冠心病是严重危害人类健康的重大常见疾病之一。近年来，随着CT检查技术的迅速发展，64排以上多层螺旋CT (MSCT)和双源CT (DSCT)相继问世，使得CCTA以其快速、准确、无创的优点，广泛用于冠状动脉狭窄程度的评估、斑块分析、支架或搭桥术后复查等，且CCTA对冠状动脉狭窄的检测具有高度的敏感性和特异性^[1-2]，得到临床心血管医生广泛认可。但目前CCTA成像过程中依旧主要存在以下两个方面的缺点：①辐射生物效应：CT作为医源性辐射的主要来源，其辐射致癌效应与受检者年龄、性别有关，且具有器官特异性^[3]。②对比剂不良反应：以往在CCTA中，为了追求图像质量通常采用高浓度、高流率、大剂量对比剂注射方案，而含碘离子的对比剂会给患者带来很多潜在的危害，尤其是高浓度对比剂，其碘负荷更大，潜在危害更大^[4-5]。

鉴于此，越来越多的研究致力于在获得满足诊断的图像质量的前提下，最大程度降低CCTA的辐射剂量以及对比剂碘用量^[4-6]。这是一个研究热点，也是难点，本文就CCTA的双低扫描技术及进展做一综述。

一、CCTA检查中降低辐射剂量的方法

CCTA检查中降低辐射剂量的方法可以概括为设备硬件固有因素和操作者可调控因素两大方面。

1、设备硬件固有因素：包括探测器、心脏前置滤线器等。

(1) 宽体探测器：X射线的几何探测效率主要由探测器的宽度决定，宽体探测器可以提高探测器效率，进而降低辐射剂量^[7-8]。

(2) 心脏仿形前置滤过器：针对心脏成像特点，配备专用心脏滤过器。随着机架旋转角度的变化，有效衰减扫描野边缘区域X射线，在增强心脏部位信号的同时大大减少外围皮肤剂量，显著提高了X射线的有效利用率，从而降低辐射剂量并提高图像的信噪比^[9]。

2.操作者可调控因素：包括扫描参数的优化，降低辐射新技术的应用等。

(1) 扫描参数的优化

① 管电压：辐射剂量与管电压的平方呈正比，因此，管电压越高，辐射剂量越高，而降低管电压时，辐射剂量的降低也较为显著。Yin等^[10]进行的一项对比100及120 kV管电压下CCTA检查的辐射剂量，研究结果表明，两种管电压下，信噪比、图像噪声、及图像质量差异没有统计学意义，而前者有效辐射剂量较后者降低34.0%。目前，国内外低管电压CCTA研究中，管电压多设置为100或80 kV，而Hell等^[11]采用70 kV进行研究结果表明，在低体质量指数(BMI)及心率低于60次/min的患者中，可以获得良好的图像质量及非常低的辐射剂量。但是，降低管电压会使X射线束能量过低，增加线束硬化伪影，可能会导致血管管壁模糊。因此，要根据患者的体型等来确定合适的管电压。目前，有厂家提供自动管电压调制技术，根据受检者的体型、检查类型确定最佳kV值，选择范围为70~140 kV，能在其他扫描条件保持不变时，降低辐射剂量。

② 管电流：管电流与辐射剂量呈线性关系，降低管电流，可以使X射线管的X射线输出量减少，从而减少辐射剂量。管电流主要影响密度分辨率，降低管电流会使低对比组织的图像质量明显下降，对高对比组织影响较小。保持管电压不变、降低管电流，是早期降低辐射剂量的主要方法。

③ 扫描范围：辐射剂量与扫描范围呈正比，缩小扫描范围可以明显降低辐射剂量^[12-13]。一般情况下，CCTA扫描范围是从气管隆突下1 cm至心脏膈面下1 cm。对于冠状动脉搭桥术后患者，扫描范围需扩大至胸廓入口处。在CCTA中，需严格控制扫描范围至最合适的长度，可以通过钙化积分扫描的图像来确定，以降低辐射剂量。

④ 螺距：增大螺距可以加快扫描速度，明显缩短扫描时间，从而降低辐射剂量，CCTA检查中，可以根据心率适当调节螺距，但不可随意调节，以免图像质量降低^[14]。

(2) 降低辐射剂量的方法

① 前瞻性心电门控触发轴位扫描：预先设定曝光时相窗，行步进式轴位扫描。只在设定的时相窗曝光，而不是全时相曝光，因此，可以降低辐射剂量^[15-16]。这种扫描模式对患者的心率要求高，64排CT一般要求心率控制在70次/min以下，而且要心律齐。64排以上CT及双源CT，时间分辨率进一步提高，对心率要求逐渐放宽，90次/min以下即可采用前瞻性心电门控触发扫描方式。

② 前瞻性心电门控触发大螺距扫描技术：是第2代以上双源CT特有的扫描模式，由于大螺距和单扇区的联合应用，可在1个心动周期内完成全心扫描，避免了多个心动周期采集时重叠扫描，不会出现多个心动周期重建导致的图像未对准和阶梯状伪影，极大地降低辐射剂量。这种扫描模式是预先设定曝光时相窗，采用大螺距(一般为3.4)进行扫描。随着螺距的增大，扫描时间大大缩短，一般在1 s内即可完成扫描，从而降低辐射剂量。Ghadri等^[17]进行的一项双源CT大螺距扫描研究中指出，大螺距扫描模式下，在保证图像质量的同时，辐射剂量可以降低到1 mSv或者更低。这种扫描模式对心率和BMI的限制较高，目前的研究多局限于低BMI和心率低且心律齐的患者。

③ 迭代重建算法：目前CT图像重建算法主要采用滤波反投影(FBP)算法及迭代重建(IR)算法。FBP是临床应用最广泛的，此算法简单、重建速度快，在投影数据比较完备情况下，可以重建出质量较好的图像，但它容易产生高噪声、伪影，且图像对比度较低。迭代算法具有许多优点，比如降低图像噪声、改善图像质量等^[18]，但由于计算量大、重建时间长，而限制了其在医学和工业CT领域的应用^[19]。随着近年来计算机计算速度的迅速提高，多种迭代算法快速发展，各主要CT生产商都有自己的迭代算法，如美国GE公司的ASiR、荷兰Phillip公司的iDose、德国Siemens公司的SAFIRE等。在降低管电压时，图像噪声会增加，采用迭代算法可以明显降低图像噪声^[20]。一项在80 kV管电压下，比较使用迭代算法及滤波反投影法对CCTA的影响中指出，80 kV时有效辐射剂量为(4.7±0.4) mSv，但迭代重建图像噪声明显低于FBP重建图像，对比度噪声比明显高于FBP重建图像，且影像诊断医师对图像质量的主观评分也高于FBP重建图像^[21]。

④ ECG管电流调制：根据心电R-R间期不同时相调节管电流，在选定期相内采用设定的最大管电流即全剂量曝光，在选定期相外采用低管电流(如设定值的20%)，可明显降低辐射剂量、同时保证冠状动脉的图像质量；但此技术的不足之处是不宜用于心率快及心律不齐的患者。

⑤ 自动管电流调制：自动管电流调制度技术(automatic tube current modulation, ATCM)是目前降低CT辐射剂量的主要方法之一。ATCM技术根据扫描过程中受检者的体积、身体不同部位的衰减特性，在不影响图像质量的情况下自动进行管电流调节来降低辐射剂量。包括角度调制(沿x-y轴)、长轴调制(z轴)及两种调节相结合的方式。

⑥ 补偿时间(padding time)：补偿时间是用于前瞻性心电门控触发扫描的一项技术。心率稳定时，补偿时间可设置为0，辐射剂量最低；心率波动时，则根据其变化的幅度设置相应的补偿时间以适应心率波动对扫描和图像质量的影响，补偿时间越大，降低辐射剂量的效果越小。对于心率较低且稳定的受检者，此项技术是对剂量和扫描成功率的有效调节手段。

⑦ 智能性心脏滤波：也称为心脏后置滤过器，是CCTA专用智能后处理技术，通过降低图像噪声的方式降低心脏成像的辐射剂量，在保证相同图像质量的情况下降低辐射剂量。

⑧ 心电脉冲窗选择：采用前瞻性心电门控触发扫描时，根据心率不同选择不同的脉冲窗，如心率较高且稳定时选择在收缩期行窄窗曝光，心率较低且稳定时选择在舒张期行窄窗曝光。心律不齐时，对于64排CT，一般不推荐采用前瞻性心电门控触发扫描，而采用回顾性心电门控扫描以保证图像质量。64排以上CT及双源CT，可尝试采用前瞻性心电门控触发扫描，选择在包含收缩期和舒张期的期相行宽窗曝光以保证图像质量。

⑨ CT新设备的应用：西门子第三代双源CT的应用，可以明显降低CT检查的辐射剂量，其具有更宽的探测器，更快的扫描速度，更高的时间分辨率及空间分辨率，可以在更高和更不规则的心率下行CCTA检查^[22]。

二、CCTA检查中降低对比剂碘用量的方法

大剂量高浓度对比剂可加重肾脏负荷，为了降低对比剂相关肾病的发病率，越来越多的研究者把关注点转移到CT检查时对比剂碘用量的降低，尤其对于充血性心力衰竭、肾功能受损、糖尿病性肾病的患者，更有必要降低对比剂用量以减少对比剂可能带来的风险。

目前，国内外的CCTA双低扫描技术中的低辐射剂量主要是通过降低管电压来降低辐射剂量，同时通过迭代算法来弥补因降低管电压造成的噪声增大的缺点。降低管电压，减少了康普顿散射效应，使含碘对比剂的CT值提高，从而增加血管与其周围组织结构的对比，这就是降低对比剂碘用量的基础。

降低对比剂碘用量包括：降低对比剂浓度及降低对比剂注射容量。目前，临床应用的对比剂浓度主要包括270、300、320、350、370和400 mg I/ml。在CCTA检查中，早期由于低辐射技术的限制，为了追求血管的最佳强化，通常会使用高浓度对比剂，高浓度对比剂除了潜在危害较大，而且上腔静脉甚至右心房会产生较大伪影。目前，随着低管电压及迭代算法的应用，越来越多的低浓度对比剂用于CCTA的检查。对比剂注射容量的确定，主要是依据受检者BMI给出，同时要考虑扫描参数的设置等。对比剂的双流注射技术可以降低对比剂注射时的浓度，减少了因对比剂浓度较高而产生的上腔静脉的伪影，同时又能降低对比剂的注射容量。双流技术是指在注射总容量一定的条件下，对比剂及生理盐水以一定比例同时推注，一项双流注射技术调节对比剂浓度的研究中指出，根据患者BMI的不同，按不同比例配置混合低浓度对比剂注射液；实验结果表明，在不降低图像质量的前提下依然可以保证血管的对比强化效果。在注射流率方面，根据受检者的BMI不同而选择不同的注射流率^[23]。梁建华等^[24]进行的一项BMI指导下改变对比剂流速对CCTA图像质量的影响的研究中指出，根据受检者BMI的不同，个体化设置对比剂注射流率，条件允许的情况下可适当增大对比剂注射流率，缩短主动脉根部层面监测CT值的时间，从而降低受检者所受辐射剂量，且不降低图像质量。

Zheng等^[25]进行的一项降低对比剂浓度的研究，试验组及对照组对比剂浓度分别为270、370 mg I/ml，用量1 ml/kg，注射流率为5 ml/s。实验结果表明，在结合低管电压情况下，270 mg I/ml浓度对比剂仍然可以保证图像具有较高对比度，获得较好的图像质量。Yin等^[26]降低管电压并降低对比剂浓度的研究中，120 kV结合370 mg I/ml对比80 kV结合270 mg I/ml的研究结果中，后者平均对比剂注射容量较前者降低26.5%。Meyer等^[27]进行的研究中，主要采用降低对比剂注射容量降低对比剂碘用量，所纳入病例分为3组，体质量指数＜26 kg/m²的患者共30例分2组，15例在第二代双源CT检查，管电压采用80 kV、15例在第三代双源CT检查，管电压采用70 kV，体质量指数在26~30 kg/m²之间的患者15例，采用第二代双源CT检查，管电压100 kV；对于管电压采用80及100 kV的方案，对比剂用量为80 ml，而70 kV方案对比剂用量为45 ml。研究结果表明，70 kV管电压，45 ml对比剂注射容量方案图像信噪比明显高于另外两组，而有效辐射剂量明显较其他两组低，3组定性图像质量差异无统计学意义。Zhang等^[28]的研究中，在体质量指数低于25 kg/m²的受检者中，对比剂注射方案为用量30 ml，浓度370 mg I/ml，注射流率5 ml/s，图像质量仍然能够满足诊断。以上研究结果显示，低管电压、低对比剂碘用量检查方案下，可以在得到满足诊断图像质量的同时，降低辐射剂量及减少对比剂注射容量及浓度。无论是降低对比剂注射容量，还是降低对比剂浓度，均可以降低对比剂肾病的发生风险，这对于有肾脏基础疾病的患者来说尤为重要。目前国内外CCTA研究中，以低管电压结合迭代重建算法，且降低对比剂浓度或注射容量的研究为主流^{[27, 29-30]}。且越来越多的研究采用大螺距扫描模式，此扫描模式本身除了可以降低辐射剂量外，还可以明显缩短扫描时间^[29-31]。此扫描模式下不需要受检者配合控制呼吸，对老年患者及呼吸控制不好的患者来说这种扫描方案具有优势。以上研究，绝大多数是在BMI≤ 25 kg/m²的受检者中进行的，且需要严格控制心率。Sun等^[32]进行的一项研究是在BMI为26~30 kg/m²的受检者中进行的，试验组管电压100 kV、比剂浓度270 mg I/ml结合迭代算法，对照组管电压120 kV、对比剂浓度370 mg I/ml结合FBP算法，实验结果表明，对比BMI介于26~30 kg/m²者，试验组的有效辐射剂量明显低于对照组，且图像质量能够满足诊断要求。该研究表明，“双低”方案有望应用于BMI为26~30 kg/m²者。但是目前，对于BMI为26~30 kg/m²者的“双低”扫描仍较少，在低BMI及正常BMI的受检者中研究较多。

三、前景与展望

当前，随着人民生活水平以及健康意识的提高，CCTA的检查日益增多，但CT检查是医源性辐射的主要来源。如何在保证图像质量的同时，降低CCTA的辐射剂量及对比剂的器官毒性作用显得尤为重要。“双低”方案降低辐射剂量重点在于降低管电压从而降低辐射剂量，降低管电压的同时必然会引起图像噪声的增大。目前，图像的迭代重建算法可以有效降低图像噪声，但仍存在局限性。目前CT设备无论是硬件还是软件方面，发展都非常迅速，CT降低辐射剂量的措施也越来越多。期望未来可以探究出一种在不降低图像质量的情况下降低辐射剂量的方案；另外，CT设备新技术的应用将进一步优化CCTA检查时对比剂的注射方案，从而减少对比剂的不良反应。

利益冲突 本文作者与单位没有因此篇综述接受过第三方的资助或服务，无任何利益冲突
作者贡献声明 张静负责资料的收集和整理、论文撰写；郑君惠负责论文审阅