“三低”技術結合AIDR 3D重建算法在冠狀動脈CTA中的可行性研究

王志軍，李 燕

（蘇北人民醫院醫學影像科 江蘇 揚州 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能有效減少輻射劑量并降低不良反應發生率，但傳統的FBP對圖像數據要求高，此舉可能增大圖像噪聲，降低信噪比（SNR），造成圖像質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上進一步分割迭代達到降噪目的[1]。本研究試探討“三低”技術（100KV管電壓、低對比劑注射速率與劑量）下聯合AIDR 3D技術在CCTA中的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

研究經院倫理委員會同意，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。納入標準：心率＜90次/min，心律整齊，BMI＜27kg/m2。排除標準：增強CT禁忌癥，冠狀動脈搭橋術或支架植入史。最終納入患者80例，其中常規組男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、掃描長度等基礎參數差異無統計學意義，P＞0.05。

1.2 掃描與重建參數

掃描技術：患者取仰臥位，足先進，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并監測CT值，當感興趣（ROI）區內CT值達到140HU時，延遲4s自動觸發掃描。常規組管電壓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 主客觀圖像質量評分與劑量統計

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師共同依據美國心臟協會冠狀動脈15段分段標準分段，對直徑＞1.5mm冠狀動脈段進行盲法評分，當意見不統一時通過討論達成一致。采用1～5級評分法：5分無運動偽影，無明顯噪聲；4分輕微運動偽影或噪聲；3分明顯運動偽影或噪聲較大，但不影響診斷；2分運動偽影嚴重或噪聲大，影響診斷；1分明顯運動偽影，無法評價。

客觀評價采用升主動脈根部平均強化CT值（SI）、噪聲（以標準差SD計算）、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算機生成的CTDIVOI。本研究統計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 統計學處理

應用SPSS22.0軟件進行分析，對年齡、BMI、心率、掃描長度、有效劑量、主觀質量評分、SD、SNR應用兩獨立樣本t檢驗進行對比分析，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

常規組與三低組主觀圖像質量平均評分為4.23、4.15，差異無統計意，（t=-1.22，P＞0.05）；SNR為28.34±6.3、27.55±5.7，差異無統計學意，（t=-3.23，P＞0.05）；平均CTDIVOI為（11.01±0.58、2.25±0.12）mGy，降低76.5%，差異有統計學意（t=-0.23，P＜0.05）。

3 討論

設備的更新與算法的研發使得低劑量CCTA掃描技術得以實現。目前常見的低劑量CCTA技術主要包括：降低管電壓、自動管電流技術、前瞻性心電門控技術、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有關。CCTA的對比劑注射速率相對其他CTA略高，引發造影劑外滲幾率也隨之增大。降低注射速率能降低外滲風險，但單位時間內血管中造影劑量也會減少，從而造成CT值降低影響診斷結果。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致單位時間內血管中造影劑量減低，影響圖像質量。“三低”技術這種提高碘檢測效率的效應為降低對比劑的使用提供了依據，此外大量相關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量具有重要的臨床意義。本研究采用100kV低管電壓結合AIDR 3D重建算法降低76.5%輻射劑量。

本研究也存在兩點不足：第一，未將CCTA結果與金標準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”技術結合AIDR 3D重建算法在CCTA中的應用仍處于驗證階段，故研究中納入患者BMI均小于27kg/m2，未對高BMI患者進行實驗。

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