RevolutionCT对冠脉CTA图像质量的影响因素研究

王春辉，张永海

（青海大学研究生院 青海 西宁 810000）

冠心病是冠状动脉性心脏病的简称。通常，冠心病的易发人群绝大多数为中老年人。然而随着社会的飞速发展，人们的生活方式与习惯发生了巨大的变化，如不合理的膳食、吸烟、过度饮酒等不良行为，使得人们出现超重/肥胖、高血压、糖尿病等病症越来越多，从而直接或间接地导致了心脑血管病向低龄化发展，也意味着有庞大的人群需要做冠状动脉CT成像（CCTA）。

RevolutionCT作为超高端CT，又被称为“革命型CT”、“CT界的航母”，具有很多优点，这款CT将“能谱”、“宽体”、“速度”合三为一，另外可以多物质能谱成像，还可以减低82%X射线剂量和50%对比剂用量，为筛查、儿科、肾功能不全患者带来更安全的CT检查等。本文就患者自身-扫描-图像后处理这一过程中，归纳总结影响冠脉图像质量的重要因素。

1 患者方面

1.1 心率

随着高端CT的出现，1-beat心脏成像可在任意心率和心律的情况下成像。自动智能心电门控解决了各种心率条件下的采集期相[1，2]：比如心率＜60bpm，采集期相为75%R-R间期；而心率65～75bpm，双期相采集为40%～55%和70%-80%。另外，在心律不齐的情况下，可以运用绝对时相采集，即R波之后200-400ms收缩期。宗会迁等人[3]探讨了心率及心率波动对冠脉成像质量的影响，结果发现在高心率下右冠状动脉中段易产生运动伪影，而心率波动对扫描节段之间和节段内部的伪影均没有很大的影响。原媛等[3]应用GE RevolutonCT对140例疑似冠心病的患者行CCTA扫描，结果提示心率＞75bpm的患者，部分患者因屏息时心率下降，原本适宜期相采集的则变为双期相采集，辐射剂量相应升高。

1.2 身高体重指数（Body Mass Index，BMI）

近年来，以 BMI 作为个体化分类标准的研究已成为热点之一[4，5]。BMI指导造影剂的用量和流速，从而得到较满意的强化CT，满足诊断需求。另外，有效剂量ED与体质量指数BMI、体厚有正相关关系。王亚丽等[6]对102例肺间质疾病患者的BMI与有效剂量、图像质量间关系进行研究，结果显示有效剂量ED与BMI、体厚有明显正相关。BMI越高，ED越大；体厚越厚，ED也越大。以上两种情况也导致噪声增大，图像质量下降。国外的冠心病患者大多数BMI较大，AleksanderKosmala等人[7]的研究中可以看出，64.7%的患者为超重或肥胖，但是通过增大螺距，同样可以得到较好的图像质量，且辐射剂量有所降低。以上研究充分说明了BMI大小直接关系到图像质量的好坏和辐射剂量的大小。

1.3 呼吸

随着新一代RevolutionCT的问世，时间分辨率得到了大大的提高。有研究表明［8.10］，自由呼吸状态下的图像质量比屏息状态下好。孟捷［9］等人的研究中，采用GE RevolutionCT对187例患者行CCTA检查，结果显示自由呼吸组的图像噪声比屏气组略低，但图像的SNR和CNR略有提高，提示自由呼吸组扫描的图像客观评价有一定的提高。刘卓等人［10］应用GE RevolutionCT对80例疑似冠心病患者进行CCTA检查，同样采用自由呼吸组和屏气组，得出的结论提示两组患者BMI、ED无明显差异，自由呼吸组心率波动较小，且差异有统计学意义。心率波动较小，则扫描期相只需采用适宜期相即可，从而在保证了图像质量的前提下减低了辐射剂量。

2 对比剂与扫描参数方面

2.1 对比剂

对比剂肾病目前占医院肾损伤发病率的 11%～12%和医院总死亡率的6%［11］。目前非离子型造影剂为临床中常用的造影剂，其按渗透压分为低渗和等渗性造影剂。据文献报道［12］，等渗造影剂可能会减低CIN发生率，使患者受益。在渗透压相同的造影剂选择中，粘度越低，CIN 发生率越低，安全性越高。另外，CIN的发生也与对比剂用量有直接相关性，因此降低对比剂的量和浓度是很必要的。目前的注射方案多数采用 40 ～ 60ml［13，15，16，17］对比剂后注射生理盐水，过去则是采用70～100ml的剂量［14］。

2.2 管电压、管电流

管电流的大小设置随患者的BMI变化而变化，两者成正比关系。漆赤［18］等人对体模及配制的不同浓度碘溶液行多参数扫描，即管电压和管电流的不同参数组合，结果显示肝脏CT随着管电压的增大而减小；CT与管电流的变化没有明显关系；管电压、管电流的增大都可以降低噪声，提高SNR和CNR。并且，在管电压/管电流为120KV/150mAs时，CNR最高。李艳［19］等人利用RevolutionCT对60例患者行CCTA，患者BMI均在18～25kg/m²中，且所有患者心率在正常范围内。研究结果提示在管电压为80KVp条件下既能保证图像质量，又可降低辐射剂量，因此推荐使用临床使用。

3 图像后处理方面

随着计算机技术的快速发展，迭代重建算法（IR）克服了FBP算法的缺点，成为新的研究热点。目前各个医疗设备厂商推出了多种IR算法：如GE公司的自适应统计迭代重建技术（ASIR）、Philips公司的iDose技术和模型迭代重建技术（IMR）等。蒋骏等人［21］探讨了IMR、iDose4、FBP三种重建算法结合不同管电压对冠脉CT成像中图像质量的影响，研究发现：iDose4降噪的效果比FBP更好，而IMR降噪效果比iDose4要好。HellePrecht［22］等人研究了ASIR对CCTA图像质量的影响，结果得到30%ASIR的清晰度较60%ASIR差，因此可以认为ASIR显著改善主观图像质量，并在客观上减少了噪声，增加了CNR。

2013年由GE公司推出的新一代迭代重建平台ASIR-V更具优势。

PontoneGianluca［23］等人应用 GE Revolution CT研究了ASIR-V对CCTA图像质量的影响，结果提示用ASIR-V权重为60%进行重建，可在图像噪声、SNR、CNR和图像质量之间实现最佳平衡。

4 辐射剂量

随着CT设备的大幅使用，辐射对人体的危害也更多的被关注，如癌症，脱发，皮肤伤害以及不易愈合的辐射损伤，那么合理的控制辐射剂量变得尤为重要。左雪石等人［24］在RevolutionCT低剂量联合ASIR-V对胸部扫描的相关研究中，得出当噪声指数NI设定为18时，70%ASIR-V的图像质量与NI为10时图像质量无差异，且能降低57.8%的辐射剂量。另有研究［25］表明手动降低管电流、增大噪声指数结合合理的ASIR-V权重均可以有效的降低剂量。

综上所述，完成一次CCTA，从患者本身至图像后处理这一整个过程中，影响图像质量的因素无处不在。随着越来越多的患者需要做CCTA，如何得到最优的图像质量，同时尽可能的减少辐射带给患者的损伤，需要我们更深入的研究和探讨。