第三代雙源CT雙能量不同重建技術在頭頸部CTA中的優(yōu)化選擇

高曉玲，劉 瑛，陳學志，趙運春，周連軍，李清林

(內蒙古赤峰市寧城縣中心醫(yī)院CTMR室，內蒙古 寧城 024200)

頭頸部動脈螺旋CT血管造影(computer tomography angiography ，CTA)成像便于系統(tǒng)全面地了解頭頸部血管情況，可為臨床提供真實準確、清晰直觀的血管圖像[1]，頭頸部大范圍掃描野及大劑量對比劑應用同時引起高輻射劑量及增加對比劑潛在風險，本研究通過增加螺距減少掃描時間，降低對比劑劑量，引起圖像質量的下降，通過重建技術線性融合(linear blending，LB)、非線性融合(non-linear blending，NBL)及最佳單能量(Mono E)進行后處理，尋求最佳圖像的重建方法。

1 資料與方法

1.1研究對象：選取2018年7月～2018年11月在我院CT室接受頭頸部CTA檢查的患者30例，其中男19例，女11例，年齡41～76歲，平均(61.3±11.329)歲，納入標準：疑似或已有頭頸部動脈血管疾病，體質指數(shù)≤30 kg/m2；排除標準：對碘劑過敏者，患者處于限制碘量時期，嚴重肝腎功能不全，糖尿病患者服用二甲雙胍藥物48 h內，以及嚴重失代償?shù)男墓δ懿蝗遊2]，所有患者對檢查知情同意，并簽署知情同意書。

1.2方法

1.2.1掃描方法：采用Siemens SOMATOM Force 雙源CT掃描儀進行檢查，采用雙能模式掃描，A球管80kv，B球管Sn150kv，采用CARE Dose 4D技術調整實時管電流，選用ADMRE Strength[3]算法，螺距1.2，球管旋轉一周0.25 s，重建層厚0.6 mm，層間距0.6 mm。受檢者仰臥位，肩部盡量下垂，平靜呼吸，囑檢查時避免吞咽動作，首先掃描正位定位像，掃描方向從足側向頭側，掃描范圍從主動脈弓至顱頂，只需做增強掃描，使用對比劑自動跟蹤技術，觸發(fā)點放置于降主動脈起始處，閾值100 HU，自動觸發(fā)后3 s開始掃描。

1.2.2注射方案：采用高壓雙筒注射器推注非離子型對比劑碘海醇(350 mgI/ml)，采用“鹽水-對比劑-鹽水”的推注順序，流速5.0 ml/s，先推注鹽水30 ml，再推注對比劑，對比劑總量20～25 ml(體重<65 kg用20 ml，體重≥65 kg用25 ml)后以相同流速推注生理鹽水40 ml[3]。

1.2.3圖像處理：掃描完成后送至后處理工作站(Syngo Via)，進入Dual-Energy進行線性融合、最佳單能量及非線性融合技術后處理，分別定義為A組、B組、C組。

1.3效果評價

1.3.1客觀評價：由2名具有5年以上頭頸部CTA診斷經(jīng)驗的醫(yī)師進行數(shù)值測量，取平均值。分別于線性融合、最佳單能量及非線性融合重建的軸位圖像上選取相同部位、相同ROI測量頸總動脈分叉處及大腦中動脈M1段CT值及SD值，ROI范圍為血管管腔的75%及相同層面胸鎖乳突肌及顳肌CT值及SD值，ROI范圍分別為0.5 cm2、0.2 cm2，避開鈣化或血管狹窄嚴重的部位，比較三組圖像信號噪聲比(signal to noise,SNR)及對比噪聲比(contrast to noise ratio,CNR)，SNR=CT/SD，CNR=(CT血管-CT肌肉)/SD肌肉。

1.3.2主觀評價：由2名五年以上CTA診斷經(jīng)驗的醫(yī)師進行評分，意見不一致時，與第三位醫(yī)師討論決定，若仍不能達成一致，則將該患者剔除。顱內動脈采用相同層厚(15mm)的最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)和容積成像(volume rendering，VR)進行評價，采用5分法[4]，評分標準如下：5分：頭頸部動脈血管充盈良好，血管輪廓清晰，管腔內密度均勻，管壁邊緣銳利，未見偽影，頸靜脈及上腔靜脈幾乎不顯影；4分：管壁輕度模糊，或有輕微偽影，頸靜脈及上腔靜脈輕微顯影；3分：血管重影尚可，管腔內密度欠均勻，管壁模糊，或有輕度偽影，頸靜脈及上腔靜脈顯影，但頸動脈仍可評價；2分：血管充盈差，或不連續(xù)，管腔內密度不均勻，管壁模糊，有較重偽影，診斷受限；1分：血管不能辨識，偽影重，不能用于診斷。評分≥3分為符合臨床診斷要求，評分≤2分不符合診斷要求。

1.4統(tǒng)計學分析：采用SPSS 20.0統(tǒng)計分析軟件，所有數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布且方差齊，客觀評價CT值及CNR值比較采用區(qū)組設計單因素方差分析，兩兩比較采用LSD檢驗，主觀評價采用Friedmen 非參數(shù)軼和檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1客觀評價：三組間頸總動脈CT值及大腦中動脈CT值、CNR差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，SNR差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，B組、C組頸總動脈及大腦中動脈CT值均大于A組(P<0.05)，C組CNR高于A組、B組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，A組、B組間CNR差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 各組圖像客觀數(shù)據(jù)比較

2.2主觀評價：三組圖像質量主觀評分差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，B組、C組評分與A組比較有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，B組與C組間評分比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表2、圖1～6。

表2 各組圖像質量主觀評分比較(例，n=30)

3 討論

隨著雙源CT廣泛應用，雙能量在身體各部位應用日益廣泛，通過雙管球相對獨立的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，得到高低Kv(80-sn150Kv)值所得到數(shù)據(jù)，重建方法增多，本研究采用雙能模式最大螺距(pitch 1.2)提高掃描速度，減少掃描時間，從而減少對比劑用量，減少大劑量對比劑應用存在的潛在風險，如對比劑腎病(contrast media induced nephropathy ，CIN)[5-6]。有國外報道6在頭頸部CTA檢查中對比劑最低劑量為30 ml，國內報道[7]采用20 ml極低對比劑劑量檢查頭頸部CTA，其BMI選取正常范圍(18.5～23.9 kg/m2)的人群，本研究采用對比劑總量20～25 ml(體重<65kg用20 ml，體重≥65 kg用25 ml)，BMI≤30 kg/m2的人群，擴大應用人群，減低對比劑腎病的發(fā)生[8]。

①～②線性融合120 kv圖像；③～④最佳單能量圖像；⑤～⑥非線性融合圖像；⑦ROI選取頸總動脈血管自動重建出能量曲線圖像，ROI范圍為血管管腔的75%；⑧選取最佳kev重建圖像

應用多種后處理技術：Grant等研究[9]表明，雙源CT雙能量掃描模式下的虛擬高級單能量技術，在40kev示圖像CNR最佳，王帥等10研究在55 kev單能譜情況下達到最佳對比度，本研究通過syngo Via，Dual-energy模式自動重建最佳對比度(非線性融合)(C=150，W=200)、最佳單能譜(Mono E)，見圖7～8，自動選擇多在62～64 kev水平、線性融合120 kv(低kv占據(jù)0.6)圖像進行比較。

本研究通過對最佳對比度(非線性融合)、最佳單能譜(Mono E)、線性融合120 kv(0.6 Mixed)圖像對顱內大腦前、中、后動脈圖像質量進行主觀評分，顯示非線性融合圖像及最佳單能譜圖像質量優(yōu)于線性融合120 kv圖像(如圖1-6顯示)，非線性融合與最佳單能譜圖像相比較無明顯差異，與文獻報道[7]一致。

客觀評價顯示最佳對比度(非線性融合)、最佳單能譜頸總動脈及大腦中動脈CT值均高于線性融合圖像，而最佳對比度(非線性融合)圖像頸總及頸內動脈CT值高于最佳單能譜圖像，最佳對比度(非線性融合)頸總動脈及大腦中動脈CNR高于最佳單能譜及線性融合圖像，最佳單能譜及線性融合圖像頸總動脈及大腦中動脈CNR無明顯差異(P=0.066，P=0.190)，文獻報道[11-12]雙源雙能量CT NLB技術在提高血管對比度、改善圖像質量等方面具有優(yōu)勢，王琦等提出使用非線性融合可以顯著提高肝實質與門靜脈之間的對比，突出血管結構，提高圖像CNR，可以在不增加掃描期相的前提下提供門靜脈CT成像的質量[13]。王瑋等應用雙能量腎動脈CTA非線性融合圖像可以提高腎動脈CT值及CNR，與本研究結果相一致[14]。

本研究局限性在于：首先，樣本例數(shù)較少，缺乏對病變顯示的對比分析，其次，雙能CT非線性融合技術的融合系數(shù)的選擇未進行比較，黃益龍等報道[15]，在Siemens SOMATOM Definition FlashCT選用較低融合中心(0～80 Hu)和融合寬度(0～100 Hu)可獲得最高CT值和最佳CNR，是否與force CT一致有待進一步探討。

總之，雙源雙能量頭頸部CTA在低對比劑總量的情況下，應用最佳對比度(非線性融合)、最佳單能譜(Mono E)圖像在提高血管CT值及對比噪聲比、增加圖像對比度方面優(yōu)于線性融合圖像，而非線性融合圖像更能獲得滿意的圖像。