“三低”技術(shù)結(jié)合AIDR 3D重建算法在冠狀動脈CTA中的可行性研究

王志軍，李 燕

（蘇北人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科 江蘇 揚(yáng)州 225000）

CCTA在冠狀動脈疾病的診斷方面具有較高的敏感性與特異性，但有X線帶來的輻射傷害和對比劑的諸多不良反應(yīng)也逐漸被引起重視。既往采用降低管電壓和減少對比劑注射速率與劑量等手段確實(shí)能有效減少輻射劑量并降低不良反應(yīng)發(fā)生率，但傳統(tǒng)的FBP對圖像數(shù)據(jù)要求高，此舉可能增大圖像噪聲，降低信噪比（SNR），造成圖像質(zhì)量下降繼而無法滿足診斷需求。近年來推出的AIDR 3D是一種基于三維模型的第四代迭代算法，它通過在普通迭代的基礎(chǔ)上進(jìn)一步分割迭代達(dá)到降噪目的[1]。本研究試探討“三低”技術(shù)（100KV管電壓、低對比劑注射速率與劑量）下聯(lián)合AIDR 3D技術(shù)在CCTA中的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

研究經(jīng)院倫理委員會同意，所有患者均簽署知情同意書。

前瞻性采集2018年8月—2019年5月于我院擬行CCTA患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：心率＜90次/min，心律整齊，BMI＜27kg/m2。排除標(biāo)準(zhǔn)：增強(qiáng)CT禁忌癥，冠狀動脈搭橋術(shù)或支架植入史。最終納入患者80例，其中常規(guī)組男22例，女18例，平均年齡（61.45±8.71）歲，BMI（23.67±3.11）kg/m2；三低組男21例，女19例，平均年齡（59.45±9.89）歲，BMI（22.12±4.02）kg/m2。兩組間年齡、BMI、掃描長度等基礎(chǔ)參數(shù)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＞0.05。

1.2 掃描與重建參數(shù)

掃描技術(shù)：患者取仰臥位，足先進(jìn)，掃描采用佳能Aquilion one320層CT，掃描范圍從氣管分叉下1～1.5cm至心底水平，兩組均采用前瞻性心電門控，65%～80%R-R間期為采集時相。參考管電流350mAs，使用對比劑跟蹤法，在主動脈弓根部選擇感興趣區(qū)并監(jiān)測CT值，當(dāng)感興趣（ROI）區(qū)內(nèi)CT值達(dá)到140HU時，延遲4s自動觸發(fā)掃描。常規(guī)組管電壓120kV，注射流速以5.5ml/s注入55ml非離子型對比劑（碘海醇，350mgl/ml）后注入相同速率30ml生理鹽水，重建方式采用FBP。三低組管電壓100kV，注射流速以4.5ml/s注入45ml非離子型對比劑（碘海醇，350mgl/ml）后注入相同速率30ml生理鹽水，重建方式采用AIDR 3D。

1.3 主客觀圖像質(zhì)量評分與劑量統(tǒng)計(jì)

將原始圖像傳至GE Advantage 2.0后處理工作站行容積顯示、最大密度投影、多平面重組及曲面重組。由兩位高年資影像診斷醫(yī)師共同依據(jù)美國心臟協(xié)會冠狀動脈15段分段標(biāo)準(zhǔn)分段，對直徑＞1.5mm冠狀動脈段進(jìn)行盲法評分，當(dāng)意見不統(tǒng)一時通過討論達(dá)成一致。采用1～5級評分法：5分無運(yùn)動偽影，無明顯噪聲；4分輕微運(yùn)動偽影或噪聲；3分明顯運(yùn)動偽影或噪聲較大，但不影響診斷；2分運(yùn)動偽影嚴(yán)重或噪聲大，影響診斷；1分明顯運(yùn)動偽影，無法評價。

客觀評價采用升主動脈根部平均強(qiáng)化CT值（SI）、噪聲（以標(biāo)準(zhǔn)差SD計(jì)算）、信號噪聲比（SNR）。首先將ROI置于冠狀動脈左主干開口同一層面的升主動脈根部，ROI面積為500mm2，則SNR=SI/SD。

記錄每位患者檢查時由計(jì)算機(jī)生成的CTDIVOI。本研究統(tǒng)計(jì)的輻射劑量不包括定位像和檢測峰值時問的輻射劑量。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS22.0軟件進(jìn)行分析，對年齡、BMI、心率、掃描長度、有效劑量、主觀質(zhì)量評分、SD、SNR應(yīng)用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行對比分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

常規(guī)組與三低組主觀圖像質(zhì)量平均評分為4.23、4.15，差異無統(tǒng)計(jì)意，（t=-1.22，P＞0.05）；SNR為28.34±6.3、27.55±5.7，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意，（t=-3.23，P＞0.05）；平均CTDIVOI為（11.01±0.58、2.25±0.12）mGy，降低76.5%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意（t=-0.23，P＜0.05）。

3 討論

設(shè)備的更新與算法的研發(fā)使得低劑量CCTA掃描技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。目前常見的低劑量CCTA技術(shù)主要包括：降低管電壓、自動管電流技術(shù)、前瞻性心電門控技術(shù)、減少Z軸長度、增加螺距和使用迭代算法等[2]。此外CCTA的輻射劑量與掃描長度、螺距、心電脈沖窗的寬度等參數(shù)有關(guān)。CCTA的對比劑注射速率相對其他CTA略高，引發(fā)造影劑外滲幾率也隨之增大。降低注射速率能降低外滲風(fēng)險(xiǎn)，但單位時間內(nèi)血管中造影劑量也會減少，從而造成CT值降低影響診斷結(jié)果。其次，對比劑用量的提升會提升對比劑腎病的幾率[3]。相反，減少對比劑的用量亦會導(dǎo)致單位時間內(nèi)血管中造影劑量減低，影響圖像質(zhì)量?！叭汀奔夹g(shù)這種提高碘檢測效率的效應(yīng)為降低對比劑的使用提供了依據(jù)，此外大量相關(guān)研究也證明了此法的臨床意義[4]。并故在減少對比劑注射速率與用量的同時保證圖像質(zhì)量具有重要的臨床意義。本研究采用100kV低管電壓結(jié)合AIDR 3D重建算法降低76.5%輻射劑量。

本研究也存在兩點(diǎn)不足：第一，未將CCTA結(jié)果與金標(biāo)準(zhǔn)DSA做比較，但此不足在低劑量CCTA研究中也普遍存在；第二，由于“三低”技術(shù)結(jié)合AIDR 3D重建算法在CCTA中的應(yīng)用仍處于驗(yàn)證階段，故研究中納入患者BMI均小于27kg/m2，未對高BMI患者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

綜上AIDR3D重建算法，在“三低”條件下能在保證圖像質(zhì)量前提下有效降低，并降低對比劑不良事件的發(fā)生。