定的局限性，即必须将患者的心率控制在较低的范围内。双源CT系统的扫描时间类似于相机的快门时间，其完全辐射剂量较单源CT缩短一半，并且成像时间也较单源CT缩短。

随着近年来，临床上不断曝光电离辐射对于患者的损害，患者以及临床工作者需要对电离辐射对患者造成的损害引起重视。因此，在进行临床诊断时，在保证图像质量的前提下，要将患者的辐射剂量降低，决不能一味追求完美的图像质量，而不顾辐射剂量的使用以及患者的生命健康安全。对于国内外的CT机生产企业，应该严格按照双源CT系统低剂量的生产原则，在最大程度上降低辐射剂量，保证图像质量。对于维护患者的健康，控制因双源CT系统电离辐射引起的癌症反应，这是我们所有影像工作者的责任，也是我们的义务，降低双源CT系统辐射剂量，保证诊断质量，我们永远在路上。

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