降低64层CT冠脉成像辐射剂量的方法探讨

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,降低64 层CT冠脉成像辐射剂量的方法探讨,黄美萍,背景,多排螺旋CT的问世极大地拓展了CT的临床应用范畴，冠脉CT检查已成为临床检查的重要手段,文献报道：MSCT冠状动脉成像辐射剂量是电子束CT的4-7倍，是插管法冠状动脉造影术的3-5倍,(Hunold P,et al,.,Radiology，2003，226：145-152),MSCT冠状动脉检查中的辐射剂量管理是迫切需要解决的问题,2,CT冠脉成像高剂量原因,图像分辨率要求,亚毫米扫描,(0.5-0.625mm),高毫安输出,(600-800mA),受检者剂量,辐射损伤随机效应的危险度,小螺距重叠扫描,(pitch0.3),探测器排数,探测器灵敏体积,剂量效率,高分辨率重建算法,3,CT辐线剂量、噪声与图像质量的关系,CT机系统技术特性,X线光谱,球管电压,辐射滤过,探测器,扫描参数的设置,管电压,管电流,扫描时间,层厚,螺距,扫描容积,辐射剂量,4,CT辐线剂量、噪声与图像质量的关系,噪声,:,在均匀物体的影像中，CT值在平均值上下随机涨落,高建华等，中华放射学杂志 2007.08,5,CT辐线剂量、噪声与图像质量的关系,噪声,体素,层厚,射线剂量,图像质量,（低）密度分辨率,6,辐射剂量管理的目的,噪声,射线剂量,保证图像质量,（不影响诊断）,7,降低64层CT冠脉成像辐射剂量方法,选择适当的前置滤过器,降低管电流即mA量,应用心脏噪声减除滤波器,减低管电压,增加螺距及层面厚度,电子束CT扫描技术(即前瞻性门控扫描),8,一、前置滤过器的合理选择,通过对X线的重新分布和过滤，可以有效减少CT扫描时的X线曝光剂量,9,一、前置滤过器的合理选择,GE LightSpeed VCT机提供了三种模式的前置过滤器：Large bowtie、Medium bowtie（适应于较大面积如成人体部）和Small bowtie（适用于儿童及心脏）,10,开口较小，曲度较大，在增加心脏部位信号的同时大大减少了外围皮肤剂量，显著提高了X射线的有效利用率，可使得在对病人心脏进行扫描时总的辐射剂量降低了15，而图像噪声还会有所下降，图像信/噪比会有相应提高,开口较大，曲度较小，适用于较大面积如成人体部的扫描,Body Bowtie,Cardiac Bowtie,11,高建华等，中华放射学杂志 2007.08,Body Bow-tie 噪声 31.55,Cardiac Bow-tie 噪声24.75,12,13,二、降低管电流,X 线的强度（光子数量）由mAs（,管电流,和扫描时间的乘积）决定,在相同的过滤条件和恒定的管电压条件下，,剂量与mAs呈线性关系,14,二、降低管电流,根据胸围、体重、体重指数（BMI）等个体化地选择适宜的mA值,期相选择性曝光（ECG调制）,15,根据不同BMI设计的低剂量方案,固定mA时，BMI 与 noise呈线性关系,（已知noise与mA的平方根呈反比）,1.033,BMI,3.2,mA,=640,(,-,),2,noise,（GE公司李剑颖博士提供）,16,将升主动脉根部噪声固定在28HU，设计出不同的体重指数对应的适宜的mA值。,可有效减少个体小的受检者的剂量 平均降低30剂量,BMI,Bowtieused,mA desired,15,Cardiac small,130,22,Cardiac small,360,22.5,Cardiac small,390,23,Cardiac small,410,23.5,Cardiac small,440,24,Cardiac small,460,24.5,Cardiac small,500,25,Cardiac small,520,25.5,Cardiac Large,570,26,Cardiac Large,600,26.5,Cardiac Large,640,27,Cardiac Large,670,17,女性，身高162cm，体重56Kg，mA 280，图像噪声28Hu。图像质量良好（从冠脉节段的显示数目、细小分支显示率、血管边缘锐利度、管腔内对比剂清晰度4个方面评价）,18,期相选择性曝光（ECG调制）,目前心脏扫描大多采用螺旋采集方法,扫描覆盖所有心动相位,舒张末期的图像通常用来得到冠状动脉图像，其它心相的图像用来获取心脏功能信息,心脏功能的研究不需要很高的空间分辨率,在收缩期(非目标时相)采用低毫安输出(如设定值的20%),而在舒张期(目标时相)采用设定的最高毫安输出(设定值的100%),19,期相选择性曝光（ECG调制）,心率 64次/min时，选7080期相为最大选定mA曝光,心率65次/min时，选4080期相为最大选定mA曝光,开启ECG电流调控比关闭ECG电流调控时扫描放射剂量至少减少18%,心率较快或心律不齐者不宜采用,20,插入ECG调控扫描面板图,21,三、心脏噪声减除滤波器的应用,后置滤过器是专为冠状动脉成像设置的一种智能性后处理技术,通过对噪声的减除过滤，消除部分由于相对较低的管电流造成的量子噪声对图像的不良影响，以最大化地提高图像信噪比,22,三、心脏噪声减除滤波器的应用,以C2平滑过虑作用较适中；C1平滑过滤作用过弱；C3的过度平滑会导致图像清晰度下降、血管边缘模糊影响分析,23,三、心脏噪声减除滤波器的应用,C2组较No C2组图像噪声下降约18%,C2可在保证图像质量不变的前提下降低约30%的管电流,(高建华等，中华放射学杂志07.10),24,四、增加螺距及层面厚度,冠脉成像的螺距由受检者的心率控制，不能随意增加，而且螺距的增大会使层面敏感曲线增宽，将导致Z轴空间分辨率下降,冠状动脉成像最好保持最薄的层厚。层厚增加，空间分辨率随之减低,25,五、减低管电压,虽可使辐射剂量下降，但同时也降低了射线的穿透能力，结果是吸收的辐射比例增加，导致病人受照射量和图像质量之间的关系受到破坏,螺旋CT在行低剂量心脏扫描时（儿童患者除外）通常保持管电压不变,26,六、电子束CT扫描技术,前瞻性心电门控扫描：X线曝光只发生于必需的心脏期相，其他心脏期相X线完全关闭,平均降低80辐射剂量,但对心率要求高,目前只有少数机器有此技术,27,EBCT前门控心脏扫描模式,亚秒全心脏扫描，超低曝光剂量心脏普查,超低曝光剂量:,0.35sX(2/3)X3=0.7s,Coverage:40mmX3=120mm,MDCT with Helical Scan,平均剂量:15-20mSv,EBCT Scan Mode:,VCT with Axial Scan,平均剂量:1-5mSv,28,多因素匹配的综合优化,在保证图像质量的前提下，将体重指数、前置滤过器、心脏噪声减除器、期相选择性曝光等参数优化组合，制定适宜的mA值，减低辐射剂量,个体越小、心率越慢，辐射剂量越低,29,此表与ECG调制联合应用。噪声28Hu定为可接受的噪声水平。,个体越小、心率越慢，辐射剂量越低！,BMI,Bowtieused,Filter,mA desired,15,cardiac small,With C2,100,16,cardiac small,With C2,130,20,cardiac small,With C2,230,21,cardiac small,With C2,270,22,cardiac small,With C2,310,23,cardiac small,With C2,360,26.5,Cardiac,Large,With C2,550,27,Cardiac,Large,With C2,580,31,Cardiac,Large,With C2,800,30,男性，61岁，身高175cm，体重66Kg。mA280，图像噪声28Hu。,容积CT剂量指数CTDI,vol,24.9mGy,剂量长度乘积DLP 323.7mGy-cm,有效剂量 5.5 mSv,31,小 结,MSCT冠状动脉检查中的辐射剂量管理是迫切需要解决的问题,多因素匹配的综合优化可大大减少受检者的辐射剂量,32,谢谢！,33,