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1、冠状动脉CT检查的辐射剂量浙江人学I矢学院二附院放射科胡秀华弓长敏呜众所周知,基于x线成像的CT检查伴随着低剂量电离辐射。尽管这种剂量水平的电离辐射不会产生确定性生物学效应,但是低剂量辐射的随机性效应没有阈值,且发生几率与剂量成正比。这种效应的发生主耍是由于X线可以导致DNA链的断裂和碱基的破坏…。辐射所致的大部分损伤可由细胞内修复系统快速修复,但DNA双链的断裂不易修复。偶然情况下,错误的修复可引起点突变、染色体异位和基因融合,诱导肿瘤发生…。因此,CT检查的应用必须遵循"合理使用低剂量(鹊low8.8reasonablyachievable,ALAR
2、A)??的原则。由于心脏持续搏动,为避免运动伪影、保证图像的分辨率,心脏CT检查通常采用回顾性心电门控、很小的螺距和层厚。这种扫描模式导致辐射剂量增加,相关的致癌危险也增高。Einstein等。2o应用人型体模对64层CT冠状动脉成像(CTcoronaryangiography,CTCA)相关辐射剂量的癌症终生归因危险度(lifetimeattributerisk,LAR)进行估算,结果显示回顾性心电门控CTCA的癌症LAR最高的是20岁女性,达1/143,80岁男性最低。为1/3261,20岁男性的癌症LAR是80岁男性的5倍,危险度最高的是肺癌和年轻
3、女性的乳腺癌。因此,谨慎评估心脏CT检查的危险收益比和优化扫描参数减少辐射剂量至关重要。笔者回顾了近年来CTCA的技术发展及相关的辐射剂量,介绍减少辐射剂量的方法,为优化心脏CT检查提供参考。CTCA的研究始于电子束CT(EBCT),该技术能实现较高的时间分辨率,约100ms[3],在冠状动脉钙化积分的评价方面积累了很多经验,但因空间分辨率不足未能在临床广泛应用。研究表明H。,EBCT冠状动脉钙化积分(平扫)的辐射剂量为1.0mSv左右,CTCA的辐射剂量约1・5-2.0mSvo这些数值均小于美国民众1年的本底剂量(约3mSv)plo随后,MSCT技术迅
4、速发展,探测器数量增多,机架旋转速度加快,时间、空间分辨率随之提高,在无创性冠状动脉成像领域屮成为主导技术。MSCT的CTCA技术发展可分为两个阶段,第一阶段:从4层到64层CT,随着探测器数量的增加,一次扫描的覆盖范围增大,整个心脏的扫描时间从近30S缩短到10s以内。第二阶段:64层CT后,高端技术发展出现了分化,有的致力于继续增加探测器的数量,出现了256层、320层CT;有的致力于双X线管、双能量的开发,提高时间、空间分辨率。一、第一阶段(从4层CT到64层CT)随着CT探测器数量增加,一次采集得到的图像数从4层增加到64层。根据CT技术原理。在
5、减小单个探测器宽度和扫描螺距以提高空间、时间分辨率的同时,辐射剂量增加。因此,从4层到64层CT。CTCA的辐射剂量呈上升趋势。通常,钙化积分(或平扫)的辐射剂量〈2mSv,4层CT的冠状动脉CTA辐射剂量基本在5mSv以内峥16层CT的剂量大多在5—10mSv之间捧4…,64层CT的剂量常达10mSv-142i,甚至可高于20mSv[131,这个剂量已高于常规的冠状动脉造影(2.3〜22・7mSv,大多在10mSv以内)[31。此阶段,减少CTCA辐射剂量的主要方法有2种。」是心电图控制的管电流调制技术。这种技术在心电图R-R间期的数据采集时间窗(一般
6、是收缩末期至舒张末期)运用全量的管电流输出,其他时间管电流减少至20%,可减少辐射剂量36%—40%[9qoj。如果在此技术基础上降低管电压,辐射剂量可进一步减少40%左右u…。其次是前置性心屯门控技术012-13jo该技术采用轴扫的模式,移床-扫描交替进行,仅在R—R问期的数据采集时间窗触发扫描,其余时间没有射线输出,可减少75%〜80%的辐射剂量,主要用于有足够探测器宽度的“层CT[12-133,经过3〜4次移床一扫描覆盖全心。但是,该技术仅限于低心率患者(一般需〈70次/min)。一旦扫描吋患者的心律出现明显波动,扫描结束后不能进行时相再选择或心电
7、编辑,将导致扫描失败。对于心律失常、心率难以控制的患者,为了保证图像质量和检查结果,只能选择冋顾性心电门控,而严重心律失常属于检查的禁忌。二、第二阶段(高端CT的新技术)64层CT以后,一部分MSCT机型的探测器数量继续增加到128、320排。这种机型一次采集得到图像可达256、320层,显著增加了单次扫描的覆盖范围,最大160mill,可实现一次扫描覆盖全心,避免重复扫描而减少辐射剂量。另一种双X线管双探测器的双源机型拥有2套数据采集系统,同时使用时,每组X线管/探测器组合只需旋转90。就可以采集到完成图像重建所需的180。数据投影,显著提高时间分辨率
8、。目前第二代双源CT最高时间分辨率达到75“。宝石CT采用新的探测器材料和新的叠