冠脈CTA檢查方式對輻射劑量影響的多中心研究

郭道德，李巖，白樺，張挽時，燕樹林，金玲，李倩文，王臣，姚新宇,5，杜祥穎，陳楠，李坤成,5

1.首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院，北京100053；2.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外心血管病醫(yī)院，北京 100037； 3.空軍總醫(yī)院，北京 100142；4.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院，北京 100005；5.北京市衛(wèi)生局醫(yī)學(xué)影像質(zhì)量控制與改進中心，北京 100053

隨著冠脈CTA檢查技術(shù)的日臻完善，冠脈CTA已經(jīng)成為冠心病的主要檢查手段，但與此同時，人們也越來越關(guān)注冠脈CTA的輻射劑量[1]。如何在保證圖像質(zhì)量的前提下，有效地減少輻射劑量，已經(jīng)成為冠脈CTA面臨的重要問題。影響冠脈CTA輻射劑量的因素包括設(shè)備、成像方法、受檢者等多種因素，需綜合分析這些因素對輻射劑量的影響[2]，但目前有關(guān)冠脈CTA成像劑量的研究多采用單一機型、單一掃描方式，難以準確揭示影響冠脈CTA輻射劑量的因素，因此，本研究采用多中心、大樣本對冠脈CTA檢查方式及輻射劑量進行定量研究，以指導(dǎo)和規(guī)范冠脈CTA檢查。

1 材料與方法

由北京市影像質(zhì)量控制中心組織5名心血管影像領(lǐng)域?qū)＜?，?013年5月8日至6月12日期間，逐一對北京市30家三級醫(yī)院的冠脈CTA檢查的CT機型以及掃描模式進行問卷和現(xiàn)場抽查。隨機抽查115例冠脈CTA檢查成功的病例作為研究對象。

30家三級醫(yī)院共有38臺CT用于冠脈CTA檢查。根據(jù)CT機型進行分組分析，115例病人分成普通64排CT組和后64排CT組兩組。普通64排CT組包括15臺CT、34例數(shù)據(jù)，后64排CT組（即寶石CT、320排CT、iCT和雙源CT）23臺CT、81例數(shù)據(jù)。

對115例冠脈CTA根據(jù)檢查采用的掃描模式（螺旋掃或序列掃）、采集模式（前門控、后門控或單心動周期大螺距采集）進行分組分析。其中前瞻性心電門控序列掃描組49例，回顧性心電門控螺旋掃描組65例，單心動周期大螺距采集組1例。

采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。采用獨立樣本t檢驗分別分析不同機型和不同掃描方式輻射劑量的差異。取P<0.05為有統(tǒng)計學(xué)意義。定量指標包括：CT劑量指數(shù)（CT dose index，CTDI）；計量長度乘積（dose length product，DLP）；有效劑量（effective dose，ED）=DLP×0.014，0.014為胸部特定轉(zhuǎn)換系數(shù)k[4]。

2 結(jié)果

2.1 不同機型在冠脈CTA檢查中對輻射劑量的影響

在冠脈CTA檢查中，后64排CT組的CTDI、DLP和ED三種參數(shù)的統(tǒng)計結(jié)果均低于普通64排CT組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）（表1）。

2.2 不同冠脈CTA掃描模式對輻射劑量的影響

前門控組的CTDI、DLP和ED三種參數(shù)的統(tǒng)計結(jié)果均低于后門控組，且有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）（表2）。由于單心動周期大螺距掃描模式組僅有一個病例，故未納入統(tǒng)計分析。

表1 不同機型在冠脈CTA檢查中對輻射劑量的影響

表2 不同冠脈CTA掃描模式對輻射劑量的影響

3 討論

研究表明，使用后64排CT和低劑量掃描模式均可以有效降低冠脈CTA的輻射劑量。但是，使用低劑量掃描模式較使用后64排CT在降低冠脈輻射劑量的問題上更具有臨床意義。

使用后64排CT之所以會降低劑量，是由于隨著CT硬件和軟件的發(fā)展，后64排CT在管球個數(shù)、探測器排數(shù)、探測器材料和重建算法上都有了新的突破[5]。以重建算法為例，普通64排的重建算法是傳統(tǒng)的濾波反投影法（filtered back projection，F(xiàn)BP），該算法投影數(shù)據(jù)運算時間短、影像重建速度快、硬件設(shè)備要求低，但由于未考慮系統(tǒng)光學(xué)因素及系統(tǒng)噪聲因素，導(dǎo)致投影實測值發(fā)生錯誤或不完整，常造成大量噪聲和影像偽影。而后64排CT的重建算法多采用改良的迭代重建算法（iterative reconstraction，IR）,該算法通過對原始投影數(shù)據(jù)多次反饋性迭代，同時結(jié)合系統(tǒng)光學(xué)信息和系統(tǒng)噪聲信息，使重建影像數(shù)據(jù)得到更新，獲得不受噪聲和偽影影響的準確重建影像，即IR重建算法能在更低的輻射劑量下獲得相同信噪比的重建影像，且不損失空間分辨率。如：自適應(yīng)統(tǒng)計迭代重建算法（ASIR）、影像空間迭代重建算法（IRIS）、自適應(yīng)迭代劑量降低技術(shù)（AIDR）等[9]。

而冠脈CTA的低劑量掃描模式是指根據(jù)病人的具體情況，合理降低電壓、個性化降低管電流以及采用低劑量的圖像采集模式等[6-8]。以低劑量冠脈CTA圖像采集模式前瞻性心電門控序列掃描模式為例。前瞻性心電門控序列掃描模式是指通過實時監(jiān)測心電信號，預(yù)判下一個心動周期R波出現(xiàn)的時間，并只在預(yù)設(shè)的心動期相進行X線曝光掃描，其他心動期相X線完全關(guān)閉；掃描時檢查床不動，上一個掃描的X線曝光結(jié)束，掃描床迅速進入下一個位置，等待心電信號控制的正確心動期相開始觸發(fā)下一個掃描。相對比而言，回顧性心電門控螺旋掃描技術(shù)對心臟的每一個位置都重復(fù)照射了3到5圈，而前瞻性心電觸發(fā)掃描的圖像很少重疊，從而在很大程度上減少了輻射劑量。前瞻性心電門控序列掃描可使劑量減少60%～80%[10]。

所以,利用高端CT機型（后64排CT）的先進技術(shù)，可以降低冠脈CTA的輻射劑量；合理利用所在醫(yī)院的現(xiàn)有機型（包括普通64排CT）的低劑量掃描模式也可以達到降低冠脈CTA的輻射劑量的效果。

但是，CT檢查輻射劑量的管理滯后于CT技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致一些輻射劑量大臨床操作簡便的掃描技術(shù)仍然大行其道。例如，后門控掃描對病人準備工作及掃描中的技術(shù)要求都相對較前門控簡單，掃描后期補救成功率也要高于前門控，這在一定程度上縮短了病人檢查時間，也降低了檢查失敗的風(fēng)險，但是輻射劑量卻是前門控的四倍左右[3]；然而只需要我們在檢查前耐心訓(xùn)練病人，檢查中認真觀察病人心率與心律的變化規(guī)律，并根據(jù)經(jīng)驗總結(jié)權(quán)衡使用合理的掃描參數(shù)，就可能找到適合進行前門控掃描的病人[11,12]。所以,CT機型滯后是制約冠脈CTA輻射劑量降低的一個因素，置公認的低劑量掃描模式而不用才是冠脈CTA輻射劑量居高不下的重要因素。

總之，根據(jù)診斷需求確定適當?shù)挠跋褓|(zhì)量標準及相應(yīng)的掃描方案，且根據(jù)受檢者情況選擇最佳掃描模式進行合理的參數(shù)優(yōu)化是需要我們放射科醫(yī)師和技師來共同努力完成的。要想達到降低冠脈CTA檢查的輻射劑量的目的，不僅需要醫(yī)院購買先進CT機器，更需要加強對CT工作人員的培訓(xùn)，敦促CT工作人員加強對CT輻射概念的理解和對所使用CT設(shè)備性能的了解掌握， 使CT工作人員在冠脈CTA檢查實施中，進行個性化優(yōu)化掃描參數(shù)，盡可能選擇低劑量掃描模式，縮小掃描范圍，使用最新的重建算法，爭取做到在低劑量水平獲取滿足診斷需求的影像信息。要遵循ALARA原則，積極控制病人心率和心律，創(chuàng)造條件應(yīng)用低劑量掃描模式，并能夠針對病人的實際情況，合理地進行技術(shù)參數(shù)優(yōu)化，努力在保證影像診斷質(zhì)量的前提下，將患者接受的輻射劑量降至盡可能低的水平。

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