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心脏 CT 检查中对患者的关怀 --- “双低剂量 ” 倡议

心脏 CT 检查中对患者的关怀 --- “双低剂量 ” 倡议. 中国医学科学院、北京协和医学院 国家心血管病中心、阜外心血管病医院 吕滨 2012 年 10 月 19 日 成都. 对患者的关怀. 满足诊断的图像质量. ﹢. 更低的 碘摄入量. 更低的 辐射剂量. 医生和患者，政府、媒体越来越关注 1 医学成像占年平均辐射暴露的 50% 2. 倡议 1 ：更低的辐射剂量. 年平均辐射暴露的来源. 其它 (2%). 传统的 X 线摄影 / 荧光透视. 介入术. 5%. 7%. 自然背景. 核医学. 12%. 50%. 24%.

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心脏 CT 检查中对患者的关怀 --- “双低剂量 ” 倡议

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  1. 心脏CT检查中对患者的关怀---“双低剂量”倡议心脏CT检查中对患者的关怀---“双低剂量”倡议 中国医学科学院、北京协和医学院 国家心血管病中心、阜外心血管病医院 吕滨 2012年10月19日 成都

  2. 对患者的关怀 满足诊断的图像质量 ﹢ 更低的 碘摄入量 更低的 辐射剂量

  3. 医生和患者，政府、媒体越来越关注1 医学成像占年平均辐射暴露的50% 2 倡议1：更低的辐射剂量 年平均辐射暴露的来源 其它(2%) 传统的X线摄影/荧光透视 介入术 5% 7% 自然背景 核医学 12% 50% 24% CT 1. Hricak H et al. Radiology 2011; 258: 889-905. 2. Schauer DA, Linton OW. Radiology 2009; 253: 293-6.

  4. CT检查需要的辐射剂量相对较高 各种CT检查的成人有效剂量1 . . . 病情较重的患者可能接受的辐射并非平均剂量 2,3 1. Mettler FA et al. Radiology 2008; 248: 254-263. 2. Kaul P et al. Circulation 2007; 122: 2160-9. 3. Hui CM et al. Can J Surg 2009; 52: 147-52.

  5. 2007年David J. Brenner在新英格兰医学杂志发表综述 CT扫描（辐射剂量大约在30-90mSv）会增加肿瘤风险，美国每年有6200万人次进行CT检查，它所带来的辐射伤害不可忽视。 美国每年1.5-2%的肿瘤可能由于CT检查所致。1 CCTA辐射剂量在不同医院间存在很大差异，平均12mSv CCTA总剂量是可以降低的，如果大量降低剂量，而不影响图像质量，这样的方法应该成为规范 1.David J. Brenner N Engl J Med 2007; 357:2277-2284 2.Gary Culliton JAMA2009;301:500-507

  6. 较高的辐射剂量 Mean 12 mSv

  7. 国内一个病例 本例辐射剂量26.88mSv

  8. 降低辐射剂量的技术 • 扫描技术 • 1.前瞻性心电门控技术 • 2.低管电压技术 • 3.大螺距扫描技术 • 4.ECG调制电流技术 • 5.自动曝光控制技术 • 后处理技术 • 1.迭代重建技术 • 其他 • 1.尽可能地减少不必要的扫描范围

  9. 本团队科研结果 100KV与120KV组有效剂量比较（n＝101） 在不降低图像质量情况下，平均降低辐射剂量66.4％ 吕滨，韩磊，鲁锦国等.双源CT冠状动脉扫描心电门控模式和管电压对辐射剂量与 图像质量的影响.实用放射学杂志2010；26：1350-1355.

  10. 本团队科研结果 前瞻门控组与回顾门控组有效剂量比较（n＝101） 在不降低图像质量情况下，平均降低辐射剂量80％

  11. 本团队主要科研成果 采用前瞻性心电门控降低辐射剂量：8.82mSv降为2.95mSv Am J Cardiology 2011;107:1278-1284.

  12. 本团队科研成果：前门控适用于80-90bpm患者 前瞻性心电门控扫描用于高心率患者，准确性不降低，辐射剂量降低90% European Radiology 2011 21(8):1635-1642

  13. 根据体重指数选择合适管电流

  14. 低kVp或低毫安扫描增加碘对比度 降低Kvp：增加每单位碘浓度下的CT显影密度值（HU） 但是增加图像噪声 Lowering X-ray energy improves image contrast Tissue Iodinated contrast material Attenuationcoefficient keV1 keV2 keV3 keV4 keV5 X-ray energy Adapted from Seibert et al. KeV : kiloelectron volt Reference:1.Seibert JA, Boone JM. J Nucl Med Technol 2005; 33: 3-10

  15. 在肝脏体模中，以80kVp的低电压扫描，使得模拟在肝脏体模中，以80kVp的低电压扫描，使得模拟 血管灶对比明显加强，同时显影的噪声也显著增大 100kVp; 420mAs 80kVp; 675mAs 140kVp; 225mAs 120kVp; 275mAs 7.9 mSv 有效剂量 4.8 mSv有效剂量 11.1mSv 有效剂量 8.7 mSv 有效剂量 用标准的 VCT-XT 扫描仪和稀释的300 mgI/ml 对比剂 1.Schindera ST et al. Radiology 2008; 246: 125-32.

  16. CT设备上迭代算法的发展，在保证图像质量的前提CT设备上迭代算法的发展，在保证图像质量的前提 下，弥补噪声，为降低CT辐射剂量提供了可能性 传统的CT 重建 滤波反投影 • 假定“完美”模式 VISR • 图像空间法 • 可对整个CT范围提出 IRIS AiDR 图像质量改善与CT辐射剂量降低 ASiR ( GE ) • 原始数据重建法 • 模型噪声 • 必须调整硬件 SAFIRE iDose4

  17. 特别关爱儿童 常数：≤1岁组为0.039，1～5岁组为0.026，＞5岁组为0.018

  18. 特别关爱儿童 EuroJRadiol2012 (81):e789-e795. 常数：≤1岁组为0.039，1～5岁组为0.026，＞5岁组为0.018

  19. 特别关爱儿童 EuroJRadiol2012 (81):e789-e795. 平均降低剂量 68.8% 常数：≤1岁组为0.039。

  20. 总结：降低剂量的策略 主动、有意识地降低剂量 建议技术员在上岗前接受相关知识培训 熟练掌握所操作CT设备的扫描参数设置 熟悉降低剂量的个性化扫描方案 避免重复CT检查和不必要的CT检查 建议保留和存储每例患者剂量指标 横断和三维重组图像存储刻盘 选择最有效的方法 首选前瞻性心电门控采集模式 降低心率，使用前瞻性门控、大螺距和宽探测器 合理使用100KV和mAs 管电流调制 使用迭代算法 扫描范围控制 2010 expert consensus document on coronary computed tomographic angiography: a report of the American College of Cardiology Foundation Task Force on Expert Consensus Documents. Circulation，2010，121:2509-2543.

  21. 倡议2：更低的碘摄入量

  22. 若选择 / 使用不当，碘对比剂可引起以下不良 反应 心血管反应(直接和间接) 心肌电生理 心动过缓: 窦性和/或房室传导阻滞 心动过速: 窦性, 室性室颤 血液动力学 低血压 高血压 增高了左室充盈压 过敏反应 丘疹 瘙痒 支气管痉挛 类过敏样反应 不适感：热感、冷感和疼痛 肾脏毒性 甲状腺毒性 Brinker J. Rev Cardiovasc Med. 2003;4(suppl 5):S19 J.A. Jakobsen / European Journal of Radiology 62S (2007) S14–S25

  23. 等渗对比剂- 第三代对比剂时代的到来 mOsm/kg H2O 高渗对比剂 1940-2140 泛影酸76% 370 mgI/ml 796-832 碘帕醇370 mgI/ml 774-780 碘普罗胺 370 mgI/ml 726 碘美普尔 400 mgI/ml 相对低渗对比剂 695-720 碘佛醇 320 mgI/ml 600 碘克酸320 mgI/ml 780 碘海醇 (欧乃派克) 350 mgI/ml 碘克沙醇 (威视派克) 320 mgI/ml 碘 电解质 290 等渗对比剂 290 碘克沙醇 (威视派克) 270 mgI/ml 血液 HOCM : 高渗对比剂 LOCM: 相对低渗对比剂 IOCM:等渗对比剂 Osmolality values from Davidson C et al. Am J Cardiol 2006; 98 (Suppl): 42K-58K.

  24. 对比剂的渗透压对人体的影响------ 细胞损害 和 水分转移

  25. CCTA对比剂的注射方案（推荐）

  26. CCTA双筒双流注射方案

  27. 对比剂的使用规范和注意事项 实质脏器增强程度（细胞外用结构） 用量（ml） 总碘量（mgI） 增 强 持 续 时 间 注 射 持 续 时 间 （ml/秒） 对比剂浓度（mgI/ml） 碘注入率（mgI/秒） 流率（ml/秒） 动脉增强程度（血管结构） 注射参数与增强效果的关系

  28. 中华放射学杂志“专家共识” -------------------------------------------------------------------------------- 体重（kg） 对比剂浓度（mg I/ml） 注射流率（ml/s） -------------------------------------------------------------------------------- ＜70 350 4～5 70～90 350或370 5 ＞90 ≥370 5～6 --------------------------------------------------------------------------------- 心脏冠状动脉多排CT临床应用专家共识；2011；45（1）：9-17.

  29. CCTA合适的对比剂浓度是多少？ • Nikolaou K等的研究显示，平均冠脉CT值达到300-350HU均满足临床诊断需要[1] • 使用对比剂并非“越浓越好”，而是注意浓度、流速和总量的配比 1% 300mgI/ml 1% 270mgI/ml 16% 370mgI/ml 美国约翰. 霍普金斯大学医院对136家使用64排CT做冠脉CTA的医院进行了调查，对比剂注射方案中使用 浓度对比剂的比例高达57%[2] 。 25% 350mgI/ml 320mgI/mL 57% 320mgI/ml [1] Nikolaou K, Knez A, Rist C, et al. Accuracy of 64-MDCT in the diagnosis of ischemic heart disease, AJR 2006; 187:111–117 [2] Pamela T. Johnson,Harpreet K. Pannu, Elliot K. Fishman, IV Contrast Infusion for Coronary Artery CT Angiography: Literature Review and Results of a Nationwide Survey AJR:192, May 2009

  30. 设备的发展以及等渗对比剂时代的到来， 使得我们能够： 我们需要满足 临床诊断的需求 1 患者关爱 图像质量 低CT辐射剂量 降低噪声 低对比剂浓度 良好的图像对比 等渗对比剂 CT检查中的“患者关爱”倡议 1. Kalra MK et al. Radiology 2004; 230: 619-28

  31. 迭代重建算法（Iterative Reconstruction）阜外医院一项前瞻性随机对照研究 男性，48岁；158cm/66kg（BMI=26.44） 扫描时心率51-61（56）bpm 扫描参数（前瞻心电门控）： 第一次扫描：FBP：1080mAs；120Kv；0.75mm；B26f；60%RR间期 第二次扫描：迭代算法：693mAs；其它相同（降50%mAs） 相同的对比剂注射方案 迭代重建 C=395；N=13.2；CNR=29.92 FBP重建 C=419；N=19.6；CNR=21.38

  32. 迭代重建 迭代重建算法（Iterative Reconstruction） FBP 造影 • 辐射剂量降低37% • 预期诊断准确率不降低

  33. 270mgI/ml对比剂能否用于CCTA？ 男性，31y；Ht = 178cm；Wght = 98kg；BMI = 30.93kg/m2 病史：主诉，胸闷一周；患者一周前无诱因感胸闷、头晕，休息后好转。有高血压史6年，服药控制可。体格检查：血压130/100mmHg,心率86次/分，无杂音，肺清。 威视派克270mgI/ml ；流速5.0ml/s（1.35 gI/s） I期：70ml对比剂 II期：9ml对比剂+21ml盐水（30%：70%） III期：30ml盐水 扫描模式： 前瞻性心电门控序列扫描 预试验

  34. 270mgI/ml和100KV是否能够常规使用？ • 扫描参数：管电压100kV,管电流365mAs,CARE DOSE 4D打开 • 采集心跳数为3个，采集时心率为63-67-71，平均心率为70，曝光时 • 相为35%-75% • Scan time:0.65秒 Exam time:4.26秒 • 剂量报告：CTDIVOL:30.67mGy DLP:317.4mGy*cm • 重建方法: 1 FBP(滤波反投影法) Kernel:B26f medium smooth ASA • 2 迭代重建算法Algorithm:I26f medium smooth ASA • 滤波强度2和3

  35. 两种重建方法图像对比

  36. FBP S1 S2

  37. 病例总结 对于中等身材（BMI平均25-30kg/m2）患者，可以常规使用100kv扫描 100kv扫描虽然图像噪声增加，但是对比度也增加，信噪比没有下降 配合使用迭代重建，100kv扫描时可以使用270mgI/ml浓度对比剂，图像信噪比明显改善 使用100kv较120kv放射线剂量下降37%

  38. 迭代重建和100KV扫描条件下使用270mg I/ml碘克沙醇（威视派克）行冠状动脉CTA检查的多中心前瞻性随机研究Multicenter Study of using 270mg I/ml to perform coronary CT angiography with 100Kv and Iterative reconstruction

  39. 迭代重建和100KV扫描条件下使用270mg I/ml碘克沙醇（威视派克）行冠状动脉CTA检查的多中心前瞻性随机研究 • 预期结果： • 迭代重建和100KV扫描条件下使用270mg I/ml碘克沙醇(威视派克）行CCTA检查 • 是可行的，与传统扫描（120KV、370mgI/ml和FBP重建算法）相比图像质量没 • 有显著差异 • 但是，却显著降低辐射剂量和碘剂量

  40. Thank you for your attention.

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