ASiR-V算法結合雙低技術在冠狀動脈CTA中對輻射劑量、圖像質量的影響

李昌勇 宋承東

（長江大學附屬潛江市中心醫(yī)院放射影像科，湖北 潛江 433100）

隨著社會經(jīng)濟及醫(yī)療衛(wèi)生水平的不斷提升，各國老齡化程度逐漸加劇，心血管事件發(fā)生率不斷升高[1]。近幾年，冠心病在老年群體的發(fā)病率持續(xù)增加，已成為全球性的健康問題[2]。尋找準確有效的方法診斷冠心病成為目前臨床研究的重點。數(shù)字減影血管造影（DSA）是診斷冠心病的金標準，但其為侵入性檢查，容易引起并發(fā)癥，且風險和費用均較高，另外其無法準確顯示血管壁及其周圍結構的病變。磁共振成像（MRA）為無創(chuàng)性檢查，其沒有放射輻射，成像不受顱骨影響，但該檢查要求檢查者在長時間內(nèi)靜止不動，對于依從性差者可操作性差，另外體內(nèi)有心臟起搏器或顱內(nèi)動脈瘤鐵磁性金屬夾患者禁止做該項檢查。隨著CT掃描技術的發(fā)展與應用，血管成像（CTA）以無創(chuàng)、簡便快捷的特點成為評估疑似冠狀動脈疾病的有效診斷方法[3]。但該檢查方式中的輻射劑量暴露一直令人擔憂，其潛在致癌和致畸風險不容忽視。如何在低對比劑用量、低輻射量的前提下滿足臨床診斷成為臨床關注的熱點。基于多模型的新型迭代重建算法（ASiR-V）是一種較新的CT圖像重建算法，其可在保證圖像質量的同時降低輻射劑量和碘攝入量[4]。目前臨床上關于ASiR-V算法與雙低技術應用于冠狀動脈CTA中的研究報道較少。本研究旨在探討ASiR-V算法結合雙低技術在冠狀動脈CTA中對輻射劑量、圖像質量的影響，報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取長江大學附屬潛江市中心醫(yī)院放射影像科2021年12月至2022年12月疑似冠心病進行冠狀動脈CTA檢查的患者90例。患者及家屬均知情同意。納入標準：體質量指數(shù)在18～28 kg/m2；臨床疑似或確診為冠心病；年齡在20～80歲；臨床資料齊全。排除標準：冠狀動脈PCI或搭橋病史者；嚴重心功能、腎功能衰竭者；碘對比劑過敏者；其他原因不能配合檢查者。按照隨機數(shù)字表法分為對照組和觀察組，各45例。對照組男性24例，女性21例，年齡20～80歲，平均（48.22±5.12）歲；體質量指數(shù)18～28 kg/m2，平均（22.35±2.25）kg/m2；心率60～100次/min，平均（85.01±6.43）次/min；病史：高血壓者22例，糖尿病者11例，家族心臟病史者6例，吸煙史者26例，房顫者2例。觀察組男性22例，女性23例，年齡22～78歲，平均（48.38±5.15）歲；體質量指數(shù)18～27 kg/m2，平均（22.27±2.22）kg/m2；心率60～100次/min，平均（85.38±6.22）次/min；病史：高血壓者24例，糖尿病者9例，家族心臟病史者5例，吸煙史者24例，房顫者1例。上述資料兩組患者對比無統(tǒng)計學差異（χ2性別=0.178，P=0.673；t年齡=0.148，P=0.883；t體質量指數(shù)=0.170，P=0.866；t心率=0.277，P=0.782；χ2高血壓=0.178，P=0.673；χ2糖尿病=0.257，P=0.612；χ2家族心臟病史=0.104，P=0.748；χ2吸煙史=0.180，P=0.671；χ2房顫=0.345，P=0.557）。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準（編號：2022KY005）。

1.2 方法 對照組采用常規(guī)掃描方案，管電壓120 kVp，自動管電流（Smart mA 500～680），對比劑1.0 mL/kg，注射流速5 mL/s，采用FBP算法。觀察組采用雙低掃描方案，管電壓100 kVp，自動管電流（Smart mA 500～680），對比劑0.8 mL/kg，注射流速5 mL/s，采用ASiR-V算法。根據(jù)心臟大小選用不同型號探測器準直掃描冠狀動脈，掃描范圍為氣管隆突下方至心臟底部。心率在65 bpm以下時采集時間窗為70%～80%R-R間期；心率在66～80 bpm采集時間窗為30%～50%和70%～80%R-R間期；心率在80 bpm以上時采集時間窗為30%～50%R-R間期。使用ASiR-V算法和用于冠狀動脈運動校正的快照凍結重組技術重組足CTA圖像，并選取最佳重組時相的圖像。

1.3 輻射劑量及碘攝入量 采用放射劑量長度乘積（DLP）、有效輻射劑量（ED）、容積CT劑量指數(shù)（CTDIvol）評估輻射劑量，ED=轉換系數(shù)×DLP，DLP和CTDIvol由機器自動生成。

1.4 圖像質量評價

1.4.2 客觀評價 在原始軸面圖像上，統(tǒng)一圖像的窗寬和窗位，避開血管壁、鈣化、非鈣化斑塊區(qū)域設定ROI，取平均CT值。以心包內(nèi)脂肪為背景，在心包脂肪和主動脈竇部選取ROI，大小為95～100 mm2，測量平均CT值和SD值。圖像信噪比（SNR）=主動脈竇部平均CT值/SD值；對比噪聲比（CNR）=（主動脈竇部平均CT值-心包脂肪的CT值）/心包脂肪CT值的SD值。

2.2 圖像質量主觀評價結果 兩組圖像噪聲、圖像失真度、圖像整體評分差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表2。

2.3 圖像質量客觀評價結果 觀察組平均CT值、SNR、CNR高于對照組，SD值低于對照組（P＜0.05）。見表3。

綜上筆者對BIM技術的應用價值進行理論分析，隨著時代的發(fā)展BIM技術在各行各業(yè)中得到了應用，并呈現(xiàn)出良好的應用效果，通過BIM技術的運用可實現(xiàn)信息化有效建設，對建筑施工質量水平的提升起到有效作用，據(jù)此建筑企業(yè)應對BIM技術的應用價值引起重視，使其在建筑工程中更好地發(fā)揮作用，有利于施工項目施工和管理的正常進行，促進我國建筑事業(yè)的全面發(fā)展。

2.1 輻射劑量及碘攝入量 觀察組DLP、ED、CTDIvol、碘攝入量均低于對照組（P＜0.05）。見表1。

2 結果

1.5 統(tǒng)計學方法 數(shù)據(jù)錄入SPSS 25.0軟件中分析，用[n（%）]表示計數(shù)資料，行χ2檢驗，用（）表示計量資料，行t檢驗，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

假設攻擊者I可以獲得RA，RB并由此得到A，B的會話密鑰K，如圖1所示，I假冒A與B通信，在獲取RA，RI后，跳過消息(3)，直接執(zhí)行消息(4),這樣I和B就共享了會話秘鑰K，攻擊過程描述如下：

表1 兩組輻射劑量及碘攝入量比較（）

表1 兩組輻射劑量及碘攝入量比較（）

1.4.1 主觀評價 由2名高年資中級職稱以上影像診斷醫(yī)師采用4級評分法評分。①圖像噪聲：按重度、中度、輕度、輕微噪聲計1～4分。②圖像失真度：按嚴重失真、中度、輕度、無失真計1～4分。③圖像整體評分：解剖結構不清，偽影嚴重計1分；偽影較多計2分；輕微偽影計3分。解剖結構顯示清晰，無偽影計1分。評分在3分以上，滿足診斷要求。

表2 兩組圖像質量主觀評價結果比較（分，）

表2 兩組圖像質量主觀評價結果比較（分，）

4) 核心交換機CS6509與匯聚交換機CS3560G之間的鏈路利用率、吞吐量、排隊時延:根據(jù)這些指標以觀察NIC與Student子網(wǎng)之間的鏈路情況．

隨現(xiàn)代信息和經(jīng)濟全球化的快速發(fā)展，中國的音樂產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從傳統(tǒng)唱片產(chǎn)業(yè)到數(shù)字產(chǎn)業(yè)的轉變。根據(jù)中國音樂產(chǎn)業(yè)現(xiàn)階段的發(fā)展狀態(tài)來看，筆者將音樂產(chǎn)業(yè)分為兩種類型：以盈利性為主的音樂活動、非盈利性的音樂活動。

表3 兩組圖像質量客觀評價結果比較（）

表3 兩組圖像質量客觀評價結果比較（）

3 討論

冠心病患者長期冠狀動脈灌注不足，隨著疾病的進展，會出現(xiàn)多種病理變化，最終發(fā)展為心力衰竭[5]。因此對冠心病的早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療非常重要。隨著醫(yī)學影像技術設備的迅猛發(fā)展，多層螺旋CT廣泛應用于非侵入性、準確的評價冠狀動脈疾病，時間分辨率和空間分辨率不斷提高，冠狀動脈CTA可實現(xiàn)對冠狀動脈多角度顯影，可重復檢查斑塊，評估冠狀動脈狹窄程度，已成為確診冠心病的首選檢查方法。但該檢查方法通常需要高濃度的對比劑、較高的電壓、較快的注射速度，容易增加患者暴露的輻射劑量，其潛在致癌和致畸風險不容忽視。另外在檢查過程中需使用較多對比劑保持血管內(nèi)碘離子濃度，這無疑增加了患者CIN發(fā)病風險。因此在保證圖像質量前提下，應盡量減少患者所有輻射劑量和對比劑量。

傳統(tǒng)降低輻射劑量的方法有手動選擇管電壓、自動調節(jié)管電流等，雖然可降低輻射劑量，但降低幅度受重建算法特性的限制。FBP算法圖像重建時間很短，需要足夠數(shù)量的投影數(shù)據(jù)，需保持較高水平的輻射劑量，另外還容易受噪聲和人為因素的影響。雖然FBP運算時間較短，但這種重建算法已無法滿足低X線輻射劑量、高圖像質量的要求。近年來迭代重建算法受到臨床關注，這是由于迭代重建算法所需的投影數(shù)據(jù)少，能夠在較低X線輻射劑量條件下重建出高質量圖像。但早期迭代重建算法容易出現(xiàn)蠟像偽影，隨著計算機運算能力的提高，多模型迭代重建算法能夠提供比單一模型迭代重建算法更高質量的圖像。ASiR是研究較廣泛的迭代重建技術，其可通過對噪聲進行建模保持圖像分辨率，ASiR-V在改善圖像質量、降低輻射劑量方面較ASiR更有潛力[6]。ASiR-V通過省略最耗時的部分，重點關注迭代重建過程中其他因素，保持空間分辨率，在很大程度上降低圖像噪聲，顯著提高圖像質量，進而增加診斷信心[7]。本研究結果顯示，觀察組DLP、ED、CTDIvol、碘攝入量均低于對照組，觀察組平均CT值、SNR、CNR高于對照組，SD值低于對照組，表明ASiR-V算法結合雙低技術可降低輻射劑量和碘攝入量，提高圖像質量。由于CT輻射劑量與管電壓呈平方關系，低管電壓可大幅度降低輻射劑量，另外低管電壓相較于高管電壓對碘離子敏感性較高，可進一步使血管內(nèi)強化的CT值提高，提高圖像對比噪聲比[8-9]。因此管電壓降低的同時對比劑的使用量更低，與高劑量對比劑具有相同的圖像效果。DLP可較好表示掃描過程中的整體輻射劑量；ED是反映暴露于電離輻射隨機風險的概念，有助于比較不同采集參數(shù)的生物效應；CTDI表示掃描儀輸出的X線輻射劑量，CTDI變體是體積CTDI，即CTDIvol；SD是影響圖像質量的關鍵因素，與劑量呈反比關系[10]。SNR指信號與SD之間的關系，若劑量不足，可能會由于過度的SD導致診斷信息丟失，降低SNR[11-12]。當對比劑濃度一定時，隨著管電壓增加，DLP、ED、CTDIvol有增加趨勢，當設定管電壓100 kVp時，患者接受最低ED[13]。本研究中觀察組輻射劑量、碘攝入量和圖像質量客觀評價結果優(yōu)于對照組，主觀評價無統(tǒng)計學差異，證實了ASiR-V算法結合雙低技術在降低輻射劑量的同時保證圖像質量的價值是可以肯定的。王春輝等[14]在一項研究中指出對于冠狀動脈CTA檢查患者應用ASIR-V算法較常規(guī)方案能顯著降低輻射劑量和對比劑量，與本研究結果相符。

綜上所述，ASiR-V算法結合雙低技術可降低冠狀動脈CTA檢查患者輻射劑量和碘攝入量，獲得滿足臨床診斷要求的圖像質量。但本研究樣本屬于隨機分組，未考慮個體差異，樣本量較少，未考慮特殊病例對圖像質量的影響，另外沒有評估廣泛鈣化的冠狀動脈，還需進一步研究。