“三低”技术结合AIDR 3D重建算法在冠状动脉CTA中的可行性研究

王志军，李 燕

（苏北人民医院医学影像科 江苏 扬州 225000）

CCTA在冠状动脉疾病的诊断方面具有较高的敏感性与特异性，但有X线带来的辐射伤害和对比剂的诸多不良反应也逐渐被引起重视。既往采用降低管电压和减少对比剂注射速率与剂量等手段确实能有效减少辐射剂量并降低不良反应发生率，但传统的FBP对图像数据要求高，此举可能增大图像噪声，降低信噪比（SNR），造成图像质量下降继而无法满足诊断需求。近年来推出的AIDR 3D是一种基于三维模型的第四代迭代算法，它通过在普通迭代的基础上进一步分割迭代达到降噪目的[1]。本研究试探讨“三低”技术（100KV管电压、低对比剂注射速率与剂量）下联合AIDR 3D技术在CCTA中的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

研究经院伦理委员会同意，所有患者均签署知情同意书。

前瞻性采集2018年8月—2019年5月于我院拟行CCTA患者。纳入标准：心率＜90次/min，心律整齐，BMI＜27kg/m2。排除标准：增强CT禁忌症，冠状动脉搭桥术或支架植入史。最终纳入患者80例，其中常规组男22例，女18例，平均年龄（61.45±8.71）岁，BMI（23.67±3.11）kg/m2；三低组男21例，女19例，平均年龄（59.45±9.89）岁，BMI（22.12±4.02）kg/m2。两组间年龄、BMI、扫描长度等基础参数差异无统计学意义，P＞0.05。

1.2 扫描与重建参数

扫描技术：患者取仰卧位，足先进，扫描采用佳能Aquilion one320层CT，扫描范围从气管分叉下1～1.5cm至心底水平，两组均采用前瞻性心电门控，65%～80%R-R间期为采集时相。参考管电流350mAs，使用对比剂跟踪法，在主动脉弓根部选择感兴趣区并监测CT值，当感兴趣（ROI）区内CT值达到140HU时，延迟4s自动触发扫描。常规组管电压120kV，注射流速以5.5ml/s注入55ml非离子型对比剂（碘海醇，350mgl/ml）后注入相同速率30ml生理盐水，重建方式采用FBP。三低组管电压100kV，注射流速以4.5ml/s注入45ml非离子型对比剂（碘海醇，350mgl/ml）后注入相同速率30ml生理盐水，重建方式采用AIDR 3D。

1.3 主客观图像质量评分与剂量统计

将原始图像传至GE Advantage 2.0后处理工作站行容积显示、最大密度投影、多平面重组及曲面重组。由两位高年资影像诊断医师共同依据美国心脏协会冠状动脉15段分段标准分段，对直径＞1.5mm冠状动脉段进行盲法评分，当意见不统一时通过讨论达成一致。采用1～5级评分法：5分无运动伪影，无明显噪声；4分轻微运动伪影或噪声；3分明显运动伪影或噪声较大，但不影响诊断；2分运动伪影严重或噪声大，影响诊断；1分明显运动伪影，无法评价。

客观评价采用升主动脉根部平均强化CT值（SI）、噪声（以标准差SD计算）、信号噪声比（SNR）。首先将ROI置于冠状动脉左主干开口同一层面的升主动脉根部，ROI面积为500mm2，则SNR=SI/SD。

记录每位患者检查时由计算机生成的CTDIVOI。本研究统计的辐射剂量不包括定位像和检测峰值时问的辐射剂量。

1.4 统计学处理

应用SPSS22.0软件进行分析，对年龄、BMI、心率、扫描长度、有效剂量、主观质量评分、SD、SNR应用两独立样本t检验进行对比分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

常规组与三低组主观图像质量平均评分为4.23、4.15，差异无统计意，（t=-1.22，P＞0.05）；SNR为28.34±6.3、27.55±5.7，差异无统计学意，（t=-3.23，P＞0.05）；平均CTDIVOI为（11.01±0.58、2.25±0.12）mGy，降低76.5%，差异有统计学意（t=-0.23，P＜0.05）。

3 讨论

设备的更新与算法的研发使得低剂量CCTA扫描技术得以实现。目前常见的低剂量CCTA技术主要包括：降低管电压、自动管电流技术、前瞻性心电门控技术、减少Z轴长度、增加螺距和使用迭代算法等[2]。此外CCTA的辐射剂量与扫描长度、螺距、心电脉冲窗的宽度等参数有关。CCTA的对比剂注射速率相对其他CTA略高，引发造影剂外渗几率也随之增大。降低注射速率能降低外渗风险，但单位时间内血管中造影剂量也会减少，从而造成CT值降低影响诊断结果。其次，对比剂用量的提升会提升对比剂肾病的几率[3]。相反，减少对比剂的用量亦会导致单位时间内血管中造影剂量减低，影响图像质量。“三低”技术这种提高碘检测效率的效应为降低对比剂的使用提供了依据，此外大量相关研究也证明了此法的临床意义[4]。并故在减少对比剂注射速率与用量的同时保证图像质量具有重要的临床意义。本研究采用100kV低管电压结合AIDR 3D重建算法降低76.5%辐射剂量。

本研究也存在两点不足：第一，未将CCTA结果与金标准DSA做比较，但此不足在低剂量CCTA研究中也普遍存在；第二，由于“三低”技术结合AIDR 3D重建算法在CCTA中的应用仍处于验证阶段，故研究中纳入患者BMI均小于27kg/m2，未对高BMI患者进行实验。

综上AIDR3D重建算法，在“三低”条件下能在保证图像质量前提下有效降低，并降低对比剂不良事件的发生。