高浓度碘对比剂碘美普尔（400 mgml ）在腹部的应用

摘要

如何降低腹部CT辐射剂量一直是临床关注的重点，然而对比剂在降低腹部CT辐射剂量中的作用尚不明确。笔者主要探讨高浓度碘对比剂碘美普尔（400mg/ml）在降低腹部CT辐射剂量中的作用、优化碘对比剂给药方案，如何在保持腹部脏器及血管成像图像质量的同时进一步减少辐射及碘剂量的使用。我国CT检查的数量随着人们对疾病筛查意识的加强以及CT扫描技术的不断更新而逐年增加，尤其在腹部肿瘤类病变的诊断及鉴别诊断中应用广泛。无论是腹部多期成像还是CT血管成像（CTargiography，CTA）检查，均需在碘对比剂的应用下得以实现。目前临床上把CT多期增强扫描联合腹部平扫以及薄层重建作为在肝脏、胰腺、肾脏等腹部重要器官推荐使用的最佳诊断手段。CTA检查在治疗前能为临床手术或介入提供可靠的血管解剖依据，如何在动脉期清晰显示腹部大血管及其分支至关重要。无论是CT辐射剂量还是碘对比剂剂量，应用的一般原则是在"尽可能合理地降低"（aslowasreasonablyachievable，ALARA）的前提下，满足观察的器官或血管图像达到足够诊断要求的强化效果。CT技术的发展使得腹部成像在不同浓度碘对比剂的选择研究上更加深入，高碘浓度可通过降低管电流来降低辐射剂量保持信噪比，尤其是通过更快地注入碘来实现。联合低管电压和迭代重建也可用于减少碘剂量。因此，推荐在对比剂注射方案中减少对比剂的剂量而不是单纯降低碘浓度，高浓度碘对比剂不仅可以降低碘剂量，而且更易降低流率和剂量。笔者对碘含量400mg/ml的高浓度对比剂碘美普尔（简称碘美普尔400）在腹部脏器及血管成像中的应用情况以及减少辐射和碘剂量间的关系进行讨论。一、碘对比剂使用原则目前市场上有不同浓度的碘对比剂（碘含量240~400mg/ml），其选择应用取决于使用目的、CT扫描参数、注射方式和成本等诸多因素。关于对比剂浓度对CT强化效果影响的研究结果显示，多排探测器CT可以实现较高的碘传输率、更好显示高血供肿瘤及CTA成像。此外，除了增加流率以实现碘的快速传输外，使用高浓度碘对比剂也是一种替代方式。除碘浓度外，对比剂的渗透压和黏度亦至关重要，黏度在输送和增强效果中起着重要作用。以高流率注射高浓度对比剂可能不会增加碘向目标血管的输送，从而导致对比剂的强化作用低于预期。对比剂的黏度受温度影响，在较高温度下黏度较低。因此，给药前将对比剂加热至体温（37℃）水平也有助于改善患者的依从性和耐受性，降低其黏度并提高通过小口径血管输送高黏度对比剂的效率，产生更好的增强效果，并缩短达到最大增强效果的时间。注射对比剂后注射生理盐水可提高对比剂利用效率和增强水平。碘美普尔400是浓度最高的非离子型单体对比剂，在低渗对比剂中黏度最小、渗透压最低，在37℃时的渗透压为730mOsmol/kg，黏度为12.6mPa·s，具有低黏、低渗及高亲水性的理化特征。高浓度碘对比剂联合生理盐水在CT成像中使用较低的注射流率和较少的注射用量，符合精准CT的发展趋势。二、高浓度碘对比剂在腹部脏器及血管中的应用多期增强CT是慢性肝病患者早期检测肝细胞癌（hepatocellularcarcinoma，HCC）的首选影像学手段。低管电压和高碘浓度不仅具有减少辐射剂量的潜力，还具有改善图像质量的能力，适用于所有门静脉实质强化的器官（如肝脏、肾脏和胰腺）。病变和周围肝实质之间以及扫描期相之间的高对比度对于检测富血供及乏血供肝癌是必要的。影响HCC检测的因素包括对比剂类型、碘浓度、对比剂总量、注射流率、扫描延迟时间、体重[7,8]、生理盐水冲洗和心输出量。诸多学者对不同碘浓度对比剂在不同患者肝实质中的成像效果进行了探讨，在慢性肝病患者中，高浓度碘对比剂联合多排探测器CT能更有效地改善门静脉和延迟期图像的肝实质强化和整体图像质量。高血供HCC强化似乎与主动脉强化相关。报道，对比剂中较高浓度的碘能使动脉期肿瘤与周围肝实质之间的对比更明显，同时高碘浓度不会明显改变动脉期肝实质的强化水平。总体而言，使用含碘量更高的对比剂可以使肝实质和血管得到更明显的强化水平。而在门静脉期，碘浓度对强化程度没有影响，但是总碘剂量影响CT的强化程度。高碘浓度组的总碘高于中碘浓度组，这可能会导致在组织强化方面存在差异。碘对比剂剂量（单位mg/kg）是决定肝实质强化程度的重要因素之一。优化碘对比剂剂量时，应考虑几个因素。从药代动力学方面分析，动脉期的药物分布主要取决于心脏功能，而门静脉期的血管收缩-舒张在确定对比剂分布中起主要作用。报道，在门静脉期，双能量CT的非线性图像融合技术能够降低高达50％的对比剂剂量，并同时保持图像质量。与高黏度流体相比，低黏度流体在血管中的分布更均匀。当对比剂的体积、注射流率和注射持续时间固定时，较高浓度的对比剂将更快地输送更大剂量的碘。在一定的增强水平下，这会导致更高的峰对比度增强幅度和更宽的CT成像时间窗。因为对比剂注射持续时间和流率保持不变，因而增强达峰时间不受影响。另一方面，当总碘量和注入流率固定时，注射体积和持续时间会随浓度变化。高浓度碘对比剂的团注体积小于低浓度碘对比剂的团注体积。以固定的注射流率注入少量高浓度对比剂会导致单位时间内碘快速传输，从而导致动脉强化达峰更早且峰值更高，但持续时间较短。然而，肝脏强化不会受到相应影响。报道，注射更高浓度的对比剂（固定的碘剂量）可能与更快注射对比剂（固定的总体积）具有相同的效果，原因在于这两种方法都会导致单位时间内的碘释放速度更快。当以固定的碘剂量和固定的注射时间注射不同浓度的对比剂时，获得的对比剂增强效果难以预测。例如以3ml/s的流率注射浓度400mg/ml的对比剂与在相同的注射时间内以4ml/s的流率注射300mg/ml的对比剂相比，尽管两种浓度下单位时间的碘剂量保持不变，但浓度较高的对比剂体积较小，并且与浓度较低的对比剂相比，注射流率较低。两种不同浓度的对比剂之间的比较结果尚存有争议。因此，提出，以高浓度碘对比剂替代使用高注射流率作为增加碘输送速率的一种方法。发现，使用低管电压时胰腺癌的诊断显著性较高。腹部血管在双源CT双能量扫描模式中，相同碘含量、相同注射流率前提下，在低管电压扫描中，与相对低浓度对比剂比较，相对高浓度对比剂扫描方案可以使腹部血管在动脉期获得更佳的强化效果。三、高浓度碘对比剂在现代腹部CT扫描仪中的应用随着多层螺旋CT的普及，扫描时间的缩短为减少对比剂总碘含量（对比剂剂量）创造了有利条件，"双低"研究一度成为研究的热点。今后研究的重点应当主要放在如何在降低总碘含量的前提下，保证血管强化峰值达到最佳状态。注射同等的总碘量，采用同样的碘注射流率，不同浓度含碘对比剂的CT增强效果无明显差异。在实际临床应用中，对比剂的给药方案受到患者体重、扫描方案、扫描范围、安全性、易用性、经济性等多种因素的影响。400mg/ml碘浓度的含碘对比剂在CT成像中的应用，可以在不影响血管增强程度的前提下明显减少对比剂的用量，同时降低给药速度，从而降低不良反应的发生率。现代的CT扫描仪可以在较低的管电压下进行扫描，这可以用来减少辐射剂量和对比剂用量，同时仍然保持足够的血管可检测性。报道，基于体重的技术图结合自动管电压时，实质上降低碘对比剂用量不会损害图像质量或诊断置信度，从而将CTA的优势扩展到了可能由于多次检查而引起肾毒性风险的患者，否则可能不会接受CT检查[19]。单纯降低对比剂用量可能会负面影响基于碘的增强[10]。体重和其他解剖学变量也可以影响血管的对比增强，体重较大者会导致血液中的碘浓度降低，从而对比度降低[20]。管电压也影响强化，80kV条件下观察到的碘信号比在120kV时碘信号高约70%[21]。碘的输送速率是另一个直接影响动脉增强的因素。低管电压联合低管电流、高碘浓度方案可以最大限度地降低辐射剂量。研究显示，当管电压从120kV降低到80kV时，辐射剂量可以减少高达74%，同时使用400mg/ml代替300mg/ml来增加碘摄取，亦可与自动管电压结合使用。在这种情况下，使用提供较高信号的对比剂方案时，应将管电流设置为较低水平。报道，当使用高碘浓度及低管电流时，自动管电压可更有效地选择较低的管电压。高浓度碘对比剂和目前的新型CT扫描仪是相互兼容的，如果使用低浓度碘对比剂，由于在大多数情况下在开始扫描前不了解患者的心输出量，因此偶发性不成功是无法避免的。一项比较相同流率下低浓度和高浓度碘对比剂（即在高碘浓度下导致较高的碘传输率）的研究发现，不良事件发生率没有差异。相反，在相同的碘传输率下，使用较低的碘浓度可明显增加一般患者的不适感。另一个易混淆的因素是，当碘浓度增加时，黏度亦会增加。尚无证据表明对比剂的黏度降低了耐受性或安全性。加热对比剂会降低黏度，因此可以提高注射速度，如果在给药前将对比剂加热，患者通常会更舒适。综上所述，碘的作用在低剂量CT中至关重要。低管电压时获得的高碘信号，可以