低管电压下光子计数探测器 CT 血管造影：减少对比剂和辐射剂量的动物研究及重大突破

《European Radiology Experimental》：Reducing contrast media and radiation dose in CT angiography at low tube voltage: animal study with photon-counting detector CT

为解决 CT 血管造影（CTA）中辐射和对比剂（CM）剂量问题，研究人员开展低管电压 PCD-CT 研究，发现可降剂量且维持图像质量，意义重大。

　　

低管电压 PCD-CT 在 CTA 中的研究：开启降低辐射与对比剂剂量新篇

在医学影像学的发展历程中，计算机断层扫描（CT）成为了疾病诊断的重要手段。然而，随着 CT 在全球范围内的广泛应用，其带来的电离辐射暴露和碘化对比剂（CM）使用的潜在风险逐渐引起人们的关注。对于年轻群体和肾功能正常者，辐射暴露是主要担忧；而在老年患者和肾病患者中，CM 诱发肾病的风险则更为突出。在 CT 血管造影（CTA）中，图像质量（IQ）主要取决于碘对比噪声比（CNR），且受 CM 和辐射剂量的影响。低管电压 CTA 虽能增强碘衰减，有助于降低辐射和 CM 剂量，但扫描参数的精确优化至关重要。

在此背景下，来自苏黎世大学医院诊断与介入放射学等机构的研究人员开展了一项旨在探索低管电压下光子计数探测器 CT（PCD-CT）血管造影辐射和 CM 优化剂量的研究，相关成果发表于《European Radiology Experimental》。

研究人员采用了一系列关键技术方法。实验选用 6 只哥廷根小型猪，在符合德国动物福利立法并经相关委员会批准的情况下开展研究。使用临床双源 PCD-CT 系统，在 70 kVp 管电压下进行扫描，通过调整不同扫描协议改变 CM 和辐射剂量。利用体积 CT 剂量指数（CTDI_vol）估算辐射剂量，记录 CM 体积。在图像评估方面，通过在感兴趣区域（ROI）测量衰减和噪声来计算 CNR，同时由两位经验丰富的放射科医生对扫描图像进行主观评估，涵盖整体 IQ、血管对比度、噪声和远端肝动脉可见性等方面。

研究结果从多个方面展现了低管电压 PCD-CT 的特性：

• 辐射与对比剂剂量及图像指标：扫描 B 辐射剂量最高（CTDI_vol中位数 4.3 mGy），CM 体积最小（10 mL）；扫描 C 辐射剂量最低（CTDI_vol中位数 0.9 mGy），CM 体积最大（23 mL）。与扫描 A 相比，扫描 B 的 CM 体积为 63%，辐射剂量为 260%；扫描 C 的 CM 体积为 144%，辐射剂量为 56%。在图像指标上，主动脉衰减在扫描 C 最高，扫描 B 最低；肌肉噪声在扫描 B 最低，扫描 C 最高；而 CNR 在所有扫描中相似，中位数分别为扫描 A 26、扫描 B 23、扫描 C 26123。
• 主观图像评估：所有扫描在定性评估类别中均至少达到诊断评分。主观 IQ 在各扫描间相似，扫描 A、B、C 的中位数均为 3（部分为 3 - 4）。主观血管对比度在扫描 C 最高，扫描 B 最低；噪声在扫描 C 最差；肝内动脉可见性在各扫描间无显著差异。此外，阅片者的组内和组间一致性良好4。

研究结论表明，低管电压 PCD-CT 血管造影在降低辐射和 CM 剂量方面表现出色。与标准 70 kVp PCD-CTA 扫描协议相比，增加 CM 体积时可实现 44% 的辐射剂量降低，增加辐射剂量时可实现 37% 的 CM 体积降低，同时保持稳定的图像质量和相似的 CNR。不同扫描协议具有不同的应用优势，扫描协议 C 通过增加 CM 剂量大幅降低辐射剂量，适用于需优先减少辐射剂量且增加碘剂量临床可接受的场景；扫描协议 B 则利用增加的辐射剂量减少 CM 体积，对对比剂肾病风险高和需频繁成像的肿瘤患者有利。

这项研究为临床应用提供了重要参考，展示了 PCD-CT 在低管电压下减少辐射和 CM 剂量的潜力，有助于根据患者个体需求定制剂量优化方案。不过，研究也存在一定局限性，如样本量较小、未评估病理情况、仅研究了 70 kVp 管电压等。未来研究可在此基础上进一步拓展和完善，探索更广泛的管电压范围、更大的样本量以及对不同病理情况的评估，从而更好地推动 PCD-CT 在临床中的应用。