低剂量扫描在64层螺旋CT冠脉检查中的应用课件

低剂量扫描在64层螺旋CT冠脉检查中的应用自从伦琴1895年发现X线起，X线一直以医生的能够穿透表面看到人体内部结构变化的另一种眼光而为人类的疾病诊治服务。一百多年来，X线设备发生了巨大变化，从最简单的X线装置发展到数字化计算机化设备，以及64层、256层CT系统。随着人们对健康的重视，随着人们生活水平的提高，也随着先进X线设备的日益增多和普及，接受X线检查的人数将逐渐增多，但是直到2000年后才意识到CT扫描在追求扫描速度、图像质量提高的同时，X线对人体的损伤越来越严重，是个不容忽视的问题。辐射剂量加大的原因目前全球总体X线剂量急剧增加的三个原因是：1、多层螺旋CT机的应用普及和多项技术的广泛应用（如：心脏冠脉扫描）；2、采用薄层层厚锥形线束扫描，降低了射线剂量的利用率；3、接受CT检查的患者急剧增加。而在我国，循证医学的开展、医疗取证倒置的需要、迷信高精尖设备等，可能是辐射剂量加大的原因X线对人体的危害X射线具有波粒二象性，除具有电磁波的共同属性外，还具有以下几方面的性质：

1．穿透作用：是X线医学成像的基础2．荧光作用：摄影中用的增感屏，影像增强器的输入屏都是利用这种特性制成的

3．电离作用：是X线损伤的基础X线对人体的危害X线电离辐射可以直接使细胞中的染色体或其它重要成分断裂。引起人体生物学效应的机理非常复杂，通常分为原发作用和继发作用两个方面1、原发作用是指电离辐射作用于具有生物活性的大分子（如核酸、蛋白质、酶等），造成生物大分子损伤，引起电离、激发或化学键断裂，致使其正常功能和代谢作用发生障碍2、继发作用是在细胞损伤的基础上，引起各组织器官和系统的损伤，导致临床症状的出现，甚至机体死亡X线对人体的危害从辐射损伤出现的范围来看，分为躯体效应和遗传效应

1、躯体效应（somaticeffect）：是指出现在受照射者本人身上。如果损伤的细胞是体细胞，则表现出躯体效应。

2、遗传效应（inheritanceeffect）：是指出现在受照射者后裔身上。损伤的是生殖细胞，辐射效应表现在受照者的后代身上，则表现为遗传效应。根据效应出现的时间，也可分为近期效应和远期效应。X线对人体的危害国际放射防护委员会（ICRP）从辐射防护角度出发，将这些效应分成随机性效应和确定性效应两类。1、随机性效应（stochasticeffect）是指损伤发生的几率（而不是严重程度）与剂量大小有关的效应，这种效应不存在剂量的阈值，即使微小的剂量也可能引起这种效应，只是发生的几率较小，如癌症和遗传效应的发生可视为随机性效应（也可视为远期效应）。2、确定性效应（deterministiceffect）是指受照射组织中大量细胞被杀死或严重损伤，严重程度随剂量的大小而变化，这种效应存在着剂量阈值，接受的剂量超过阈值，这种效应才会发生，如白内障、皮肤辐射损伤等（也可视为近期效应）CT剂量表述

SlicePlane11.2100mmx10mmdia.pencilchamberdosimeterPMMAreferencephantomABF=16cmF=32cmCTDoseIndex(CTDI):

用CTDI模体测量.CTDIvoliscurrentlycomputedanddisplayedasanadjustedCTDIwCTDImeasuressystemperformance,NotdirectpatientdoseForsamepatient,thehighertheCTDI,thehigherthedoseCTDI100:

DosemeasuredinCTDI phantomintegratedover 100mmlengthCTDIw:加权剂量指数

CTDIw=2/3CTDI100(P)+1/3CTDI100(C)CTDIvol:容积剂量指数

(adjustforhelicaloroverlapaxial)CTDIvol=CTDIw/Pitch(Overlap)12/13/202210DLPExposureLengthCTDIvolx=Region

EDLPHead 0.0023 Neck 0.0054Chest 0.017Abdomen 0.015Pelvis 0.019例:一个腹部CT扫描的有效剂量ExpLength=25cm,CTDIvol=10mGy25cm10mGy250mGy-cm3.75mSv2500.015x有效剂量:影响剂量的主要因素

SignificantFactorsInferenceCTDoseTubepotential(kVp)Tubecurrent(mA)Exposuretime(scantime,pitch)Beamquality(filtrationmaterial&thickness)Exposureprofile(collimation,bowtiefilter)Distancefromsource(geometry)Patient(age,size,anatomy)Organlocation(x,y,z)ReconAlgorithmImageProcessingProtocolOptimizationSoftware&PatientManagement小螺距决定了螺旋心脏CT的高剂量心脏是个“不听指挥”的器官，如何进行冠脉成像是CT多年以来难以解决的问题。而无创冠状动脉成像一直是人类的梦想！选择性冠脉造影（SCA）：有创、操作复杂、并发症、死亡率64排CT由于旋转时间快、覆盖宽度宽、扫描速度快等优点，大大缩短了扫描时间，使得冠状动脉成像成为了现实。64排CT冠脉成像（CTCA）：安全、无创、阳性、阴性预测值高CT“”路历程CardiacCT16-Slicewith0.4s提高64-Slicewith<0.4s推广诊断一致图像细节剂量安全4/8-Slicewith0.5s尝试普查降低心脏CT剂量势在必行冠脉扫描方法CTCA剂量较高的原因冠状动脉斑块显示及成分分析、管腔狭窄度判断对图像质量要求极高64排CTCA采用亚毫米（0.625mm）、小螺距连续扫描，在提高空间（密度）分辨力的同时，射线剂量大大增加图像质量与射线剂量呈正相关为保证诊断准确率放射科医生往往增加曝光剂量难以两全的尖锐矛盾低剂量高剂量低剂量高剂量高的图像质量低的X线剂量寻求平衡点用尽可能低的剂量获取较高的图像质量降低螺旋心脏CT剂量的方法

MethodstoReduceDoseforHelicalCardiacCT

心脏前置滤线器 (CardiacBowtie)

ECG电流调制(ECGmAModulation)

智能图像滤波(AdaptivePost-ProcessingFiltering)

心脏智能毫安(Patient-dependentmASelection)心脏CT使用ECG电流调制来降低剂量的原理：降低心脏剂量的方法螺旋采集覆盖所有心动相位冠脉成像仅需舒张末期的图像舒张期采用高毫安，收缩期采用低毫安mAmAmA根据ECG信号调节X射线电流强弱Userselectablemin/maxmAandphase%Datacanbeusedforfunctionalanalysis心脏CT使用ECG电流调制来降低剂量Diastole75%Phase173mAsSystole45%Phase78mAs降低心脏剂量的方法降低15–50%的剂量ECG适宜相位窗心率≤75次/min且节律稳定时，R-R间期60～80％相位相对平稳的平台期心率≥76次/min时，R-R间期40～50％相位相对平稳的平台期R-R间期40－80％相位基本可满足所有心率下冠脉重建的需求

3LevelsofFiltration

C1=Low

C2=MedC3=Maximum心脏CT使用智能图像滤波来降低剂量640mAWithoutC2FilterSD=26.7450mAWithC2FilterSD=26.130%DoseReduction降低心脏剂量的方法降低30%的剂量心脏CT使用智能图像滤波来降低剂量WithC2FilterWithoutC2FilterSd=26.72Sd=31.97体重指数（BMI）=体重（Kg）／身高2（m2）BMI：评定肥胖程度的分级方法18.5-24.9正常体重，25-29.9超重，30-34.9肥胖如果固定管电流：小体重个体剂量偏大，大体重个体剂量不足心脏CT使用心脏智能毫安来降低剂量降低心脏剂量的方法心脏CT使用心脏智能毫安来降低剂量心脏智能毫安专为心脏应用而设计降低心脏剂量的方法更一致的心脏图像

(Moreconsistentimagequality)

更低的总体剂量

(Lessdoseforsmallerpatients)结果14.7mSv18%ECG15.84mSv7.5%bowtie12.28mSv32%C28.75mSv51%综合3.5mSv80%BMI17.95mSv对照组64排CT低剂量心脏CT成像的实例心脏前置滤线器；ECG电流调制；智能图像滤波；心脏智能毫安有效剂量=5.6mSvBMI=20.5SD=26.5有效剂量=3.8mSvBMI=17.8SD=27.5技术+爱心充分体现对病人的关心世界第一例小于1mSv的心脏CT检查DrEarls,FairfaxRadiology,Oct200670kg/178cm/34-38bpm,14cmcoveragein4rotationsScanTechnique:100kV/350mA/0.35s/CardiacBowtie;TotalExposuretime:0.93sec,CTDIw:3.5mGy;DLP:3.5*16=56.1mGy-cm,EffectiveDose:56.1*0.017=

0.95mSv

BMI16.4，ED3.5mSv，20％M，70yF，32yED3.8mSv结论制约CTCA大范围应用的瓶颈：X线剂量联合利用各种降低心脏CT扫描剂量的方法，使检查剂量做到最低化。用于高危人群筛查及健康人群查体，使冠心病早期发现和干预，减少冠心病事件的发生及相关