青少年冠狀動脈CTA低劑量成像方法初探

趙軼軻，徐 磊，范占明，郭久芳，晏子旭

（首都醫科大學附屬北京安貞醫院醫學影像科，北京 100029）

由于病因、病種及好發年齡等原因，臨床需要檢查冠狀動脈的病例中一般很少涉及青少年的患者，因此在冠狀動脈影像檢查中較少遇到青少年患者。但如果遇到青少年患者進行冠狀動脈CT血管造影（CTA）檢查，因為輻射損傷、對比劑危害更容易造成青少年身體的傷害和腎臟的毒性損害，甚至引起對比劑腎病[1]，因此在對于此年齡段患者檢查時需格外注意輻射劑量和對比劑用量的控制。我們運用Siemens Somatom Definition Flash雙源CT掃描機對19例青少年患者進行冠狀動脈CTA檢查，現結合患者的基本病情和心率以及體質量指數（BMI）等因素，分析CTA過程中所遇到的問題及其解決的方法，以及怎樣減少患者的輻射劑量和對比劑的用量。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2013年1—6月對19例青少年患者進行冠狀動脈CTA檢查，其中男 17 例，女 2 例，年齡 7～18 歲，平均（14.7±2.3）歲，臨床癥狀胸悶，胸痛，懷疑冠狀動脈起源異常（8例），懷疑川崎病（5例），懷疑冠狀動脈瘺（3例），因家族高脂血癥懷疑冠心病（3例）。排除標準為心、腎功能不全，碘對比劑過敏，屏氣不佳。

1.2 檢查方法

采用第二代雙源CT掃描機（Somatom Definition Flash，Siemens Healthcare），患者取仰臥位足先進，屏氣掃描。以肺動脈水平的胸主動脈橫截面作為感興趣區、監測對比劑濃度的動態變化以觸發掃描。使用雙筒高壓注射器，經肘正中靜脈以3.5～5.5 mL/s的流速注入20 mL生理鹽水，觀察靜脈通路是否通暢，然后根據患者BMI，以2.5～4.5 mL/s流速注入非離子對比劑（370 mgI/mL），總量 35～70 mL，隨即以同一流速注入20～30 mL生理鹽水。對比劑的注射流速和流量根據BMI選擇（表1）。于開始對比劑注射，延遲10 s對感興趣區進行連續動態掃描，以跟蹤動脈內對比劑的濃度變化。

表1 根據BMI選擇對比劑的流速和流量

根據胸主動脈肺動脈水平處的對比劑峰值的變化，停止對感興趣區的動態掃描，開始進行從頭側至足側的掃描，范圍包括整個心臟。

根據心率的不同選擇掃描模式：心率≥65次/min采用前瞻性觸發軸掃（>70次/min，曝光范圍35%～45%RR；≤70次/min，曝光范圍65%～75%RR）；心率<65次/min采用Flash掃描。掃描層厚0.6 mm，間隔0.6 mm，管球轉速0.28 s/r。根據BMI設定管電壓及管電流（表2），在保證圖像診斷要求的基礎上，盡量降低曝光條件，獲取原始圖像后，用迭代算法（SAFIR）加以重建，提高圖像質量。

表2 根據BMI選擇掃描條件

掃描后圖像傳輸到Vitrea后處理工作站上，由兩位放射科醫師在工作站上采用多種重建方式完成冠狀動脈圖像的重建、評價、診斷。圖像分析包括對冠狀動脈各分支血管進行容積再現（VR）、最大密度投影（MIP）、多平面重組（MPR）、曲面重組（CPR）以及血管探針（VP）等處理。

2 結果

19例中除1例因呼吸問題導致圖像模糊，無法用于診斷，其余18例都獲得了滿意的圖像，均能夠清楚顯示冠狀動脈的主干及其主要分支，并能清晰地顯示病變的部位，病變形態和狹窄及擴張程度（圖1～6）。19例患者輻射劑量范圍為0.58～2.37 mSv，平均輻射劑量為（1.61±0.28） mSv（7～17 歲轉換系數K值按0.18計算，18歲及以上患者轉換系數K值按0.14計算）。對比劑用量范圍35～60 mL，平均對比劑用量為（43.7±5.6） mL。

圖1～3 左冠狀動脈起自于肺動脈（采用Flash掃描模式，100kV，輻射劑量0.98 mSv，對比劑：流速4 mL/s，總量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).

圖4～6川崎病（采用前瞻性觸發掃描模式，80 kV，輻射劑量1.9 mSv，對比劑：流速 2.5 mL/s，總量 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 討論

冠狀動脈CT成像因為其無創性、快捷性、簡便性以及時間分辨率和空間分辨率提高，近些年來得到了長足的發展[2]，已成為臨床篩查和診斷冠狀動脈疾病較為可靠的檢查手段[3-4]。青少年冠狀動脈疾病的檢查也因為CTA輻射劑量、對比劑用量的減少和成像成功率的提高也開始運用CT成像。放射損害以及對比劑對腎功能的影響對于青少年更加明顯，但圖像質量是保證正確診斷的基本要素，不宜盲目、過度的降低輻射劑量，影響圖像質量，干擾正確的診斷。因此我們在保證圖像質量的基礎上，從以下幾個方面合理的減少輻射劑量和對比劑的用量。

①選擇合理的掃描方式和曝光范圍，降低輻射劑量。在一個心動周期中，心臟及冠狀動脈運動幅度最小的時間是收縮末期及舒張中晚期[5]。當患者心率＜65次/min時，心臟相對靜止期在舒張期長，有利于成像，因此選擇Flash掃描；當患者心率＞65次/min時選擇前瞻性觸發軸掃，在軸掃模式，心率＜70次/min時，曝光范圍應當設定在舒張期，其他范圍不必要曝光，心率＞70次/min時曝光范圍應當設定在收縮期，其他范圍不必要曝光。這樣既滿足冠狀動脈成像清晰成像的要求，也盡可能的縮小曝光范圍，降低了輻射劑量。

②合理的掃描參數以及迭代算法的應用，降低輻射劑量、對比劑用量。根據患者的BMI，設定管電壓及管電流，結合迭代算法的應用，在不降低圖像質量的情況下，盡可能降低輻射劑量[6-8]。同時，因為管電壓的降低，對比劑的流率也得以隨之降低，且不產生血管成像對比劑CT值的降低，從而保證了圖像質量。因為流速的降低，使得對比劑的總量也隨之降低，更有助于降低對患者腎功能的影響和危害。

③精準確定掃描范圍，縮短掃描時間，降低輻射劑量、對比劑用量。在確定掃描范圍時，應根據患者的心型不同，確定掃描起點。當患者心型為橫位心時，應以氣管分叉處作為掃描起點；當患者心型為垂位心時，應以氣管分叉處下1.5 cm作為掃描起點；當患者心型為中間型時，應以氣管分叉處下1.0 cm作為掃描起點。這樣減少不必要的掃描范圍，縮短掃描時間，從而降低了輻射劑量，以及對比劑用量。

④更加全方位的防護，降低輻射劑量。青少年患者，身體還未完全發育成熟，許多組織、器官正處于生長階段，對于放射線的傷害更加敏感和嚴重，且患者一般還未生育，所以我們在對此類患者進行檢查時更應防護到位。鉛帽、鉛脖套一定戴好，鉛衣一定將心臟以下軀干360°全方位防護，保護好患者的性腺、甲狀腺等腺體和不檢查的其他身體器官、組織。減少患者的輻射損傷。

雙源CT掃描機的應用大大提高了CTA的圖像質量，同時大幅減少了輻射劑量，減少了對比劑的用量，但使用低劑量達到高質量的冠狀動脈CTA的成像依賴于患者的良好配合、注藥時間與掃描時間窗的合理設定、掃描設備以及方法、參數的選擇和匹配，還有操作者的技巧和熟練程度。

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