規范化應用“雙低”掃描CT血管成像

李 巖，束 敏，李坤成*

[1.首都醫科大學宣武醫院放射科，北京 100053；2.通用電器藥業(上海)有限公司，上海 200000]

CTA以其良好的空間和時間分辨率、無創及檢查簡便快速等特點，已廣泛應用于臨床[1-3]。但CTA檢查的X線輻射對人體有害[4]，且對比劑對受檢者腎臟有潛在損害，可能引發對比劑腎病[5]。國際放射防護委員會(International Commission on Radiological Protection, ICRP)提出輻射防護與安全最優化理論，推薦獲得足夠診斷信息及合適圖像質量時，盡可能降低輻射劑量(as low as reasonably achievable, ALARA)的原則[6]。最近有學者[7]提出，在保證臨床診斷質量的基礎上，降低X線輻射劑量和碘攝入量(“雙低”概念)，可降低對受檢者損害的風險。本文對“雙低”CTA掃描的研究進展進行綜述。

1 降低X線輻射劑量和碘攝入量的策略

1.1 降低CT輻射劑量 根據輻射防護的ALARA原則，在滿足臨床診斷需求的前提下，合理運用掃描參數以最大限度降低輻射劑量尤為重要。《心臟冠狀動脈多排CT臨床應用專家共識》[3]中降低輻射劑量最常用的方法包括：①管電流調制；②前置濾線器和后濾過重建技術；③降低管電壓；④前瞻性心電門控采集技術。Tang等[8]將管電流從150 mAs調節至650 mAs，將管電壓從120 kV降低至80 kV，用于腹部CT檢查，以120 kV管電壓、300 mAs管電流CT掃描所獲數據為參照，發現將低管電壓組(80 kV)管電流增加至500 mAs時不降低CNR和低對比探測能力，且容積CT劑量指數降低42%；提示在降低輻射劑量方面，降低管電壓比降低管電流更具優勢。而Kondratyev等[9]發現,在其他條件不變時，與傳統120 kV管電壓掃描比較，采用100 kV的管電壓行頸動脈CTA檢查可顯著降低有效劑量。

1.2 降低碘攝入量 目前對比劑腎病發病率已居腎病第3位，占腎病總患者11%～12%[10]。根據歐洲泌尿生殖放射協會(European Society of Urogenital Radiology, ESUR)的研究報告，除患者自身因素外，造成對比劑腎病的重要風險因素為應用高滲性、大劑量對比劑[11]。Leow等[12]提出,預防對比劑腎病的根本措施是使用對比劑前進行風險評估、避免應用高滲透壓或高黏度對比劑，并減少對比劑用量。我國碘對比劑使用指南(第2版)[13]亦明確指出，應盡可能選擇非離子型對比劑、等滲或次高滲對比劑，避免使用高滲性對比劑。放射科醫務人員在未知受檢者是否有腎功能損傷的情況下，選擇低濃度、等滲碘對比劑可減少對比劑腎病的發生。目前碘含量最低的等滲對比劑為碘克沙醇(270 mgI/ml)，其為非離子型二聚體分子結構，滲透壓為290 mOsm/kg體質量，與人體血漿滲透壓(約300 mOsm/kg體質量)相近；37℃時其黏滯度為5.8 mPa·s，低于多數碘對比劑[14]。Zheng等[15]發現，在冠狀動脈CTA中應用低濃度對比劑(碘克沙醇270 mgI/ml)，結合正弦圖確定迭代重建(sinogram-affirmed iterative reconstruction, SAFIRE)算法、低管電壓(80～100 kV)技術，圖像質量可滿足診斷要求，且X線輻射劑量明顯降低。

2 “雙低”掃描CTA的應用現狀

近年來，國內外學者關于“雙低”掃描在心臟大血管、頭頸部及外周血管CTA中的應用進行了探討。

2.1 心臟大血管疾病 牛娟琴等[16]對臨床擬診冠狀動脈心臟病、接受320排容積CT冠狀動脈血管成像的患者進行研究，將被試者隨機分為常規組(120 kV，碘海醇350 mgI/ml)、低濃度對比劑組(120 kV，碘克沙醇270 mgI/ml)和“雙低”組(100 kV，碘克沙醇270 mgI/ml)，發現3組冠狀動脈圖像質量差異均無統計學意義；常規組與低濃度對比劑組各心功能指標、噪聲、CNR和輻射劑量差異均無統計學意義，碘平均劑量差異有統計學意義[(318.2±10.2)mgI/ml vs (245.5±9.3)mgI/ml，P<0.05)]；低濃度對比劑組和“雙低”組各心功能指標、噪聲、碘平均劑量間的差異無統計學意義，有效輻射劑量[(12.1±2.6)mSv vs (7.6±1.7)mSv，P<0.05)]及CNR(18.1±2.1 vs 25.37±3.5，P<0.05)的差異有統計學意義。常妙等[17]發現，采用碘克沙醇270 mgI/ml和80～100 kV進行冠狀動脈CTA檢查，適用于非超重[體質量指數(body masss index, BMI)<24 kg/m2]和超重(BMI≥24 kg/m2)人群。

2.2 頭頸部及中樞神經系統疾病 呂仁鋒等[18]選取接受頭頸CTA檢查的患者，分別采用“雙低”技術(100 kV，碘克沙醇270 mgI/ml；“雙低”組)和常規技術掃描(120 kV，碘海醇350 mgI/ml；常規組)，聯合自適應統計迭代算法進行圖像重建，發現2組圖像噪聲和圖像質量評分差異均無統計學意義；“雙低”組頸動脈平均CT值[(406.4±48.2)HU]高于常規組[(385.1±44.4)HU,P<0.001)]；“雙低”組輻射劑量較常規組降低約35%(P<0.001)，碘當量亦明顯降低[(230.42±5.04)mgI/kg vs (303.34±7.34)mgI/kg，P<0.001)]。而另一項隨機對照研究[19]采用“超雙低”掃描(80 kV，碘克沙醇270 mgI/ml；“超雙低”組)和常規(120 kV，碘海醇350 mgI/ml；常規組)掃描行頸動脈CTA檢查，發現“超雙低”組的平均CT值高于常規組[(444.3±40.2)HU vs (353.0±54.4)HU，P<0.001)]，輻射劑量降低約68%(P<0.001)。

2.3 外周血管疾病 有研究[20]采用不具備迭代算法的CT機進行腎動脈“雙低”掃描，將受檢者按管電壓和對比劑分為A組(120 kV，碘海醇350 mgI/ml)、B組(100 kV，碘海醇350 mgI/ml)、C組(120 kV，碘克沙醇 270 mgI/ml)及D組(100 kV，碘克沙醇270 mgI/ml)，結果顯示管電壓不同時，100 kV較120 kV背景CT值升高、噪聲增大(P<0.05)；C組腎動脈血管SNR與D組比較差異無統計學意義(P=0.342)；4組圖像質量主觀評分差異無統計學意義(P>0.05)；管電壓不同時，100 kV較120 kV輻射劑量降低約39%(P<0.05)；C組和D組對比劑不良反應發生率較A組和B組明顯減低(P<0.05)；提示采用不具備迭代算法的CT機，采用低管電壓、低濃度對比劑掃描也可獲得滿意的腎動脈CTA圖像質量，同時降低了輻射劑量及對比劑不良反應發生率。胡慶華等[21]采用碘克沙醇270 mgI/ml、100 kV模式行320排CT肺動脈成像時，圖像質量符合診斷要求，其劑量長度乘積和有效劑量顯著低于對照組(碘普羅胺370 mgI/ml，120 kV；P<0.05)。陳博等[22]對臨床擬診下肢動脈病變患者采用不同掃描方案行下肢動脈CTA檢查，發現100 kVp條件下采用碘克沙醇(270 mgI/ml)聯合iDose4迭代重建技術，圖像質量可滿足臨床診斷需要，同時可降低患者的輻射劑量和對比劑劑量。

Li等[23]對受試者行前瞻性、多中心、非干預CTA檢查，研究對象包括42個研究中心4 513例受試者，對受試者行冠狀動脈/主動脈、頭頸動脈、腎動脈和肺動脈CTA檢查，旨在評價“雙低”(碘克沙醇 270 mgI/ml，100 kVp)掃描方案及迭代重建算法的安全性，結果顯示99.7%患者的圖像可被評估[24]，其中80.1%圖像質量為優；患者總體平均對比劑用量為(60.9±13.0)ml，而冠狀動脈、主動脈、頭頸動脈、腎動脈和肺動脈CTA檢查的對比劑用量分別為 (62.7±10.7)ml、(68.4±11.5)ml、(61.8±12.2)ml，(65.2±12.4)ml和(42.2±7.5)ml；患者平均總體碘攝入量(碘攝人量=對比劑用量×碘濃度)16.4 g，冠狀動脈碘攝入量16.9 g，較韓磊等[25]報道常規掃描(碘普羅胺370 mgI/ml、120 kVp、前門控、FBP重建)平均碘攝入量(25.3 g)下降33.2%；主動脈組碘攝入量為18.5 g，較常規掃描(碘帕醇370 mgI/ml、120 kVp、ASiR重建)碘攝入量(29.97 g)[26]下降38.3%；頭頸動脈碘攝入量16.7 g，較黃育鑫等[27]報道常規掃描(碘海醇350 mgI/ml、120 kVp、ASiR重建)的平均碘攝入量(19.35 g)下降13.7%；腎動脈碘攝入量17.6 g，較常規掃描(碘普羅胺370 mgI/ml、120 kVp、ASiR重建)的碘攝入量(22.2 g)[28]下降20.7%；肺動脈碘攝入量11.4 g，較何霖等[29]報道常規掃描(碘帕醇370 mgI/ml、120 kVp、ASiR重建)的平均碘攝入量(24.0 g)下降52.5%；總有效輻射劑量為(3.1±2.6)mSv，冠狀動脈、主動脈、頭頸動脈、腎動脈和肺動脈CTA的有效輻射劑量分別為(3.3±2.7)mSv、(7.6±4.0)mSv、(1.7±0.7)mSv、(3.4±1.4)mSv和(4.9±1.6)mSv；使用“雙低”(碘克沙醇270 mgI/ml，100 kVp)掃描方案后的藥物相關不良反應總發生率約1.4%，且無嚴重不良反應或不良反應導致試驗終止。

以受試者BMI分層的亞組分析顯示[30]，采用“雙低”掃描，4個BMI亞組(BMI≤21 kg/m2、21 kg/m2

因此，采用碘克沙醇270 mgI/ml聯合100 kV管電壓和迭代減噪重建技術進行CTA，可獲得高質量圖像，安全性良好，X線輻射劑量低，且不受患者BMI影響。采用“雙低”掃描CTA技術具有實用性及安全性。

3 “雙低”應用方案經驗介紹

根據臨床研究及實際臨床經驗，結合Li等[23]相關數據，冠狀動脈、主動脈、頭頸部、肺動脈及腎動脈“雙低”掃描CTA建議見表1。

綜上所述，在保證圖像質量的前提下，“雙低”掃描CTA技術可明顯減低輻射劑量和碘攝入總量，最大限度地減少對CTA受檢者的潛在危害。將“雙低”掃描技術更好地應用于全身各系統，制定更為合理的掃描方案，還有待進一步探索。進一步明確不同年齡、性別、BMI等亞組間圖像質量及安全性的關系，在保證圖像質量的基礎上，將CTA輻射劑量和相關不良反應降至最低，還有待更深入研究。

表1 冠狀動脈、主動脈、頭頸部、肺動脈及腎動脈“雙低”掃描CTA建議

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