1990年Naidich等^[1]首次提出低剂量CT的概念，随着公众对放射卫生及自身防护意识的提高，这一技术逐渐受到各方关注，其中胸部低剂量CT扫描已广泛应用于临床工作中，成为中老年人肺癌筛查和早期诊断最常用的工具^[2]。儿童作为特殊群体，其辐射剂量问题在早期就受到临床医师的广泛关注，但随着MRI和多普勒超声的飞速发展，CT在儿童中的应用逐渐减少，低剂量扫描技术并不成熟。近年来随着主动脉CT血管造影 (ACTA) 检查需求的增多，低辐射剂量检查在临床工作中受到越来越多的关注。

随着社会生活水平的提高，主动脉疾病发生率逐年攀升，ACTA检查可以直接观察血管的结构、各分支情况及内部改变，是主动脉疾病检查的主要方法。ACTA的检查范围由主动脉弓上缘1 cm至双侧髂总动脉分叉水平，全程约40~60 cm，因扫描范围较广，所以ACTA低辐射剂量检查一直是研究的热点^[3]。降低多层螺旋CT的辐射剂量主要从3个方面入手，分别为X线辐射剂量、对比剂浓度及对比剂剂量。降低X线辐射剂量主要通过改变CT设备硬件及软件参数，如改变管电压、管电流、扫描模式、扫描长度、进床速度、螺距及重建算法等。通过改变对比剂黏滞度、渗透压、使用总量、浓度及注射速度减轻对比剂引起的辐射。其中低管电压和大螺距具有同时降低对比剂剂量的作用。本文对近年来多层螺旋ACTA双低扫描的研究进展进行了综述。

一、 降低X射线辐射剂量 1、 管电压的调节

辐射剂量与管电压的平方呈正比，当管电压降低时，辐射剂量可大幅度降低，而图像噪声与管电压呈反比，当管电压降低时必然会引起图像噪声的增加，并且影响图像质量，所以不能盲目追求低管电压，而应平衡图像质量，适当降低管电压。陆东旭等^[4]研究显示，80 kV管电压联合迭代重建能够保证图像质量，达到诊断目的，而辐射剂量较常规120 kV电压降低约72%，为 (2.12±0.15) mSv。近年来双源CT发展迅速，杨立强等^[5]发现在70 kV管电压下获取的图像可达到诊断目的。

2、 管电流的调节

CT扫描在管电压一定的条件下，到达探测器的X线光子量与管电流、检查部位厚度及构成成分有关^[6]。

到达探测器的X线光子量与管电流呈正比，当管电流减低时，穿过人体到达探测器的X线光子量也降低，辐射剂量下降。杨卫东^[7]研究表明，64层螺旋CT当固定120 kV的管电压时，200 mAs的条件下图像质量与传统350 mAs的图像质量无差别，可以满足诊断需求，而200 mAs条件下容积CT剂量指数 (CTDLvol)、剂量长度乘积 (DLP) 及有效剂量 (ED) 较350 mAs时分别降低43.7%、42.2%及43.7%，X线辐射剂量明显降低，但该条件下的图像噪声与管电流呈反比，当管电流降低时图像噪声会增大，图像信噪比会下降。近年来提出自动管电流调制技术的概念，即根据解剖部位调整管电流，达到不影响图像质量同时降低管电流的目的，目前这一技术得到临床的广泛应用。

3、 增加螺距、进床速度、球管旋转速度及探测器宽度

多层螺旋CT设备通过增加球管旋转速度、进床速度、螺距及探测器宽度缩短曝光时间，以降低辐射剂量^[6]。目前，多层螺旋CT球管旋转时间已由4排的0.8 s降低至第2代双源CT的0.28 s^[7-8]。探测器宽度由4排演变为现在的320排。双源CT的螺距亦已增大至3.4。大螺距扫描的优点是层与层之间重叠少、扫描速度快，全胸腹部CTA扫描时间仅需1.7 s。Apfaltrer等^[9]研究表明，大螺距扫描与传统ACTA扫描相比，辐射剂量降低45%~50%，而图像质量不受影响。大螺距扫描也存在一些不足之处，如扫描速度过快、超过药团在血管内的流动速度，时间过早导致主动脉末端及双侧髂动脉造影剂剂量过低，触发时间过晚导致主动脉全程CT值偏低。为解决这一矛盾，安贞医院将bolus-tracking ROI置于主肺动脉^[4]。

4、 迭代重建算法 (IR)

以上3种方法均会导致图像噪声增大，空间分辨率降低，而IR可以弥补一部分低剂量检查造成的数据缺失，提高图像质量。滤过反投影算法是CT问世以来传统的重建技术，它对采集的数据要求较高，当管电压降低，造影剂降低时，投影数据采取不足，重建的图像伪影较大，不能满足临床诊断需求^[10]。IR是通过计算出的模型重建图像与实际图像反复对比，当两者完全吻合时，则重建终止，所以IR在重建过程中不断降低图像噪声，在多次迭代和校正中重建出高质量低噪声的图像^[11-14]。目前IR基本取代滤过反投影算法重建图像，在降低辐射剂量的同时提高了抑制噪声的效果，改善了图像质量。

二、 血管造影对比剂

目前临床广泛使用的均为碘对比剂，碘对比剂根据其化学特性有多种分型，如离子型和非离子型，高渗、次高渗和等渗。鉴于碘对比剂有肾毒性，临床尽量选择应用非离子型对比剂、等渗或次高渗对比剂，如碘克沙醇、碘佛醇。尽量避免使用高渗性离子型对比剂，如泛影葡胺^[15]。碘克沙醇、碘佛醇等有相对合适的浓度、黏滞度、渗透压，可以减轻对比剂的理化不良反应，并且可通过减低使用总量、减慢注射速率等方法降低检查的辐射剂量。

1、 降低碘对比剂总量

21世纪之前在国内外大范围动脉血管成像中，对比剂的剂量普遍采用80~120 ml^{[4, 16-17]}。目前检查对比剂的剂量多数为30~60 ml，为了满足诊断要求，需从以下3个方面补充低剂量碘的剂量缺失：一是使用对比剂后注射生理盐水，对比剂总量是维持压力的重要因素，并决定血管内密度峰值的持续时间，使用对比剂后以相同速率注射足够的生理盐水，达到维持对比剂团注的效果，这样既能维持足够的压力，又降低了对比剂总量，而且可以获取满足诊断需求质量的图像；二是加快CT扫描速度，缩短扫描时间，压缩峰值持续时间；三是采用IR技术^[18]。

蒋华东等^[19]用64层螺旋CT，采用60 ml碘对比剂加40 ml生理盐水的方法获取了可以满足临床诊断需求的图像，而且大幅度降低了辐射剂量，降低了对比剂肾病 (CIN) 的发生率。柏青等^[16]发现50 ml碘对比剂在胸腹主动脉大范围血管成像中已能满足诊断需求。刘杰等^[20]采用对比剂的剂量个体化联合注射生理盐水法，其中对比剂剂量0.6~0.7 ml/kg，即40~50 ml碘对比剂加40~50 ml生理盐水，可满足诊断需求，同时降低了辐射剂量。近年来，随着双源CT发展，大螺距扫描的广泛应用，对比剂剂量可以降至30 ml^[4]。

2、 降低对比剂浓度

现阶段所用的对比剂均为含碘离子对比剂，对受检者带来很多潜在危险，特别是高浓度对比剂的碘负荷更大。对比剂浓度与其渗透压及黏滞度有关，相对于高渗透压及高黏滞度的对比剂，低渗透压、低黏滞度的对比剂对肾脏的损伤较轻，引起CIN的几率也减低^[21]。

2014年中华医学放射学分会对比剂安全使用工作组发布的《碘对比剂使用指南》将对比剂分为高渗、次高渗 (代替了低渗的概念)、等渗3种。有研究发现，渗透压低于血液的对比剂会导致肾血管收缩，渗透性利尿、肾性贫血，现在常用的等渗性非离子性对比剂为碘克沙醇^[15]。姜原等^[22]研究表明，0.27%碘克沙醇进行ACTA检查可满足诊断需求，有效碘用量较370 mgI/ml的碘普罗胺明显减少。

对比剂注射速率也是影响ACTA成功与否的关键因素。理论上，较高的注射速率可以使血管内达到较高的浓度，但是血管承受弹性压力的程度有限，不能无限度地增加注射速率，特别是对于血管弹性差的老年人，过高的注射速率会导致对比剂外渗。低碘流率会降低血管的强化程度，使血管内CT值降低，而低管电压会提高血管的强化程度，弥补一部分因低碘流率引起的主动脉内CT值降低，所以低碘流率常在低管电压的条件下使用。目前，临床常用的对比剂注射速率为3~5 ml/s^[23]。

肾功能是影响ACTA的重要因素。CIN为较严重且最常见的并发症，是多种病理生理机制共同作用的结果。有研究表明，对比剂黏度在CIN的发生中起重要作用，对比剂黏度越高，停留在血管内时间越长，对血管内皮损伤越大，导致肾血流减少^[16]。温度一定时，浓度增加、黏滞度增加，温度升高时，黏滞度下降。故注射前将对比剂加热至人体基础温度，可降低对比剂不良反应的发生率。

三、 低管电压、低剂量对比剂结合迭代重建技术的应用

降低管电压、对比剂剂量均可以有效地降低辐射剂量，且两者相辅相成，因为当管电压接近碘的K缘值时，碘信号的检测效率将出现较大跃升，碘的CT值最大，与周围软组织结构物体的对比也最强。如在其他条件一致的情况下，设定120 kV时的碘信号幅度为100%，则140 kV时为87%、100 kV时为117%、80 kV时为140%，所以80 kV管电压时，碘的对比度最强^[24]。同时IR可以弥补低管电压检查造成的采集数据欠佳和图像伪影较大的缺憾，重建出可以满足诊断需求的图像。所以低管电压、低剂量对比剂结合迭代重建技术可以在满足临床诊断的条件下，降低辐射剂量，实现辐射防护最优化原则。

四、 结语

目前，国内外学者在ACTA双低检查方面取得了一定的成果，但是我们应该清醒地认识到，获得具有临床诊断价值的图像是双低扫描广泛应用于临床的必要条件。这就需要我们在临床实际应用中采用科学的、个性化的双低扫描技术，使CT的临床应用更加有效地降低患者检查的风险，这也是将科学研究转化为临床应用的关键。