名家讲坛第七期：双源CT大螺距扫描三低技术在冠脉成像中的临床应用价值

名家讲坛第七期

方玉辉

CT高级临床应用专家

西门子医疗

擅长领域：

  • 西门子医疗CT全线产品的培训

  • CT心脏成像

  • 图像的质量控制

  • 双能量等高级软件的临床应用

2017年加入西门子医疗应用培训团队，拥有丰富的CT理论知识，应用培训经验及针对不同知识背景学员的授课技巧，擅长西门子医疗CT全线产品的培训、CT心脏成像、图像的质量控制、双能量等高级软件的临床应用。同时负责高端医院与西门子医疗合作培训班的协调工作以及一些相关授课工作。先后参加西门子医疗培训中心的相关学习课程（包括心血管，双能量，灌注等）。

前言

随着人们自我保护意识的增强，患者希望在检查过程中得到最准确结果的同时受到最小的身体伤害。尤其在CT多期增强扫描以及CTA检查中，对比剂肾毒性、对比剂外渗、辐射剂量等危险因素不容忽视，随着低KV、迭代算法、自动曝光控制等技术及大螺距技术的发展，大大降低了患者的辐射剂量、注药量、注射速度和药物浓度。今天我们就来探讨一下大螺距在冠脉成像中的临床应用价值。

目前市面上大部分CT冠脉扫描采用的都是前瞻性心电触发及回顾性心电门控扫描。对于西门子双源CT来说，常规的冠脉扫面模式无需控制心率。现在让我们来了解一下存在于前瞻性心电触发扫描中的第二种扫描模式前瞻性心电触发螺旋扫描，也就是大螺距超级炫速扫描模式。了解一下SOMATOM Force带“涡轮增压”的Turbo Flash到底有多“猛”。

速度与力量兼顾 

天下武功，为快不破

李小龙的速度：一秒打9拳，踢6次腿，换算成时间分辨率每拳就是111ms，167ms。看数据李小龙的出拳的时间分辨率已经超过了大部分单源CT的时间分辨率，据说当时最快的摄像机都难以捕捉到李小龙的出拳动作。正如CT一样，更慢的时间分辨率很难冻结心脏运动。

速度与品质共存

自带光环的“Turbo”

目前各种豪车为了提升动力都配备涡轮增压甚至双涡轮增压发动机，让你在享受高贵的同时感受“速度与激情”。

在CT冠脉成像中扫描速度是一个至关重要的参数，对于冠脉成像最重要的就是单扇区时间分辨率，SOMATOM Force具有超高的物理直出时间分辨率66ms，能成功应对高心率患者；超快速及超精准移床速度737mm/s，亚秒内成像，能够应对无法配合屏气的患者。

01

双源CT大螺距冠脉扫描成像原理：

注：超高的时间分辨率以及超快的移床速度，可在单心动周期内完成整个冠脉采集。

对于单源CT，时间分辨率为球管转速/2 , SOMATOM Force球管转速为0.25s/圈，由于双源CT是双球管设计，理论上对于双源SOMATOM Force的时间分辨率应该为0.25s/4=62.5ms，但是由于SOMATOM Force的两套球管并非以90°进行排列，而是呈95°排列，所以SOMATOM Force的时间分辨率为95°*0.25s/360°≈66ms。同时，在一个采集周期内，第二个探测器可以弥补由于大螺距导致的数据丢失所引起的图像质量的改变，最大螺距为3.5。简而言之，超高的时间分辨率可以在一个心动周期内完整的采集冠脉数据，更快的扫描速度可以减少对比剂的用量。

细心的读者就会发现，基于TurboFlash的原理，要想得到一个无伪影的冠脉图像，就需要使得患者的心率十分规律，并且心率不能太高，在实际工作中难道真就如此吗？如果心率得不到满足，TurboFlash冠脉扫描模式就成摆设了吗？答案是否定的。

首先来思考几个冠脉扫描问题：

1. 高心率且心率不齐的患者能否使用Turboflash扫描模式？

2. 年纪较大不能配合呼吸的患者怎么办？让家属捏患者鼻子的方法真的管用吗？

3. 对于特殊患者，例如儿童，妊娠期的孕妇（必要性检查），如何权衡辐射剂量与检查效果之间的关系。

4. 想想现实工作中是不是每一例图像都能做的非常完美，有一丁点搏动伪影就一定不能接受了？

遇到这些问题难道就放弃检查了吗？让患者退费了？有些时候我们其实更关注做出来的图像是否解决患者的问题，在面对急症患者的时候，我们要在图像质量与患者受益的价值之间进行权衡。遇到以上这些问题的时候不妨大胆的试一试TurboFlash扫描模式。

TurboFlash冠脉扫描模式期相的采集：

Turbo Flash扫描模式对于心率较低的情况下，例如心率＜75次/分钟的时候一般采集65％期相，成功率较高，如果心率＞75次/分钟，可以设置一个30％收缩期相（采集期相可在后台进行修改）这里要说明的是，随着心率的升高，冠脉的失败风险也是提高的，但也并不是绝对的，实际工作中很多高心率患者使用TurboFlash扫描依然可以得到很好的图像质量。

注射造影剂方案推荐：

注药速度：4-5ml/s （低KV扫描可适当降低流速）

造影剂注射总量：注射速度X 8

下面我们来看几个采用Turbo Flash模式采集冠脉的例子：

病例 1

  • 70岁，女性，BMI 20.5kg/m2，心率不齐，患者无法配合呼吸，自由呼吸下扫描；

  • 注射15ml造影剂，注射速率3.5ml/s，辐射剂量仅为0.18mSv

注药方案：

病例 2

  • 男 ，52岁  ，BMI 21.8 kg/m2，心率高且不齐，自由呼吸下扫描；

  • 注射40ml造影剂，注射速率5ml/s  辐射剂量为0.35mSv

病例 3

  • 73岁男性，心脏搭桥术后复查，自由呼吸下扫描；

  • 辐射剂量仅为0.36mSv

病例 4

  • 56岁，男性，头颈心联合扫描;

  • 造影剂45ml，注射速率4.5ml/s，辐射剂量约为0.29mSv

扫描方案：

头颈心联合扫描VRT图像

头颈心单独提取冠脉树VRT、Mip以及CPR图像

病例 5

  • 70岁，男性 ，BMI 22.1，高心率，自由呼吸

  • 辐射剂量0.41mSv

02

低KV技术

SOMATOM Force最低可以提供70KV扫描，降低管电压可以增加含碘对比剂的CT值，从而增加血管与周围组织结构的对比，同时在大电流技术的基础上保证了图像质量。在满足诊断的前提下可进一步降低造影剂注射速率与注射总量。由于辐射剂量与管电压指数成正比，所以降低KV可以有效的降低辐射剂量。

管电压与辐射剂量的关系

在医用X线光子能量范围内碘的CT值随着X线光子能量降低而升高

03

迭代重建技术

迭代重建可以降低图像噪声及伪影，例如ADMIRE、SAFIRE等迭代技术的应用可以在获得相等图像质量的前提下，采用更低的扫描条件，从而进一步降低受检者的辐射剂量。

总结，相比传统CT，Turbo Flash模式扫描及新技术的应用大大降低患者辐射剂量、用药量、注药速度，特别针对此类无法屏气的患者大大提高了检查成功率。我们只有灵活运用好现有的扫描模式，发挥好每一种扫描模式下的优势，才能使患者受益最大化。

今天写这篇文章的目的就是希望大家在遇到疑难患者冠脉扫描的时候大胆的尝试Turbo Flash扫描模式。Turboflash扫描模式不仅仅只针对冠脉，全身各部位都可以应用，特别是在全身血管成像上依然占据很大的优势。

参考文献

[1]杨家虎 冯越 张建军-Force CT大螺距Turbo Flash扫描模式在不同心率患者中的应用效果研究-《中国全科医学》北大核心CSTPCD2018年14期

[2]付建军 马怿民 宛红娥等- .双源CT三低扫描技术在低BMI患者冠状动脉成像中的应用《影像研究与医学应用》2020年2期

[3]曹希明 郑君惠 张静等- .双源CT大螺距、70kV管电压结合迭代算法低辐射低对比剂CCTA研究《医学影像学杂志》CSTPCD2019年10期

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