256-iCT 掃描與常規(guī)掃描在先天性心臟病CTA 檢查中的比較

李曉豐，徐雷

目前心臟CT 增強(qiáng)血管造影（CTA）已被廣泛應(yīng)用于先天性心臟?。–HD）的臨床診斷中，但是CT成像期間的放射線暴露仍然是難以避免的問題[1]。新生兒、兒童患者與成人相比敏感性更高，減少CT 中的放射劑量具有重要的臨床意義，但低劑量成像技術(shù)通常會(huì)造成圖像的噪聲升高，并且因偽影等影響成像質(zhì)量[2-3]。另一方面，影響成像質(zhì)量的因素還包括靶血管內(nèi)對(duì)比劑濃度，較高的濃度可發(fā)生對(duì)比劑腎病等嚴(yán)重并發(fā)癥[4]?，F(xiàn)有的迭代重建技術(shù)可在低放射劑量的前提下通過降低噪聲提高成像質(zhì)量，其已廣泛應(yīng)用于成人患者中，而在兒童群體尤其是小兒心血管疾病的成像方案仍較少[5]。有研究報(bào)道飛利浦Brilliance iCT（256層）采用納米高集成探測技術(shù)，探測面積大，同時(shí)運(yùn)用三維濾過器消除--軸散射線，在心臟成像方面采用非螺旋掃描取代螺旋掃描，消除重疊覆蓋，減低輻射劑量[6]。因此，本文選擇CHD 患者為研究對(duì)象，探究BrillianceiCT下行心臟血管成像與常規(guī)掃描相比在CHD 檢查中的優(yōu)勢?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2018 年8 月至2020 年6 月溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院收治的CHD 患者，納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）患者年齡＜5 歲；（2）經(jīng)超聲心臟檢查已經(jīng)確認(rèn)患有CHD 且需要進(jìn)行CTA 檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）病情危重?zé)o法耐受檢查者；（2）明顯的身體活動(dòng)所產(chǎn)生的偽影；（3）對(duì)比劑泄漏；（4）成像數(shù)據(jù)缺失。最終納入研究對(duì)象60例，其中30例接受常規(guī)掃描方案，設(shè)為對(duì)照組，其管電壓為100kV，100mAs后門控掃描，碘帕醇注射液，R-R 間期為45%，濾波反投法（FBP）重建。其余30例則為研究組，采用前門控管電壓80 kV，80 mAs 掃描方案，碘克沙醇注射液，R-R間期為45%，iDose4 重建。

1.2 方法 收集兩組患兒年齡、性別和體質(zhì)量信息，所有患兒均在自由呼吸狀態(tài)下接受檢查。依據(jù)患兒體質(zhì)量和臨床實(shí)際狀況確定靜脈注射巴比妥鈉劑量以實(shí)現(xiàn)短期鎮(zhèn)靜作用。采用Philips Brilliance 256-iCT掃描，其帶有最新的迭代重建技術(shù)是第四代重建技術(shù)-iDose4 平臺(tái)。具體參數(shù)設(shè)置：準(zhǔn)直器寬度64×0.6mm，螺距3.2，機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度0.28s；以0.4～1.3ml/s的速度注射碘化對(duì)比劑（Iopamiron 300，Bayer），根據(jù)患者的體質(zhì)量（2 ml/kg）調(diào)整注射劑量。注射后2～4 s觸發(fā)數(shù)據(jù)采集，對(duì)照組和研究組分別通過使用濾波反投影法（FBP）算法和迭代重建技術(shù)正弦圖迭代重建法（SAFIRE）重建圖像。以0.6 mm的切片厚度重建橫向圖像，增加間距為0.3 mm，矩陣512×512。

1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.3.1 圖像質(zhì)量 將圖像進(jìn)行匿名化處理后轉(zhuǎn)移至外部工作站（Synapse Vincent）做進(jìn)一步分析，圖像進(jìn)行容積再現(xiàn)（VR）及最大密度投影（MIP）處理，采用5 分法進(jìn)行主觀評(píng)分。5 分：清晰可視，無運(yùn)動(dòng)偽影；4 分：輕度運(yùn)動(dòng)偽影，但診斷置信度高；3 分：明顯模糊，中等診斷置信度；2 分：可識(shí)別但模棱兩可；1 分：嚴(yán)重模糊，無可視化的心血管結(jié)構(gòu)。為評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量，在0.6 mm厚的軸向圖像中測量升主動(dòng)脈、降主動(dòng)脈、肺動(dòng)脈和心室的CT 值。放置感興趣區(qū)（ROI）并使其覆蓋區(qū)域最大化，圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)的定量參數(shù)包括圖像噪聲、信噪比（SNR）和對(duì)比噪聲比（CNR），噪聲依據(jù)橫斷面相應(yīng)6 處位置ROI的CT 值標(biāo)準(zhǔn)差確定，SNR 則為CT 值與噪聲之比，CNR=（目標(biāo)組織CT 值-胸肌CT 值）/噪聲。

1.3.2 放射劑量 記錄成像期間的容積CT 劑量指數(shù)（CTDIvol）和劑量長度乘積（DLP），有效劑量（ED）評(píng)估為DLP 與轉(zhuǎn)換系數(shù)的乘積，公式為：ED=DLP×，轉(zhuǎn)換系數(shù)依據(jù)患者的年齡差異而不同，4 個(gè)月以下為0.039 mSv/mGy·cm，4 個(gè)月至1 歲為0.026 mSv/mGy·cm，1～5歲為0.018 mSv/mGy·cm。同時(shí)記錄每例患兒的對(duì)比劑用量，并計(jì)算碘攝入量。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法 采用SPSS 23.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用 檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料采用2檢驗(yàn)。＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般資料比較 對(duì)照組平均年齡（25.4±3.4）個(gè)月，研究組平均年齡（24.8±4.5）個(gè)月；對(duì)照組平均體質(zhì)量（8.8±2.6）kg，研究組平均體質(zhì)量（9.0±3.2）kg。兩組年齡、體質(zhì)量及CHD 臨床診斷差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均＞0.05）。見表1。

表1 兩組一般資料比較 例（%）

2.2 兩組圖像質(zhì)量比較 研究組圖像質(zhì)量評(píng)分為（4.36±0.80）分，高于對(duì)照組的（3.63±1.05）分（=3.03＜0.05）；對(duì)照組和研究組除升主動(dòng)脈外所有區(qū)域的CT 值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均＜0.05）；兩組每個(gè)區(qū)域的圖像噪聲、SNR和CNR 差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均＜0.05）。見表2～3。

表2 兩組圖像質(zhì)量評(píng)分情況 例

2.3 兩組放射劑量及對(duì)比劑使用量比較 研究組成像的CTDI、DLP 及ED 均低于對(duì)照組（均＜0.05），見表4；對(duì)照組與研究組的對(duì)比劑碘攝入量分別為（3.56±1.28）g和（2.48±1.06）g，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（=3.559＜0.05）。

表4 兩組放射劑量比較

3 討論

心血管CT 是評(píng)估冠心病的重要方法，尤其是用以確保準(zhǔn)確的空間分辨率。由于其較高的時(shí)間分辨率，大螺距雙源計(jì)算機(jī)斷層掃描（DSCT）對(duì)于兒童復(fù)雜CHD的診斷和病情評(píng)估具有非常重要的臨床價(jià)值[7]。鑒于兒童患者群體自身的特殊性，CT相關(guān)的放射線暴露仍然是突出的難題，諸多研究顯示降低管電壓是減少放射劑量的有效方法，但伴隨的問題如射束硬化偽影及圖像噪聲等又會(huì)對(duì)成像質(zhì)量產(chǎn)生干擾[8]。

盡管FBP 是一種對(duì)于CT 圖像簡單快速的重建方式，但在低放射劑量下導(dǎo)致成像質(zhì)量較差[9]，相比之下，迭代重建技術(shù)則可提高低放射劑量CT 圖像的成像質(zhì)量。已有研究報(bào)道了數(shù)種迭代重建算法[10]，本文比較了SAFIRE 和FBP 算法所重建的心血管CT 圖像以及在噪聲、SNR等方面的差異，結(jié)果顯示iDose4 進(jìn)行的重建可降低約20%的圖像噪聲，同時(shí)提高約25%的SNR，這提示其在臨床診斷中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。但也有研究報(bào)道兩種重建方法之間無顯著性差異[11]，分析原因可能與樣本的選擇差異有關(guān)。本研究還觀察到除升主動(dòng)脈外，其他所有區(qū)域通過FBP重建的圖像與通過迭代重建的圖像之間的衰減值存在顯著性差異，這是由于在迭代重建中用于降低圖像噪聲的低通濾波器引起的[12]，但其對(duì)診斷并未產(chǎn)生明顯影響，因?yàn)樗p的差異很小，肉眼難以察覺。

本研究對(duì)照組和研究組平均體質(zhì)量分別為8.8 kg 和9.0 kg，操作過程中系統(tǒng)會(huì)根據(jù)偵查視圖的射線透射率自動(dòng)確定最佳的管電壓和電流，雖然管電壓并非取決于患者的體質(zhì)量，但本研究數(shù)據(jù)對(duì)臨床選擇合適的管電壓具有一定的參考價(jià)值。有研究評(píng)價(jià)了第二代和第三代DSCT的圖像質(zhì)量和放射劑量[13]，并評(píng)估了一種新型的迭代重建技術(shù)（ADMIRE：Siemens Healthcare）的高級(jí)建模迭代重建的效果，其研究納入42例兒童患者，平均有效放射劑量分別為0.36mSv和0.62mSv，明顯高于本研究中的結(jié)果；這可能是前者選擇的患者群體年齡更?。ǎ? 歲）的原因。此外，對(duì)減少放射劑量而言，ADMIRE 可能比SAFIRE 更有效，這也被其他學(xué)者所認(rèn)同[14-15]。因此，對(duì)臨床實(shí)踐的指導(dǎo)意義在于需結(jié)合患者的年齡及體質(zhì)量等因素選擇合適的迭代重建技術(shù)以減少放射劑量的同時(shí)保證成像質(zhì)量。

本研究存在一定的局限性，首先為回顧性研究，其次研究中的參與者均為CHD，包括不同的類型，這種多樣性可能對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響。研究中使用ECG 門控CT 檢查，但鑒于兒童患者的高心率和大螺距CT掃描的高時(shí)間分辨率，由此認(rèn)為非ECG門控的CT圖像與ECG門控的CT圖像等效。

綜上所述，對(duì)于CHD 患者，與常規(guī)掃描方式相比通過256-iCT 掃描能夠顯著降低圖像噪聲，提高成像質(zhì)量，同時(shí)減少放射劑量和對(duì)比劑使用劑量。

表3 兩組圖像質(zhì)量相關(guān)參數(shù)比較 HU