降低64层CT冠脉成像辐射剂量的方法探讨.ppt

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1、2023/8/16,降低64 层CT冠脉成像辐射剂量的方法探讨,黄美萍,2/33,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,3/33,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

2、),探测器排数,探测器灵敏体积 剂量效率,高分辨率重建算法,4/33,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,5/33,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 2007.08,6/33,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,7/33,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）,8/33,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

3、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),9/33,一、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,10/33,一、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）,11/33,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

4、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,12/33,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24.75,13/33,14/33,二、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,15/33,二、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）,16/33

5、,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）1.033BMI3.2mA=640(-)2 noise（GE公司李剑颖博士提供）,17/33,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,18/33,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）,19/33,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

6、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%),20/33,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,21/33,插入ECG调控扫描面板图,22/33,三、心脏噪声减除滤波器的应用,后置滤过器是专为冠状动脉

7、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,23/33,三、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,24/33,三、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),25/33,四、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

8、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,26/33,五、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,27/33,六、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,28/33,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=0.7sCoverage:40

9、mmX3=120mm,MDCT with Helical Scan平均剂量:15-20mSv,EBCT Scan Mode:VCT with Axial Scan平均剂量:1-5mSv,29/33,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,30/33,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！,31/33,男性，61岁，身高175cm，体重66Kg。mA280，图像噪声28Hu。容积CT剂量指数CTDIvol 24.9mGy 剂量长度乘积DLP 323.7mGy-cm有效剂量 5.5 mSv,32/33,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,33/33,谢谢！,