肝臟計算機斷層(CT)灌注成像是一種定量的無創性檢測肝臟功能的影像學檢查技術, 主要用于肝臟腫瘤的診斷、鑒別診斷以及肝臟慢性疾病狀態下的肝臟功能評價。過去, 肝臟CT灌注由于輻射劑量高而限制了其在臨床的應用。近年來, 低劑量CT技術的開發和應用已經可以在保證圖像質量的前提下大輻度降低患者的輻射劑量。本文將從X射線源、重建算法以及設備改進及掃描參數優化三個方面介紹低劑量CT灌注的研究進展。目前肝臟低劑量CT灌注的研究較少, 仍有許多問題需要解決, 但其在臨床的應用前景將十分令人期許。
引用本文： 趙一珺, 陳衛霞. 肝臟低劑量計算機斷層灌注的研究進展. 生物醫學工程學雜志, 2016, 33(2): 400-404. doi: 10.7507/1001-5515.20160068 復制
引言
計算機斷層(computed tomography，CT)灌注掃描是一種功能學成像手段，通過測量局部血流灌注，了解組織的血流動力學和功能變化。優點是方便快捷，具有良好的空間分辨率和時間分辨率，能同時獲得組織形態學特征和血流灌注信息。肝臟具有肝動脈、門靜脈雙血供的生理特點，使得許多肝臟疾病如肝癌、肝硬化等都會影響肝臟局部或者總體的血流量，出現肝動脈、門靜脈血流灌注的變化，而CT灌注很好地利用了肝臟血流灌注的生理特點，為肝臟疾病的診斷和預后評估提供了重要信息。
雖然目前肝臟低劑量CT灌注研究較少，許多問題還有待進一步研究，但以其無創和及時為臨床提供臟器功能信息的特點，將具有重大的臨床價值和廣泛的應用前景。過去，由于CT灌注過程中受檢者所接受的輻射劑量較高，限制了它在臨床上的推廣應用。本文將從X射線源、重建算法和掃描參數優化三個方面介紹低劑量CT灌注的研究進展，探討低劑量CT灌注在保證圖像質量的前提下如何大輻度降低患者的輻射劑量。
1 肝臟CT灌注
CT灌注是基于靜脈注射對比劑后，對選定層面進行多次同層掃描，從而得出層面每一個像素單位不同時間對比劑濃度的變化，所得曲線即時間-密度曲線。通過這個曲線獲得相應的灌注參數，如峰值時間(time to peak)、血容量(blood volume)、血流量(blood flow)、平均通過時間(mean transit time)等，間接反映組織的血流灌注情況，如圖 1所示。正是由于CT灌注的原理，使得患者需要通過多次掃描才能獲得某一部位的時間-密度曲線。過去，胸部、腹盆部CT灌注的輻射量可高達常規CT檢查的3倍，且腹盆部的劑量更高[1]。肝臟CT灌注(120 kV, 60 mA)的容積CT劑量指數為200~300 mGy，腎、脾、胃、肝等器官受到原始射線照射時所接受的劑量是最高的，全身所接收的有效輻射劑量是23 mSv[2]，是常規腹部CT掃描輻射劑量的一到兩倍[3]。同時，以往CT探測器其覆蓋范圍有限，不能一次掃完被檢器官或病變部位，而增加掃描次數以及重疊掃描同樣會提高輻射劑量。另外，腫瘤的異質性也使得腫瘤內部的不同區域在不同時間點的灌注特點可能不同，僅用一個腫瘤斷面所獲得的信息可能無法反映整個腫瘤的灌注特征[4]，增加掃描斷面也會令患者接受更高的輻射劑量。
圖1
CT灌注的基本過程
CT灌注掃描包括平掃和動態增強掃描。平掃是在沒有使用對比劑的情況下根據研究部位選擇合適大小的靶區。動態增強掃描則是在對比劑注入后根據平掃所定的范圍進行同層動態掃描。動態增強掃描分為首過期和延遲期，前者采集圖像的時間間隔小于2 s，后者為5~15 s
Figure1. Basic process of CT perfusionCT perfusion protocol includes two acquisitions: a baseline acquisition and a dynamic acquisition. The baseline acquisition selects appropriate area to be studied without contrast enhancement. The dynamic acquisition scans the selected area over time after intravenous injection of contrast agent. The dynamic acquisition is divided into two phases: first pass and delayed phase. Temporal resolution of first pass is less than 2 s, while the other one is 5-15 s
在正常生理狀態下，肝臟的血供約四分之三源于門靜脈，只有約四分之一的血供來源于肝動脈。肝臟血流量在代償范圍內可通過自身調節以及肝血管特有的代償機制——流體力學相互作用(buffer effect)(即阻斷肝動脈或門靜脈的入肝血流會導致未受阻的血管血流增加)維持穩定。這是因為肝臟中沒有毛細血管網的結構，取而代之的是有孔的肝血竇，肝動脈和門靜脈可以通過肝血竇相互溝通，因此當肝動脈或門靜脈入肝血流受阻時，未受阻的血管會增加其血流量從而維持肝臟總血流量的相對穩定。而在許多肝臟疾病中，正常肝血竇結構的變化，會帶來肝臟血流動力學和微循環的改變，從而為CT灌注在肝臟成像中的應用提供病理生理學基礎。
肝臟CT灌注的兩大主要適應證是肝臟腫瘤和肝臟慢性疾病[5]。在肝臟慢性疾病中，肝纖維化和肝硬化都有血管結構和微循環狀態的改變，肝血竇正常結構消失，轉變為無孔的毛細血管，從而導致血管阻力增加和門靜脈灌注的下降，而門靜脈灌注的下降由肝動脈灌注代償，從而使肝動脈灌注的成分增加[6]。CT灌注在原發性肝癌和肝轉移癌中均應用較多，多數肝臟惡性腫瘤都伴有肝動脈血流量的增加及門靜脈血流量的減少，肝臟CT灌注可以通過血流動力學特點判斷腫瘤良惡性，并基于腫瘤的血供特點評價預后，對手術、化療栓塞術后腫瘤微循環狀態的改變進行定量、功能評價，有助于早期發現腫瘤的復發[7-9]。在惡性腫瘤的抗血管生成治療中，CT灌注可以及早判斷抗腫瘤血管藥物的療效，以便及時、合理地調整治療計劃，避免無效治療[10-11]。目前影像學檢查診斷肝臟疾病主要依賴于形態學判斷、評價，而CT灌注很好地彌補了這個缺陷，不僅提供形態學信息，還能從血流動力學方面提供診斷依據，以幫助判斷疾病性質、評價療效和預測預后。
2 CT低劑量灌注技術
CT檢查自20世紀70年代問世以來，作為醫學領域中一種重要的診斷手段而廣泛應用于臨床。隨著CT技術的廣泛應用，患者尤其是需要接受多次CT檢查的患者，其接受的輻射劑量及其潛在的危害(主要是輻射致癌)引起包括患者、醫生以及國家相關部門等的關注。輻射防護最優化原則(as low as reasonable achievable, ALARA)要求我們在進行CT檢查時要盡可能降低受檢者所接受的輻射劑量。
2.1 X射線源——降低管電壓、管電流，曝光參數調制技術
降低管電壓是降低輻射劑量的一種極為有效的措施，這是因為輻射劑量的增加大致與管電壓的平方呈正比。如將管電壓從120 kVp降到80 kVp，頭部CT灌注的輻射劑量可由20.7 mSv降到7.5 mSv，減少約64%[12]。降低管電壓能增加碘對比劑的衰減，提高圖像對比度，一方面是因為光電效應增大，另一方面是X射線源的平均能量更接近于對比劑中碘K層電子的能量，K層電子更易被擊出形成激發態，從而使高能電子躍遷入K層并釋出特性輻射。但是低管電壓會導致穿過組織的光子數量減少，致使噪聲增加[13]。因此，降低管電壓時往往需要提高管電流，來保證圖像質量[14]。自動調整管電壓技術(automated tube potential selection)可以根據研究類型、成像部位以及患者的體型選擇最佳的管電壓及相應的管電流，在保證圖像質量的同時使患者所接受的輻射劑量最低[13]。這個技術已經在肝臟CT增強掃描和腹部計算機斷層血管造影(computed tomography angiography, CTA)中得到應用[15-16]。
降低管電流同樣能降低輻射劑量。在CT灌注中，病變的血液動力學改變至關重要。CT灌注可以以較低的劑量進行，即使噪聲會增加，只要所得的灌注參數與正常劑量下所得的灌注參數無明顯差異，就能反映受檢者的生理狀態或病理狀態。在肝臟CT灌注的研究中將管電流由100 mA降至20 mA，灌注參數沒有明顯差異，而容積CT劑量指數由300 mGy降到60 mGy。通過軟件模擬背景噪聲增加，雖然圖像質量降低，但是CT灌注時間密度曲線的形狀和峰值無明顯改變[17]。自動管電流調制技術(automatic tube current modulation，即automatic exposure control，AEC)是基于患者體形以及不同組織的衰減程度而改變管電流，在高衰減的組織如骨骼處增加管電流，而在軟組織處降低管電流，以較低劑量獲得更好的圖像質量，包括患者體型AEC、Z軸AEC、旋轉AEC、3D AEC[13]。在CT心肌灌注成像中，AEC技術可將輻射劑量由12.1 mSv降到7.7 mSv，降低約36%[18]。
2.2 重建算法
目前CT的重建算法大多是濾波反投影技術，然而劑量降低所帶來的圖像噪聲不能被濾波反投影消除，使得圖像質量下降，因此另一種重建算法——迭代重建技術被用于解決上述問題。迭代重建是一種“反復試驗”的算法，每一次由掃描數據重建得出的圖像都會與軟件“設想”的最佳圖像比較，圖像會被不斷重建直到兩者的差別可以接受，就像一個不斷校正的環形通路[13]，如圖 2所示。迭代重建算法可以增加圖像信噪比，保證圖像的空間分辨率和原始結構，缺點是圖像邊緣的平滑效應[19]。迭代重建算法正逐漸被用于低劑量CT灌注，其與低管電壓、管電流聯用，可降低30%~50%的輻射劑量且能保證圖像質量[20-21]。不同重建算法的使用不會影響所獲得的灌注參數，而與濾波反投影技術相比，迭代重建算法在肝臟低劑量CT灌注中可以更有效地降低噪聲[22]。
圖2
迭代重建的原理
Figure2.
Theory of iterative reconstruction
除了迭代重建技術，尚有改良的反投影技術。局部感興趣區圖像的高限制性反投影重建(local HYPR reconstruction)已用于低劑量CT灌注，可降低噪聲，提高圖像質量[23]。
2.3 設備改進及掃描參數優化
320排動態容積CT可以進行Z軸覆蓋范圍為16 cm的容積掃描，使得一次掃描全肝成為可能。這種非螺旋的容積采集方式與傳統的螺旋CT相比，掃描時間不會延長，并且可以大大減少傳統螺旋采集時重疊掃描所造成的輻射劑量。在上腹部320排螺旋CT灌注的研究中，輻射劑量僅為16.1 mSv[24]。
縮短掃描時間和增加掃描間隔時間均可以降低輻射劑量。在腹盆部CT灌注中，縮短電影模式掃描的時間能明顯降低輻射劑量，但是會影響灌注結果的準確性，特別是組織穿透系數的計算。而增加掃描的時間間隔，可以限制總的掃描時間，降低圖像采集次數，同樣可以降低輻射劑量。將間隔時間從0.5 s增到3 s，雖能將輻射劑量從33.5 mSv降至11.3 mSv，但會影響灌注參數的準確性。而2 s的間隔時間可以將輻射劑量從33.5 mSv降至17.7 mSv，又能保證灌注參數與常規掃描所得有很好的相關性[25]。增加掃描間隔時間在頭頸部CT灌注中已有應用[26]。
螺距(pitch)是機架旋轉一周掃描床前進的距離與探測器寬度之比。越小的pitch值，意味著在機架連續旋轉的過程中，重復受到X線照射的區域更多，從而導致更高的輻射劑量，而高pitch值已在冠脈CTA中得以應用[27]。自動適配4D螺旋模型(adaptive 4D spiral mode)通過掃描床連續雙向運動以及可變的pitch值來增加Z軸距離，提高圖像質量，但是會造成輻射劑量的增加[28]。通過適當地減少掃描圈數可以降低輻射劑量，同時圖像質量不受影響，因此最佳的Z軸掃描范圍以及掃描圈數還需進一步試驗研究[4]。
3 低劑量CT灌注在肝臟的應用
Watanabe等[17]通過對30名肝癌患者分別行正常劑量(100 mA)及低劑量(20 mA)肝臟CT灌注掃描，分析兩種序列下灌注參數之間的差異，結果顯示兩者之間具有良好的相關性，說明低劑量CT灌注在肝臟的應用具有可行性。Negi等[22]對60名無肝臟疾病的患者行正常劑量(210/250 mA)及低劑量(120/140 mA)的肝臟CT灌注掃描，并用濾波反投影、量子去噪以及迭代重建三種方法進行圖像重建，分析不同劑量及重建方法對灌注參數的影響，結果顯示不同劑量及不同重建方法之間灌注參數沒有差異，且迭代重建技術可以更有效地降低噪聲。Goetti等[4]對21名肝轉移瘤患者行自動適配4D螺旋模型肝臟CT灌注掃描，使得Z軸的掃描范圍不受探測器寬度的限制，結果顯示4D CT掃描可以對正常肝實質及肝轉移瘤的灌注特征進行定性及定量分析，而為了進一步減少輻射劑量，還需要優化掃描參數。姜慧杰等[29]在肝硬化與肝癌血流動力學的研究中使用了低管電流(60 mA)肝臟CT灌注掃描，在保證圖像質量的條件下較常規灌注掃描(140 mA)減少了約28.76%的輻射劑量。
4 展望
CT灌注自1991年由Miles提出，已作為一種無創性功能學檢查手段應用于臨床，其中通過分析肝實質肝動脈、門靜脈的灌注量可對肝臟疾病性質以及治療效果進行判斷，具有重要價值。過去其應用受限于較高的輻射劑量，隨著影像技術的發展，低劑量CT灌注已成為可能，但是目前還面臨諸多問題。雖然有許多令人振奮的研究結果，但肝臟低劑量CT灌注仍處于小規模、單中心的研究階段，缺乏標準的應用模式，不同研究得出的數據尚存在差異，掃描過程中呼吸偽影的問題尚待解決，未來還需大樣本研究進一步探討解決。
引言
計算機斷層(computed tomography，CT)灌注掃描是一種功能學成像手段，通過測量局部血流灌注，了解組織的血流動力學和功能變化。優點是方便快捷，具有良好的空間分辨率和時間分辨率，能同時獲得組織形態學特征和血流灌注信息。肝臟具有肝動脈、門靜脈雙血供的生理特點，使得許多肝臟疾病如肝癌、肝硬化等都會影響肝臟局部或者總體的血流量，出現肝動脈、門靜脈血流灌注的變化，而CT灌注很好地利用了肝臟血流灌注的生理特點，為肝臟疾病的診斷和預后評估提供了重要信息。
雖然目前肝臟低劑量CT灌注研究較少，許多問題還有待進一步研究，但以其無創和及時為臨床提供臟器功能信息的特點，將具有重大的臨床價值和廣泛的應用前景。過去，由于CT灌注過程中受檢者所接受的輻射劑量較高，限制了它在臨床上的推廣應用。本文將從X射線源、重建算法和掃描參數優化三個方面介紹低劑量CT灌注的研究進展，探討低劑量CT灌注在保證圖像質量的前提下如何大輻度降低患者的輻射劑量。
1 肝臟CT灌注
CT灌注是基于靜脈注射對比劑后，對選定層面進行多次同層掃描，從而得出層面每一個像素單位不同時間對比劑濃度的變化，所得曲線即時間-密度曲線。通過這個曲線獲得相應的灌注參數，如峰值時間(time to peak)、血容量(blood volume)、血流量(blood flow)、平均通過時間(mean transit time)等，間接反映組織的血流灌注情況，如圖 1所示。正是由于CT灌注的原理，使得患者需要通過多次掃描才能獲得某一部位的時間-密度曲線。過去，胸部、腹盆部CT灌注的輻射量可高達常規CT檢查的3倍，且腹盆部的劑量更高[1]。肝臟CT灌注(120 kV, 60 mA)的容積CT劑量指數為200~300 mGy，腎、脾、胃、肝等器官受到原始射線照射時所接受的劑量是最高的，全身所接收的有效輻射劑量是23 mSv[2]，是常規腹部CT掃描輻射劑量的一到兩倍[3]。同時，以往CT探測器其覆蓋范圍有限，不能一次掃完被檢器官或病變部位，而增加掃描次數以及重疊掃描同樣會提高輻射劑量。另外，腫瘤的異質性也使得腫瘤內部的不同區域在不同時間點的灌注特點可能不同，僅用一個腫瘤斷面所獲得的信息可能無法反映整個腫瘤的灌注特征[4]，增加掃描斷面也會令患者接受更高的輻射劑量。
圖1
CT灌注的基本過程
CT灌注掃描包括平掃和動態增強掃描。平掃是在沒有使用對比劑的情況下根據研究部位選擇合適大小的靶區。動態增強掃描則是在對比劑注入后根據平掃所定的范圍進行同層動態掃描。動態增強掃描分為首過期和延遲期，前者采集圖像的時間間隔小于2 s，后者為5~15 s
Figure1. Basic process of CT perfusionCT perfusion protocol includes two acquisitions: a baseline acquisition and a dynamic acquisition. The baseline acquisition selects appropriate area to be studied without contrast enhancement. The dynamic acquisition scans the selected area over time after intravenous injection of contrast agent. The dynamic acquisition is divided into two phases: first pass and delayed phase. Temporal resolution of first pass is less than 2 s, while the other one is 5-15 s
在正常生理狀態下，肝臟的血供約四分之三源于門靜脈，只有約四分之一的血供來源于肝動脈。肝臟血流量在代償范圍內可通過自身調節以及肝血管特有的代償機制——流體力學相互作用(buffer effect)(即阻斷肝動脈或門靜脈的入肝血流會導致未受阻的血管血流增加)維持穩定。這是因為肝臟中沒有毛細血管網的結構，取而代之的是有孔的肝血竇，肝動脈和門靜脈可以通過肝血竇相互溝通，因此當肝動脈或門靜脈入肝血流受阻時，未受阻的血管會增加其血流量從而維持肝臟總血流量的相對穩定。而在許多肝臟疾病中，正常肝血竇結構的變化，會帶來肝臟血流動力學和微循環的改變，從而為CT灌注在肝臟成像中的應用提供病理生理學基礎。
肝臟CT灌注的兩大主要適應證是肝臟腫瘤和肝臟慢性疾病[5]。在肝臟慢性疾病中，肝纖維化和肝硬化都有血管結構和微循環狀態的改變，肝血竇正常結構消失，轉變為無孔的毛細血管，從而導致血管阻力增加和門靜脈灌注的下降，而門靜脈灌注的下降由肝動脈灌注代償，從而使肝動脈灌注的成分增加[6]。CT灌注在原發性肝癌和肝轉移癌中均應用較多，多數肝臟惡性腫瘤都伴有肝動脈血流量的增加及門靜脈血流量的減少，肝臟CT灌注可以通過血流動力學特點判斷腫瘤良惡性，并基于腫瘤的血供特點評價預后，對手術、化療栓塞術后腫瘤微循環狀態的改變進行定量、功能評價，有助于早期發現腫瘤的復發[7-9]。在惡性腫瘤的抗血管生成治療中，CT灌注可以及早判斷抗腫瘤血管藥物的療效，以便及時、合理地調整治療計劃，避免無效治療[10-11]。目前影像學檢查診斷肝臟疾病主要依賴于形態學判斷、評價，而CT灌注很好地彌補了這個缺陷，不僅提供形態學信息，還能從血流動力學方面提供診斷依據，以幫助判斷疾病性質、評價療效和預測預后。
2 CT低劑量灌注技術
CT檢查自20世紀70年代問世以來，作為醫學領域中一種重要的診斷手段而廣泛應用于臨床。隨著CT技術的廣泛應用，患者尤其是需要接受多次CT檢查的患者，其接受的輻射劑量及其潛在的危害(主要是輻射致癌)引起包括患者、醫生以及國家相關部門等的關注。輻射防護最優化原則(as low as reasonable achievable, ALARA)要求我們在進行CT檢查時要盡可能降低受檢者所接受的輻射劑量。
2.1 X射線源——降低管電壓、管電流，曝光參數調制技術
降低管電壓是降低輻射劑量的一種極為有效的措施，這是因為輻射劑量的增加大致與管電壓的平方呈正比。如將管電壓從120 kVp降到80 kVp，頭部CT灌注的輻射劑量可由20.7 mSv降到7.5 mSv，減少約64%[12]。降低管電壓能增加碘對比劑的衰減，提高圖像對比度，一方面是因為光電效應增大，另一方面是X射線源的平均能量更接近于對比劑中碘K層電子的能量，K層電子更易被擊出形成激發態，從而使高能電子躍遷入K層并釋出特性輻射。但是低管電壓會導致穿過組織的光子數量減少，致使噪聲增加[13]。因此，降低管電壓時往往需要提高管電流，來保證圖像質量[14]。自動調整管電壓技術(automated tube potential selection)可以根據研究類型、成像部位以及患者的體型選擇最佳的管電壓及相應的管電流，在保證圖像質量的同時使患者所接受的輻射劑量最低[13]。這個技術已經在肝臟CT增強掃描和腹部計算機斷層血管造影(computed tomography angiography, CTA)中得到應用[15-16]。
降低管電流同樣能降低輻射劑量。在CT灌注中，病變的血液動力學改變至關重要。CT灌注可以以較低的劑量進行，即使噪聲會增加，只要所得的灌注參數與正常劑量下所得的灌注參數無明顯差異，就能反映受檢者的生理狀態或病理狀態。在肝臟CT灌注的研究中將管電流由100 mA降至20 mA，灌注參數沒有明顯差異，而容積CT劑量指數由300 mGy降到60 mGy。通過軟件模擬背景噪聲增加，雖然圖像質量降低，但是CT灌注時間密度曲線的形狀和峰值無明顯改變[17]。自動管電流調制技術(automatic tube current modulation，即automatic exposure control，AEC)是基于患者體形以及不同組織的衰減程度而改變管電流，在高衰減的組織如骨骼處增加管電流，而在軟組織處降低管電流，以較低劑量獲得更好的圖像質量，包括患者體型AEC、Z軸AEC、旋轉AEC、3D AEC[13]。在CT心肌灌注成像中，AEC技術可將輻射劑量由12.1 mSv降到7.7 mSv，降低約36%[18]。
2.2 重建算法
目前CT的重建算法大多是濾波反投影技術，然而劑量降低所帶來的圖像噪聲不能被濾波反投影消除，使得圖像質量下降，因此另一種重建算法——迭代重建技術被用于解決上述問題。迭代重建是一種“反復試驗”的算法，每一次由掃描數據重建得出的圖像都會與軟件“設想”的最佳圖像比較，圖像會被不斷重建直到兩者的差別可以接受，就像一個不斷校正的環形通路[13]，如圖 2所示。迭代重建算法可以增加圖像信噪比，保證圖像的空間分辨率和原始結構，缺點是圖像邊緣的平滑效應[19]。迭代重建算法正逐漸被用于低劑量CT灌注，其與低管電壓、管電流聯用，可降低30%~50%的輻射劑量且能保證圖像質量[20-21]。不同重建算法的使用不會影響所獲得的灌注參數，而與濾波反投影技術相比，迭代重建算法在肝臟低劑量CT灌注中可以更有效地降低噪聲[22]。
圖2
迭代重建的原理
Figure2.
Theory of iterative reconstruction
除了迭代重建技術，尚有改良的反投影技術。局部感興趣區圖像的高限制性反投影重建(local HYPR reconstruction)已用于低劑量CT灌注，可降低噪聲，提高圖像質量[23]。
2.3 設備改進及掃描參數優化
320排動態容積CT可以進行Z軸覆蓋范圍為16 cm的容積掃描，使得一次掃描全肝成為可能。這種非螺旋的容積采集方式與傳統的螺旋CT相比，掃描時間不會延長，并且可以大大減少傳統螺旋采集時重疊掃描所造成的輻射劑量。在上腹部320排螺旋CT灌注的研究中，輻射劑量僅為16.1 mSv[24]。
縮短掃描時間和增加掃描間隔時間均可以降低輻射劑量。在腹盆部CT灌注中，縮短電影模式掃描的時間能明顯降低輻射劑量，但是會影響灌注結果的準確性，特別是組織穿透系數的計算。而增加掃描的時間間隔，可以限制總的掃描時間，降低圖像采集次數，同樣可以降低輻射劑量。將間隔時間從0.5 s增到3 s，雖能將輻射劑量從33.5 mSv降至11.3 mSv，但會影響灌注參數的準確性。而2 s的間隔時間可以將輻射劑量從33.5 mSv降至17.7 mSv，又能保證灌注參數與常規掃描所得有很好的相關性[25]。增加掃描間隔時間在頭頸部CT灌注中已有應用[26]。
螺距(pitch)是機架旋轉一周掃描床前進的距離與探測器寬度之比。越小的pitch值，意味著在機架連續旋轉的過程中，重復受到X線照射的區域更多，從而導致更高的輻射劑量，而高pitch值已在冠脈CTA中得以應用[27]。自動適配4D螺旋模型(adaptive 4D spiral mode)通過掃描床連續雙向運動以及可變的pitch值來增加Z軸距離，提高圖像質量，但是會造成輻射劑量的增加[28]。通過適當地減少掃描圈數可以降低輻射劑量，同時圖像質量不受影響，因此最佳的Z軸掃描范圍以及掃描圈數還需進一步試驗研究[4]。
3 低劑量CT灌注在肝臟的應用
Watanabe等[17]通過對30名肝癌患者分別行正常劑量(100 mA)及低劑量(20 mA)肝臟CT灌注掃描，分析兩種序列下灌注參數之間的差異，結果顯示兩者之間具有良好的相關性，說明低劑量CT灌注在肝臟的應用具有可行性。Negi等[22]對60名無肝臟疾病的患者行正常劑量(210/250 mA)及低劑量(120/140 mA)的肝臟CT灌注掃描，并用濾波反投影、量子去噪以及迭代重建三種方法進行圖像重建，分析不同劑量及重建方法對灌注參數的影響，結果顯示不同劑量及不同重建方法之間灌注參數沒有差異，且迭代重建技術可以更有效地降低噪聲。Goetti等[4]對21名肝轉移瘤患者行自動適配4D螺旋模型肝臟CT灌注掃描，使得Z軸的掃描范圍不受探測器寬度的限制，結果顯示4D CT掃描可以對正常肝實質及肝轉移瘤的灌注特征進行定性及定量分析，而為了進一步減少輻射劑量，還需要優化掃描參數。姜慧杰等[29]在肝硬化與肝癌血流動力學的研究中使用了低管電流(60 mA)肝臟CT灌注掃描，在保證圖像質量的條件下較常規灌注掃描(140 mA)減少了約28.76%的輻射劑量。
4 展望
CT灌注自1991年由Miles提出，已作為一種無創性功能學檢查手段應用于臨床，其中通過分析肝實質肝動脈、門靜脈的灌注量可對肝臟疾病性質以及治療效果進行判斷，具有重要價值。過去其應用受限于較高的輻射劑量，隨著影像技術的發展，低劑量CT灌注已成為可能，但是目前還面臨諸多問題。雖然有許多令人振奮的研究結果，但肝臟低劑量CT灌注仍處于小規模、單中心的研究階段，缺乏標準的應用模式，不同研究得出的數據尚存在差異，掃描過程中呼吸偽影的問題尚待解決，未來還需大樣本研究進一步探討解決。
