冠脉CTA

低剂量冠状动脉CTA检查技术临床应用北京阜外心血管病医院白桦‹以其优质影像质量及安全微创、简单易行的检查方式受到临床医生的青睐，已成为临床冠心病诊疗的重要检查手段‹但其高辐射剂量引发的潜在致癌风险也日益引起医学界的关注‹目前，尚没有64层MSCT心脏扫描检查与癌症发病之间关联的专题研究‹CT检查的辐射剂量管理滞后于CT检查技术的发展，迫切需要在临床实际工作中建立行之有效的管理机制，确保医疗电离辐射照射正当化和辐射防护最优化原则的贯彻实施MSCT冠脉检查的应用现状（2000年）“回顾性心电门控+螺旋扫描”冠脉CT检查必须遵循正当性原则任何医疗放射实践对受检者来说应是利大于弊，尽量避免不必要照射任何医疗放射实践对受检者来说应是利大于弊，尽量避免不必要照射新放射影像设备和检查方法的临床准入及应用监督新放射影像设备和检查方法的临床准入及应用监督具体受检者具体受检者CT检查实施政府职能部门行业监管机构把关临床医师临床医师影像医师影像医师应了解CT检查的适应证及潜在辐射危害，确保CT应用的合理性，防止滥用应了解CT检查的适应证及潜在辐射危害，确保CT应用的合理性，防止滥用根据受检者的临床指征及解剖、生理、病理特点，确定诊断所需的影像质量级别及CT检查方案根据受检者的临床指征及解剖、生理、病理特点，确定诊断所需的影像质量级别及CT检查方案影像技师提供满足诊断需求的影像，合理降低受检者的辐射剂量，使患者从CT检查中获益而避害，是影像技师职责所在！成像方法研究、临床应用评价、中的重要指标需特别关注特殊群体（孕妇、婴幼儿、青少年、青年妇女、CT筛查群体及需要重复检查的患者）的辐射危害‹某种程度上决定受检者CT检查所接受的辐射剂量：¾应针对临床诊断需求及所需影像质量级别，确定不同剂量水平的CT扫描程序的正当性¾根据受检者具体情况，确定CT扫描参数设置的正当性¾注意贯彻辐射防护最优化原则，通过体位设计、合理运用设备提供的各种降低剂量的技术手段及防护器具，避免敏感器官的直接照射或减少照射量影像技师MSCT冠状动脉CTA的低剂量检查技术‹如何在较低辐射剂量水平获取满足诊断需求的影像信息，是CT设备厂家和影像技术界共同面临的严峻课题，已成为目前MSCT成像方法学研究的探索热点之一¾设备性能因素¾成像方法因素：成像中三个与辐射剂量相关的环节9冠脉CTA的扫描和数据采集模式9自动曝光控制（AEC，或称管电流调制）技术9扫描参数优化¾其他降低辐射剂量的技术措施设备性能因素”医学影像学属设备依赖型学科，MSCT成像质量和受检者辐射剂量与所用设备的性能特点密切相关”目前64层MSCT被认为是确保冠脉准确成像的最起码的必要设备”进入后64层CT时代，厂家通过不同的技术路线进一步提升心脏成像性能，不断推出新的低剂量扫描技术和降低剂量的综合技术措施”一线CT操作人员需要熟悉所用设备的性能及不同心脏扫描模式的技术特点，扬长避短，充分发挥设备的效能冠脉CTA的扫描和数据采集模式”目前各厂家的64层以上MSCT均配备回顾性心电门控螺旋扫描和前瞻性心电触发序列扫描两种扫描模式，但技术参数不尽相同”对于心脏CT成像，时间分辨率至关重要：¾层面时间分辨率影响扫描模式在实际应用中的心率适应性¾容积时间分辨率影响心脏容积扫描的持续时间成像方法因素：环节一¾层面时间分辨率——扫描模式的心率适应性VCT（175ms）心率慢、心律齐，舒张末期成像DSCT（83ms）快心率，收缩末期成像2010‐10‐25北京阜外心血管病医院9（ECG前触发+轴扫）¾容积时间分辨率—探测器阵列Z轴宽度—心脏扫描持续时间¾容积扫描时间↓，心率波动对冠脉CTA成像的干扰↓2010‐10‐25北京阜外心血管病医院10（DSCT前瞻触发轴扫）（ECG前触发）冠脉CTA的扫描和数据采集模式回顾性心电门控螺旋扫描模式前瞻性心电触发序列扫描模式常规模式常规模式单扇区重建多扇区重建Padding技术前瞻性心电触发螺旋扫描模式•超低剂量（ED1mSv）•大螺距，短时间（心脏扫描≈250ms±）•扫描覆盖范围有限•心率慢且稳，非肥胖患者2ndDSCT¾单扇区重建，一圈一容积，实现低剂量扫描2010‐10‐25北京阜外心血管病医院12前瞻性心电触发容积扫描模式¾快心率：多扇区重建¾心律不齐：多心动周期采集320排CT慢心率快心率或心律不齐”低剂量扫描模式是降低冠脉CTA辐射剂量的最有效方法，但对心率和心律要求较严格，需视受检者具体情况选用需来自2-5个心动周期的数据，随着曝光脉冲数量增加，辐射剂量成倍增加¾¾无动床环节的轴扫模式无动床环节的轴扫模式2010‐10‐25北京阜外心血管病医院13自动曝光控制技术——AEC或管电流调制‹降低CT扫描辐射剂量的有效方法（各家MSCT的AEC存在差异）‹控制方式：自动调整和半自动调整‹调制模式：有基于受检者体型尺寸、角度、长轴、心电调制及组合调制（3D/4D）等多种成像方法因素：环节二‹冠脉CTA的心电后门控螺旋扫描的AEC调制模式主要采用心电调制，根据受检者心率和心律，将全剂量曝光时间窗选择性放在心动周期的收缩末期或舒张末期或兼顾二者，管电流幅度亦可根据需要设置‹个别厂家设备还提供4D（X/Y/Z轴+心电调制）调制模式供胸痛三联征等大范围扫描时选用‹AEC的选择参数包括噪声指数、有效毫安秒/rot、参考mAs/rot、参考影像、毫安上下限、全剂量心电时相范围等‹最终影像质量和受检者的辐射剂量与以上参数及受检者几何尺寸相关。参数使用不当会影响检查的技术成功率心电mA调制扫描参数优化”CTA成像，由于对比剂因素的引入，增加了成像的物体对比，碘信号幅度可达数百HU，在保证相同图像信噪比前提下，为降低辐射剂量提供潜在空间”应针对具体的图像诊断质量要求和患者的个体差异个性化设置扫描参数”与辐射剂量相关的扫描参数包括采集层厚、管电压、管电流、噪声系数（参考mAs/rot）、扫描野、Z轴扫描范围及螺距等，不同的图像重建算法和过滤技术也可影响图像质量”目前前瞻性心电触发轴扫模式无AEC功能，更应重视扫描参数的个性化调整”重要参数：¾管电流：与辐射剂量呈线性关系¾管电压：其二次方与辐射剂量正相关¾扫描范围：DLP与扫描Z轴长度正相关成像方法因素：环节三‹管电流：¾增加管电流可降低图像噪声，提高低对比分辨率，有利于显示低对比的细节，但以增加受照剂量为代价¾管电流过低，量子噪声将使图像信噪比降低，影响重度钙化的血管和血管内支架的显示¾实际应用中，应根据受检者BMI及成像部位的解剖特点（心胸比、膈肌位置、女性乳房体积和肌肉量等）进行个性化选择，以获取相同的图像质量（噪声水平），切忌不考虑受检者BMI而常规使用大管电流2010‐10‐25北京阜外心血管病医院170.43mSv”管电压：决定X线光子能量¾适当降低kV将较大幅度降低有效剂量¾CTA成像，感兴趣的是含碘结构的信号，而碘信号的检测效率随着管电压降低而提高，降低kV，为降低对比剂注射流率和用量提供潜在空间¾但X线束能量过低可增加线束硬化伪影，导致血管管壁模糊，难于评估管壁斑块，实际运用中仅适用于低BMI患者，PCI和冠脉重度钙化患者应慎用¾宝石CT提升了探测器的检测效率，增加低管电压扫描的适用范围”扫描范围：根据实际病变范围设置扫描层数¾避免因范围设置不当遗漏病变或增加受检者的不必要辐射的现象¾冠脉CTA可参考冠脉平扫图像，根据实际心脏大小及是否存在冠脉先天变异或畸形确定CTA扫描范围，但要注意留出适当余量，以防因吸气幅度不一致导致的心脏位置偏移¾亦可根据实际扫描情况实时中止扫描”心脏仿形前置滤过器：¾针对心脏解剖特点设计的优化射线束强度分布的技术，使探测器接收的X线信息分布较均匀，提高图像噪声均匀性，并可降低X线散射，减少受检者的表面剂量¾应根据受检者的几何尺寸和实际心脏大小选择使用¾成像中三个与辐射剂量相关的环节：9冠脉CTA的扫描和数据采集模式：‹仅与心率和心律相关，不畏胖瘦9自动曝光控制（AEC，或称管电流调制）技术‹受限于被检者自身因素/与心率心律相关9扫描参数优化：‹受限于被检者自身因素，低BMI获益”积极控制心率和心律，创造条件应用低剂量冠脉CTA成像技术，是为受检者获取最佳效益代价比的良策回顾性心电门控螺旋扫描模式前瞻性心电触发序列扫描模式心率慢心律齐心率快心律齐心率慢心律不齐心率快心律不齐快找T，慢找P，不快不慢T到P冠脉运动模式随心率变化慢心率快心率心率慢心律齐心率快心律齐心率慢心律不齐心率快心律不齐窄脉冲，ED（RR间期70-80%）扫描宽脉冲，ES（RR间期40-50%）扫描，重建时相可微调宽脉冲，ED（RR间期70-80%）或ES（RR间期30-40%）扫描，结合适应性曝光技术和心电编辑技术修正重建时相宽脉冲，ES（RR间期35-45%）扫描，结合适应性曝光技术和心电编辑技术修正重建时相与设备性能相关异常心律的智能曝光触发功能”适应性扫描技术（DSCT/iCT）：检测到异常R波后进行相应的曝光时相调整，以求补偿期前收缩对成像的不利影响”结合心电编辑功能，提升偶发期前收缩患者的冠脉CTA的技术成功率‹适应性扫描技术的进展心率慢心律齐心率快心律齐心率慢心律不齐心率快心律不齐全剂量曝光时间窗放在舒张末期全剂量曝光时间窗放在ES与ED之期全剂量曝光时间窗放在收缩末期ECG调制off/全剂量曝光时间窗放在收缩末期心率慢心律齐心率快心律齐心率慢心律不齐心率快心律不齐全剂量曝光时间窗放在舒张末期全剂量曝光时间窗放在ES与ED之期全剂量曝光时间窗放在收缩末期ECG调制off/全剂量曝光时间窗放在收缩末期kVpECG毫安调制R-R间期%扫描层数CTDIvolDLPED120MiniDoseAUTO35-7519853.30650.0011.04120MiniDosemanuleEDorES19733.70409.006.96120MiniDosemanule40-5519734.01417.877.10120MiniDosemanule7519828.50376.006.39100MiniDoseAUTO35-7519226.01309.705.30100MiniDosemanuleEDorES19815.86193.003.32ECG管电流调制：35%-75%CareDose4D1.5mSv其他降低辐射剂量的技术措施非对称Z轴动态准直控制技术辐射敏感器官特异性防护技术铋屏蔽技术电子降噪技术重建算法的改进取决于CT设备性能与防护器具配备”可有效屏蔽螺旋扫描时的无效辐射，降低25%的辐射剂量非对称Z轴动态准直控制技术非对称Z轴动态准直控制技术”针对辐射敏感器官采用：通过控制X线在不同投射角度的通断，避免乳腺接受直射线曝光。在不降低图像质量前提下，可减少乳腺40%的辐射剂量”能否与冠脉CTA心电mA调制技术兼容？辐射敏感器官特异性防护技术辐射敏感器官特异性防护技术”通过外置铋屏蔽减少被屏蔽区域的辐射剂量，实现浅表敏感器官的辐射防护且不会影响图像质量”价格较贵，目前国内尚未应用铋屏蔽技术铋屏蔽技术”间接降低辐射剂量的有效方法”CT图像的噪声是由量子噪声和探测器-DAS的电子噪声组成”高度集成的一体化数据转换技术或降噪软件的应用可降低数据传输和转换过程中的电子噪声，提高图像信噪比，相同图像信噪比情况下，降低心脏成像所需辐射剂量电子降噪技术电子降噪技术重建算法的改进”目前各CT设备厂家纷纷推出基于迭代算法的全新重建技术，在扫描辐射剂量降低50～80%的情况下，可快速重建出优质图像，成为又一显著降低受检者辐射剂量的有效方法”重建算法的进一步改进具有提升心脏成像时间分辨力的前景小结”CT成像中，影像质量和辐射剂量是相互依赖的有机体，如何寻找二者的平衡点需要在实践中探索”通常临床情况下，CT的影像质量往往高于诊断需要的可信限，存在降低辐射剂量的潜在空间”CT技术操作人员应强化辐射风险和防护意识，了解MSCT的相关技术参数对图像质量和辐射剂量的影响，操作中遵循ALARA原则，在满足临床诊断需求和影像诊断质量的前提下，针对具体受检者情况，合理选择最适宜