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目的:通过制定个性化的对比剂注射方案,与常规对比剂注射方案及扫描方案进行比较,评价个性化对比剂注射方案的强化效果;探讨能谱CTGSI扫描模式结合低浓度对比剂在降低辐射剂量、对比剂用量方面应用的可能性;综合运用降低辐射剂量技术,分析综合低剂量技术与图像质量之间的关系,比较不同低剂量技术之间的差异,探讨不同低剂量技术的适用范围。方法:1)将160例行冠状动脉CT血管成像的患者随机分为2组,常规注射方案采用恒速恒量的对比剂注射方式(5.5 mL/s和80 mL),个性化注射方案依据患者体重调整对比剂用量及流速。两组都分为4个亚组,每组20例,分别使用浓度为300mg I/mL、320mg I/L、350mg I/mL和370 mg I/mL的对比剂。分别测量升主动脉,左心室及冠脉各分支的CT值,用单因素方差分析比较组间CT值的差异。2)收集60例疑诊冠心病的患者随机分为3组行冠状动脉CT血管成像检查,每组20例。对照组使用350mgI/ml对比剂进行120kVp前瞻性心电门控扫描,实验组分别使用350mgI/ml和270mgI/ml对比剂进行GSI扫描,并通过调节不同keV水平分别分为1～5亚组(60、65、70、75、80keV)。测量主动脉窦部(AS)、左前降支近段(LAD-p)、左回旋支近段LCX-p)、右冠状动脉近段(RCA-p)、心包脂肪的CT值及主动脉窦部噪声,计算信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)。采用单因素方差分析比较A组、B1～5亚组客观评价指标,采用LSD法进行两两比较,选择最佳keV。采用t检验比较A组与C组最佳keV各项指标的差异。3)首先前瞻性连续104例患者,根据随机数字表法分成A、B两组,A组共58例,B组共46例,A、B两组均选用前瞻性心电门控扫描模式结合自适应管电流调制技术,A组管电压采用100kv,为低管电压组,B组管电压采用120kv,为常规管电压组,比较两组的客观图像质量、主观评估及辐射剂量;其次将前来我院行冠状动脉CT血管成像的218例患者,根据管电流不同调制模式分为实验组和对照组,实验组共165例,选用前瞻性心电门控扫描模式结合BMI管电流调制模式,管电压采用100kv;对照组共53例,选用前瞻性心电门控扫描模式结合自适应管电流调制技术,管电压采用100kv。其中实验组依据BMI分成A、B、C、D4组,A组共48例,BMI≤24kg/m2,管电流采用240mA3;B组共50例,24<BMI≤26kg/m2,管电流采用260mAs;C组共35例,26<BMI≤28kg/m2,管电流采用300mAs;D组共32例,28<BMI<30kg/m2,管电流采用320mAs,比较各组的客观图像质量、主观评估及辐射剂量。结果:1)个性化注射方案下,分别按对比剂浓度及患者体重比较升主动脉,左心室及冠脉各分支的CT值,差异均无统计学意义(P值均>0.05)。而常规注射方案下不同对比剂浓度组左心室,左回旋支、右冠状动脉近段、右冠状动脉远段至后降支使用370 mg I/mL浓度对比剂强化程度高于300 mg I/mL组(P值均<0.05)。个性化注射方案下对比剂的平均用量(62.83vs.80.00,P<0.001)及流速(5.21vs.5.50,P<0.001)低于常规方案组。2)使用相同浓度对比剂(350mgI/ml)时,B1组及B2组各目标血管CT值较A组均增高(P<0.05),噪声均未下降(P>0.05);A组与B3组各目标血管CT值相当(P>0.05),但噪声下降(P=0.009);B1～5组SNR及CNR较A组升高且在各组之间差异均有统计学意义(P<0.05),其中B2组(65keV)和B3组(70keV)具有最佳CNR(21.5±4),即65和70keV为最佳keV。C2 组(270mgI/ml 对比剂 GSI 扫描 65keV)目标血管 AS、LMA、LAD、LCX、RCACT值及图像噪声、SNR、CNR与A组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。3)管电压100kv结合自适应管电流调节,与管电压120kv比较,目标血管CT值均增高(P<0.05),噪声升高(P<0.05),而辐射剂量有显著下降(P<0.05);两组主观评分比较差异均无统计学意义(P>0.05);管电压100kv下,依据BMI调节管电流与自适应管电流调节比较,只有实验组在28<BMI≤30kg/m2,管电流采用320mAs时,目标血管的CT值及噪声较对照组减低(P<0.05);主观评分比较差异均无统计学意义(P>0.05);辐射剂量随着BMI和管电流的逐渐增高而增高,只有BMI≤24kg/m2,管电流采用240mAs时辐射剂量较对照组的差异无统计学意义(P>0.05)。结论:与恒速衡量的对比剂应用方案相比,对不同浓度对比剂基于体重的个性化注射方案可以获得冠状动脉均一的强化效果。个性化注射方案下不同体重组冠脉强化程度比较均无统计学差异,提示按照本研究规范化设计获得对比剂增强扫描方案,不受患者体重的影响。个性化注射方案下平均对比剂总量及平均流速均低于常规组,因此,规范化注射方案可能减少对比剂不良反应及对比剂肾病的发生。应用350mgI/ml对比剂行GSI扫描时,冠状动脉CT血管成像中各目标血管的CT值随着单能量水平的逐渐升高而降低,噪声也随着单能量水平的逐渐升高而降低,从而可根据目标血管的CT值和噪声确定强化值与噪声达到平衡的最佳单能量水平,本研究中最佳单能量水平为65keV。应用270mgI/ml对比剂行CCTA检查时,GSI扫描65keV 水平图像可获得与常规120kVp前门控扫描相当的客观图像质量,在降低对比剂肾病发生率的同时又能够满足临床诊断的需求。宝石能谱CTGSI扫描模式与前瞻性心电门控扫描模式相同,会在特定的时相内采集数据,对患者的心率要求比较严格,但同样可以减少患者所接受的辐射剂量。应用双源CT前瞻性心电门控扫描,管电压100kv结合自适应管电流调节,与管电压120kv比较,能够提高目标血管的强化程度,且不增加噪声,使图像质量满足诊断要求。管电压100kv结合依据BMI的管电流调节,可见依据BMI的升高,管电流逐渐升高后,目标血管的强化程度逐渐减低,噪声变化不定。管电压100kv结合依据BMI的管电流调节,其辐射剂量总体高于结合自适应管电流调节的扫描方式,只有BMI小于24kg/m2时,才能达到与自适应管电流调节一致的降低辐射剂量的目的。