王鳳仙，張記清，劉利霞 綜述 張月英 審校

冠狀動脈CT血管成像(coronary CT angiography,CCTA)檢查因其安全、無創(chuàng)成為診斷冠狀動脈(冠脈)疾病的主要影像學(xué)方法，已在臨床得到廣泛應(yīng)用[1,2]。然而，準(zhǔn)確的評估診斷有賴于合適且均勻的血管強化程度，這與合理的對比劑注射方案密切相關(guān)[3,4]。以往研究中的注射方案較單一，通常采用固定的對比劑用量及流率，導(dǎo)致不同個體冠脈強化效果有所差異。為患者制定的個體化對比劑注射方案可在保持圖像質(zhì)量的前提下優(yōu)化使用碘對比劑，具有重要的臨床意義。

對比劑注射期相

目前，對比劑注射技術(shù)主要有單期相、雙期相及三期相3種。單期相注射指僅注射對比劑無鹽水沖洗，是最早在臨床應(yīng)用的注射方案，由于對比劑總量相對較多而易產(chǎn)生上腔靜脈偽影，干擾對右冠狀動脈近段的評估，目前主要用于主動脈、肺動靜脈及大部分先天性心臟病的檢查[5]；雙期相注射是在注射對比劑后追加定量生理鹽水，而三期相注射是第Ⅰ期注射部分對比劑，第Ⅱ期注射對比劑與生理鹽水按一定比例組成的混合液，第Ⅲ期追加定量生理鹽水。其中，注射方案中生理鹽水的作用主要有減少上腔靜脈內(nèi)存留的高濃度對比劑產(chǎn)生的放射狀硬化偽影對圖像質(zhì)量的影響；增加患者的水化程度，有助于降低對比劑腎病的發(fā)生率等[6]。

魯錦國等[7]認(rèn)為三期相注射方案可以清楚地顯示右心系統(tǒng)，使肺動脈獲得一定強化而不會遺漏肺栓塞等病變的檢測，因此三期相注射方案要優(yōu)于雙期相注射方案且以第Ⅱ期對比劑和生理鹽水以3：7混合的注射方案為優(yōu)?；谝陨蟽?yōu)勢，三期相注射方案已成為行CCTA檢查首選的方案。近年來，也有學(xué)者提出四期相注射的概念即在三期相注射之前注射定量生理鹽水以減少外滲的發(fā)生[8]。

個體化對比劑注射方案的應(yīng)用

冠脈血管強化程度由患者相關(guān)因素(如體重、體表面積、心輸出量、心率等)、對比劑相關(guān)因素(如對比劑濃度、注射速度、鹽水沖洗等)和掃描相關(guān)因素(管電壓、掃描時間、掃描方案等)共同決定[9,10]。指南[1]指出理想的冠脈強化標(biāo)準(zhǔn)為300～450 HU，過高或過低都會影響疾病的診斷。根據(jù)影響血管強化的相關(guān)因素制定個體化對比劑注射方案能獲得不同患者之間較一致的血管增強效果且減少對比劑用量，使患者最大程度獲益[11,12]。

1.患者相關(guān)因素(表1)

表1 根據(jù)患者相關(guān)因素制定的對比劑注射方案

體重是影響血管強化最重要的患者相關(guān)因素，在臨床工作中也因其計算簡單而最常用。Isogai等[13]認(rèn)為在64排CCTA檢查中要想獲得滿意的冠脈增強效果(CT值≥325 HU)，至少需要0.7 mL/kg(350 mg I/mL)的對比劑用量(注射持續(xù)時間10 s)。隨著CT冠脈掃描時間明顯縮短，使減少對比劑注射時間進而減少總量成為可能。崔明雨等[14]研究表明在第三代雙源CT檢查中的對比劑總量按0.6 mL/kg(350 mg I/mL)計算，根據(jù)公式V=對比劑總量/(5+掃描曝光時間)計算注射流率得到的圖像質(zhì)量與固定注射方案組(50 mL &5.0 mL/s)差異無統(tǒng)計學(xué)意義，而對比劑總量及注射流率均有所降低。但有學(xué)者認(rèn)為根據(jù)體重調(diào)節(jié)對比劑用量是基于體重與血容量間的簡單線性關(guān)系，由于體內(nèi)脂肪的影響，對于兒童及肥胖患者該方案并不能準(zhǔn)確計算用藥劑量[6]。研究表明[15-17]與根據(jù)體重確定對比劑用量的方案相比，基于瘦體重(lean body weight,LBW)及體表面積(body surface area,BSA)計算對比劑用量的方案能獲得更好的血管增強效果。但在臨床實踐中由于二者的計算較復(fù)雜，目前關(guān)于根據(jù)LBW及BSA調(diào)整對比劑注射方案的報道也相對較少。

此外，患者的心率也是影響冠脈圖像質(zhì)量的重要因素。一項心率對對比劑強化影響的研究表明極高心率患者(≥100次/min)的達(dá)閾值時間早、曝光時間短、檢查時間短，上腔靜脈及右心系統(tǒng)容易出現(xiàn)對比劑聚集而產(chǎn)生偽影，血管強化程度降低；而極低心率患者(≤50次/min)的達(dá)閾值時間晚、曝光時間長、檢查時間長，會出現(xiàn)遠(yuǎn)端充盈不足的現(xiàn)象，因此曹希明等[18]建議在設(shè)定對比劑注射方案時應(yīng)同時考慮患者的心率。但是，目前的大多數(shù)注射方案往往對心率要求較嚴(yán)格，如將心率控制在70～90次/min以下。因此，根據(jù)心率如何優(yōu)化對比劑注射方案值得深入研究，尤其是對于心率>90次/min的人群。

2.對比劑相關(guān)因素(表2)

表2 根據(jù)對比劑相關(guān)因素制定的對比劑注射方案

研究表明碘流率是影響血管強化最重要的因素[19,20]。碘流率為每秒所注射的對比劑碘量(gI/s)即對比劑濃度(gI/mL)×對比劑注射流率(mL/s)，指南[1]推薦應(yīng)根據(jù)受檢者體重選擇不同的碘流率，進而確定合理化的對比劑用量。馬偉等[21]證實了依據(jù)患者體重設(shè)定碘流率的注射方案可在圖像質(zhì)量滿足診斷需要的基礎(chǔ)上得到一致的血管強化程度。根據(jù)體重將患者分為≤60、61～70、71～80、81～90、>90 kg 5組，每組分別應(yīng)用1.0、1.2、1.4、2.0和2.2 g/s的注射碘流率，研究結(jié)果顯示不同體重組間各血管平均CT值、圖像噪聲、信噪比、對比噪聲比及圖像質(zhì)量主觀評分比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。Yin等[22]研究表明基于碘流率和BSA調(diào)整的對比劑注射方案均可在保證圖像質(zhì)量的前提下實現(xiàn)不同個體冠狀動脈較一致的血管強化。

以上研究中均采用了單一濃度的對比劑，存在一定的局限性。在不同濃度對比劑對血管增強效果影響的研究中，Xing等[23]按體重確定碘含量(280 mg/kg)，對比劑總量為(體質(zhì)量×280 mg/kg)/對比劑濃度，注射流率為對比劑用量/12 s，結(jié)果顯示該方案下不同濃度組的所有目標(biāo)血管CT值均>300 HU，符合診斷要求，同時減少了對比劑用量及注射流率。體模研究[24]顯示當(dāng)?shù)饬髀始翱偟庳?fù)荷一定時，不同濃度的對比劑可產(chǎn)生一致的血管增強效果，這也為不同濃度對比劑在臨床中的應(yīng)用提供了思路。Rengo等[25]對1024名患者進行的研究表明以固定碘流率(2.0 gI/s)分別注射碘含量為300、350、370、400 mg I/mL的對比劑，各組血管強化水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義。但是值得注意的是該方案中低濃度對比劑往往需要以高流率注射，這在一定程度上增加了外滲發(fā)生的風(fēng)險；高濃度對比劑注射流率雖然相對較低，但因其黏度大(37℃時)可能會對患者腎功能造成不同程度的影響[26]。

CCTA檢查中大部分醫(yī)療機構(gòu)的工作者常根據(jù)患者的年齡、腎功能水平等其他自身情況選擇不同濃度的碘對比劑(低滲或等滲)。筆者認(rèn)為在不同醫(yī)療機構(gòu)中對符合檢查要求的患者采用根據(jù)其體重確定碘流率的注射方案可保證不同濃度的對比劑在檢查中得到合理利用。由于該方案中低濃度對比劑需要以高流率注射，所以需要根據(jù)患者的血管情況確定合理的注射速度以防外滲的發(fā)生。

3.掃描相關(guān)因素(表3)

表3 根據(jù)掃描相關(guān)因素制定的注射方案

16層螺旋CT使CCTA檢查成為一種可靠、無創(chuàng)的診斷冠狀動脈疾病的方法，但其臨床檢查時需嚴(yán)格控制患者的心率(最好<65次/min)，訓(xùn)練患者屏氣，通常采用回顧性心電門控技術(shù)進行掃描(導(dǎo)致輻射劑量相對較高)，同時冠脈掃描時間較長(18～20 s)，對比劑總量一般在100～120 mL左右。相比于16層螺旋CT，64排螺旋CT的時間分辨率及掃描速度均顯著提高(冠脈掃描時間為6～10 s)，對比劑用量有所減少(<100 mL)，對于心率≤65次/min的患者選擇前瞻性心電門控技術(shù)可有效降低輻射劑量[27]。后64排CT機在硬件和軟件方面進行了不同程度的創(chuàng)新，不僅提高了圖像質(zhì)量，輻射劑量也有所降低，掃描速度的提升也使對比劑用量的減少成為可能。目前，西門子雙源CT、GE256排Revolution CT、東芝320排CT等已投入臨床使用，Qu等[28]的研究中利用Revolution CT的優(yōu)勢(16 cm寬體探測器、0.28 s球管旋轉(zhuǎn)時間、迭代算法等)將對比劑注射時間減少至8 s可明顯減少對比劑用量，而圖像質(zhì)量與常規(guī)方法無明顯差異。雙源CT前瞻性心電門控大螺距(high-pitch)掃描模式可在0.25 s內(nèi)完成全心臟容積采集，采用超低對比劑用量方案(20 mL &3.0 mL/s)也可獲得滿意的圖像質(zhì)量[29]。

在國際放射防護委員會提倡的ALARA原則指導(dǎo)下，國際心血管CT協(xié)會[30]建議對于體重<100 kg、體重指數(shù)(body mass index,BMI)<30 kg/m2的患者，CCTA檢查時應(yīng)盡可能選擇100 kV管電壓。有學(xué)者[31]認(rèn)為在320排CCTA檢查中對于肥胖患者(BMI>30 kg/m2)同樣可以選擇100 kV管電壓。降低管電壓增加了對比劑對X線的衰減，含碘對比劑的CT值提高使血管與其周圍組織的對比度增加，從而允許減少對比劑用量(或使用低濃度對比劑)同時保證圖像質(zhì)量不受影響[32-34]。但降低管電壓的同時會增加圖像噪聲，而迭代重建算法為降低管電壓以有效降低輻射劑量同時提高圖像信噪比、保持圖像質(zhì)量提供了技術(shù)支持[35,36]。ESUR指南[37]推薦使用的非離子型低滲或等滲碘對比劑濃度為270～400 mg/mL，其中含碘量較低的碘克沙醇(270 mg I/mL)比其他對比劑更安全、舒適，逐漸受到國內(nèi)外學(xué)者的青睞。一項前瞻性、多中心研究[38]表明當(dāng)100 kV管電壓結(jié)合迭代重建時應(yīng)用低濃度對比劑(270 mg/mL)即可獲得與120 kV管電壓結(jié)合濾波反投影重建及370 mg I/mL對比劑同樣的圖像質(zhì)量且碘負(fù)荷減少了26.5%，有效輻射劑量降低了34.9%。在64排螺旋CT檢查中，Zhang等[39]認(rèn)為對于體重<80 kg的患者可選擇80 kV管電壓，同時結(jié)合迭代重建、低濃度碘對比劑(270 mg I/mL，80 mL)可在保證圖像質(zhì)量及診斷準(zhǔn)確性的前提下降低輻射劑量及碘負(fù)荷。目前，已投入臨床使用的高端CT設(shè)備具備更低的管電壓(70 kV)，為進一步降低輻射劑量提供了條件。Feng等[40]研究表明在第三代雙源CCTA檢查中70 kV管電壓結(jié)合迭代重建技術(shù)的應(yīng)用可使BMI<26 kg/m2、心率<70次/min患者的對比劑用量降至28 mL，注射流率降至3.5 mL/s，而圖像質(zhì)量仍符合診斷要求。Chen等[41]利用16 cm寬體探測器(Revolution CT)的優(yōu)勢，在檢查中未限制患者的心率，對BMI≤23 kg/m2的患者使用70 kV管電壓結(jié)合迭代重建算法(80% ASiR-V)并按體重計算對比劑注射流率(16 mgI/kg/s，注射時間9 s)。結(jié)果表明與100 kV組相比，該方案在保持圖像質(zhì)量不受影響的前提下可使有效輻射劑量降低75.3%(1.74 mSv vs 0.43 mSv)，對比劑用量降低42.4%(38.99 mL vs 22.46 mL)。

因此，考慮到輻射劑量的致癌風(fēng)險，在圖像質(zhì)量滿足診斷要求的前提下，各醫(yī)療機構(gòu)應(yīng)結(jié)合掃描設(shè)備的特點設(shè)置掃描參數(shù)(如低管電壓、采用前瞻性心電門控、大螺距掃描技術(shù)等)以控制CCTA檢查的輻射劑量，同時降低對比劑用量，實現(xiàn)檢查的“雙低”。

總結(jié)與展望

綜上所述，依據(jù)影響血管強化的相關(guān)因素制定個體化對比劑注射方案可實現(xiàn)不同個體間較一致的血管增強效果且在一定程度上降低了對比劑腎病的發(fā)生風(fēng)險。檢查時根據(jù)患者體型選擇低管電壓在降低輻射劑量的同時也降低了對比劑用量。臨床工作者需根據(jù)掃描設(shè)備的特點不斷優(yōu)化掃描方案和對比劑注射方案，尤其是對于高心率人群。