前瞻性門控個性化掃描方案聯合IDOSE4技術在降低冠狀動脈劑量中的應用

楊世杰 李振山 張崗

【摘要】 目的 評估前瞻性門控個性化掃描方案聯合迭代重建算法（IDOSE4）技術冠狀動脈成像輻射劑量及圖像質量。方法 120例因胸痛就診， 擬診斷冠心病且同期行256層螺旋CT冠狀動脈造影（CCTA）的門診及住院患者， 隨機分為研究組和對照組， 每組60例。研究組應用身高體質量指數指導下的低管電壓、低管電流前瞻性門控掃描， 應用Philips IDOSE4技術重建成像；對照組應用常規管電壓120 kV、管電流700 mAs后門控掃描， 應用濾波發射投影技術（BFP）重建成像。分別對兩組進行輻射劑量、圖像質量評估， 并進行統計學分析。結果 對照組的容積CT劑量指數（CTDIVOL）為（45.12±2.48）mGy、

劑量長度乘積（DLP）為（767.04 ±42.16）mGy×cm、有效劑量（ED）為（13.04±0.72）mSv， 研究組的CTDIVOL為（4.26±1.66）mGy、DLP為（72.42±28.22）mGy×cm、ED為（1.23±0.48）mSv， 兩組患者的CTDIVOL、DLP和ED比較差異具有統計學意義（t=106.055、106.055、105.717， P<0.01）。研究組ED明顯低于對照組， 降低約90.67%， 研究組100 kV、500 mAs掃描方案中ED最低， 輻射劑量約0.75～1.12 mSv。兩組圖像質量客觀指標圖像噪聲（BN）、信號噪聲比（SNR） 和對比度噪聲比（CNR）比較差異無統計學意義（P>0.05）。研究組圖像BN較對照組有所增加， SNR 和CNR 有所下降， 但其圖像質量仍可以滿足診斷要求。兩組冠狀動脈各主支圖像質量主觀評分比較差異無統計學意義（P>0.05）。兩組圖像質量均能滿足診斷要求。

結論 前瞻門控個性化掃描方案聯合IDOSE4技術可大幅度降低輻射劑量， 并不影響圖像質量。

【關鍵詞】 前瞻性門控；體質量指數；迭代重建算法；個性化掃描方案

DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2018.08.043

冠狀動脈粥樣硬化性心臟病（coronary artery disease， CAD）是一種最常見的心臟疾病。根據世界衛生組織2011年的報告， 中國冠心病患者死亡人數已位列世界第二位， 且其發病率、死亡率正不斷攀升。冠心病以選擇性冠狀動脈造影為臨床診斷的“金標準”。隨著多層螺旋CT 技術的臨床應用及快速發展， CCTA 在冠心病診斷中越來越發揮著不可獲缺的作用。冠狀動脈CCTA 成像對于冠狀動脈狹窄程度的判斷， 對于斑塊性質的評價具有較高的敏感性， 對冠心病的臨床分級至關重要。

1 資料與方法

1. 1 一般資料 收集本院2015～2017年因胸痛就診， 擬診斷冠心病且同期行CCTA的120例門診及住院患者作為研究對象。記錄所有患者的性別、年齡、身高、體重、心率， 計算體質量指數（BMI）。將患者隨機分為對照組和研究組， 每組60例。

1. 2 方法 設備：Philips Brilliance iCT。研究組應用身高體質量指數指導下的低管電壓、低管電流前瞻性門控掃描技術， 分別使用100 kV、500 mAs；100 kV、600 mAs；100 kV、700 mAs， 應用Philips IDOSE4技術重建成像。對照組應用常規管電壓120 kV， 管電流700 mAs的后門控掃描技術， 應用濾波發射投影技術重建成像。

1. 3 觀察指標及評定標準 由2名有多年工作經驗的心胸組主任醫師對兩組病例重建， 分別進行輻射劑量、圖像質量評估。ED=DLP×W（W取胸部DLP轉換系數， W=0.017）。客觀圖像質量評價：圖像使用薄層軸位圖像， 采用BN、SNR和CNR進行評估。主觀圖像質量評價：圖像使用CPR及VR圖像， 采用4分制、半定量對冠狀動脈節段進行評分， 1分

圖像質量優秀， 無運動偽影；2分圖像質量良好， 僅少量運動偽影；3分圖像質量中等， 有運動偽影， 但是能夠診斷；4分圖像質量差， 不能診斷。所有圖像使用統一的窗寬、窗位（窗寬300 Hu， 窗位800 Hu）進行評估。結果不一致時采取2人平均值。

1. 4 統計學方法 采用SPSS23.0統計學軟件對數據進行處理。計量資料以均數±標準差（ x-±s）表示， 采用t檢驗。P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2. 1 兩組輻射劑量各指標比較 兩組患者的CTDIVOL、DLP和ED比較差異具有統計學意義（P<0.01）。見表1。研究組ED明顯低于對照組， 降低約90.67%， 研究組100 kV、500 mAs掃描方案中ED最低， 輻射劑量約0.75～1.12 mSv。

2. 2 兩組圖像質量比較 兩組圖像質量客觀指標BN、SNR 和CNR比較差異無統計學意義（P>0.05）。見表2。研究組圖像BN較對照組有所增加， SNR 和CNR 有所下降， 但其圖像質量仍可以滿足診斷要求。

2. 3 兩組冠狀動脈節段圖像質量主觀評分比較 兩組冠狀動脈各主支圖像質量主觀評分比較差異無統計學意義（P>0.05）。見表3。兩組圖像質量均能滿足診斷要求。

3 討論

冠狀動脈硬化性心臟病作為我國中老年患者的常見病多發病， 起病急、死亡率高， 且發病率呈不斷上升趨勢。隨著螺旋CT技術的發展， 冠狀動脈CCTA已成為臨床冠心病的主要檢查手段， 但是CCTA較高的輻射劑量可以引起 DNA 鏈及堿基的破壞， 增加癌癥發病風險， 所以實行低劑量掃描方案尤為重要。影響輻射劑量的因素很多， 包括前置濾線器、圖像采集模式， 管電壓、管電流、螺距、掃描時間、掃描范圍、重建后方式等[1]。前瞻性心電門控技術， 應用“步進+軸掃”的掃描方式， 僅在心臟舒張期曝光， 可以大幅度降低輻射劑量， 是CCTA檢查技術中有效降低輻射劑量的掃描方式[2-4]。管電壓決定了射線的能量， 輻射劑量與使用的管電壓呈平方關系。管電流和掃描時間決定了X射線的量（光子的數量）， 輻射劑量與管電流、掃描時間呈正比。掃描范圍決定著人體長軸的受照射范圍， 輻射劑量與掃描范圍成正比。

根據身高體質量指數對進行CCTA檢查的患者分組， 在身高體質量指數的指導下綜合應用前瞻性心電門控技術、低管電壓低管電流技術， 能有效降低輻射劑量。迭代重建是以原始數據為基礎， 在估計的物體圖像上計算出一個綜合投影， 經過反復的迭代運算和誤差的校正， 使綜合投影與實際投影越來越接近， 最終得到的重建圖像。Philips Brilliance iCT獨有Philips IDOSE4高級迭代技術， Philips IDOSE4技術能夠明顯改善圖像質量， 降低噪聲， 提高信噪比、對比度噪聲比， 使噪聲得到較均勻控制。冠狀動脈血管管壁鈣化斑塊的硬化偽影一直是冠狀動脈血管狹窄程度判斷的難題[5， 6]。由于硬化偽影的影響， 血管壁的邊界難以顯示清楚， 往往讓醫務工作者過高評估了狹窄程度。Philips IDOSE4高級迭代技術能夠有效減輕鈣化斑塊的硬化偽影， 清楚顯示鈣化斑塊的邊界， 有利于顯示鈣化斑塊及非鈣化斑塊的范圍， 有利于提高CCTA評價血管狹窄程度的準確性。前瞻性門控個性化掃描方案聯合IDOSE4技術在保證圖像質量的前提下， 很好的解決了空間分辨率與輻射劑量之間的關系， 進而實現了個體化低劑量掃描， 使冠脈CCTA檢查真正成為常規檢查。

參考文獻

[1] 尤志軍， 石明國， 李劍， 等.在CT成像中優化掃描參數對減少輻射劑量的作用.醫療衛生裝備， 2010， 31（4）：380-381.

[2] 馬延賀， 于鐵鏈， 李東， 等. 64層螺旋CT冠狀動脈成像中前瞻性心電門控技術的應用價值. 中國醫學影像技術， 2010， 26（3）：492-495.

[3] 李錫雪， 李東， 于鐵鏈， 等. 心率及心率變異對前瞻性心電門控64層螺旋CT冠狀動脈成像圖像質量的影響. 中國醫學影像技術， 2011， 27（8）：1572-1576.

[4] 呂濱， 韓磊， 魯錦國， 等. 雙源CT冠狀動脈掃描心電門控模式和管電壓對輻射劑量與圖像質量的影響. 實用放射學雜志， 2010， 26（9）：1350-1355.

[5] 劉斌， 張極峰， 趙雁鳴， 等. 前門控在256層螺旋CT冠脈成像中應用的探討. 醫學影像學雜志， 2014， 24（1）：51-55.

[6] 陳華燕， 林煥斌， 陳起強， 等. 128層螺旋CT冠狀動脈CTA圖像質量的影響因素. 中國醫藥指南， 2013（6）：437-438.

[收稿日期：2018-01-11]