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冠状动脉CT检查的辐射剂量 浙江大学医学院二附院放射科 胡秀华 张敏呜 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。这种效应的发生主要是由于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low 8．8 reasonably achievable，ALARA)”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。2 o应用人型体模对64层CT冠状动脉成像(CT coronary angiography，CTCA)相关辐射剂量的癌症终生归因危险度(1ifetime attribute risk，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100 ms[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1．0 mSv左右，CTCA的辐射剂量约1．5～2．0 mSv。这些数值均小于美国民众1年的本底剂量(约3 mSv)p1。随后，MSCT技术迅速发展，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中成为主导技术。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30 S缩短到10 s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2 mSv，4层CT的冠状动脉CTA辐射剂量基本在5 mSv以内峥“，16层CT的剂量大多在5—10 mSv之间捧4?，64层CT的剂量常达10 mSv以上¨14 2i，甚至可高于20 mSv【l 31，这个剂量已高于常规的冠状动脉造影(2．3～22．7 mSv，大多在10 mSv以内)[31。 此阶段，减少CTCA辐射剂量的主要方法有2种。一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％一40％[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?。其次是前置性心电门控技术012-13j。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)。一旦扫描时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，只能选择回顾性心电门控，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160 mill，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。目前