迭代重建聯(lián)合小劑量造影劑團(tuán)注技術(shù)在頸腦動(dòng)脈CTA低輻射劑量掃描中的初步應(yīng)用

吳 亮

（蘇州市吳江經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院放射科 江蘇 蘇州 215200）

隨著人們飲食結(jié)構(gòu)及生活習(xí)慣的改變，血管性疾病已經(jīng)上升為影響人類壽命及生活質(zhì)量的主要疾病，并且血管性疾病分布廣泛，急性與慢性病種特點(diǎn)突出。早期發(fā)現(xiàn)并干預(yù)是其中的重要一環(huán)。頸腦動(dòng)脈血管由于其特殊的解剖位置，主干供血區(qū)明確血流量大并且相互間吻合代償血管較少，成為了血管性疾病常累及的部位。頸腦動(dòng)脈CTA的出現(xiàn)使得頸腦動(dòng)脈的顯影有了質(zhì)的提高[1-2]。但是隨著人們對(duì)于輻射危害的認(rèn)識(shí)不斷提高，如何在有效控制輻射劑量和造影劑使用量的前提下使得掃描圖像的診斷質(zhì)量不受影響成為了當(dāng)下要解決的問題[3]。

1 資料和方法

1.1 臨床資料

收集2015年1月—2017年3月間在蘇州九龍醫(yī)院，經(jīng)頸腦動(dòng)脈CTA檢查且結(jié)果正常的患者的影像檢查資料及臨床資料，共入選62例，其中男38例，女24例；年齡36～58歲，平均年齡（47.5±2.38）歲。隨機(jī)分為常規(guī)組和實(shí)驗(yàn)組兩組，常規(guī)組30例（男17例，女13例），實(shí)驗(yàn)組共32例（男21例，女11例）。

1.2 CT檢查掃描方法

本次研究采用的CT掃描儀為東芝320排640層螺旋動(dòng)態(tài)容積CT掃描儀，受檢者均采用仰臥位于檢查床上，頭先進(jìn)方式，雙手放于身體兩側(cè)的體位。兩組檢查造影劑均使用優(yōu)維顯 碘普羅胺注射液（350mgI/ml）經(jīng)雙筒高壓注射器高速注射，生理鹽水使用量為40ml，造影劑及生理鹽水注射速率為5ml/s。常規(guī)組的掃描方案為CT掃描儀X線管電壓120kV，管電流為自適應(yīng)方式，圖像重建方法為反投影重建。重建圖像層厚為0.75mm，層間距為0.75mm。濾波方式為軟組織選項(xiàng)。造影劑使用劑量為60ml。實(shí)驗(yàn)組的掃描方案不同點(diǎn)在于設(shè)置管電壓為100kV；掃描后的圖像重建算法使用迭代重建算法，重建圖像的層厚和層間距與常規(guī)組一致均為0.75mm；造影劑使用量較常規(guī)組減少為40ml。

1.3 圖像質(zhì)量評(píng)估

實(shí)驗(yàn)組和常規(guī)組的CTA圖像在重建后均傳輸至圖像后處理工作站進(jìn)行MPR、MIP重建等一系列后處理。對(duì)于圖像質(zhì)量的評(píng)估選取頸總動(dòng)脈遠(yuǎn)端接近頸內(nèi)外動(dòng)脈分叉處和大腦中動(dòng)脈起始部?jī)商幾鳛閰⒖键c(diǎn)進(jìn)行圖像質(zhì)量主觀評(píng)估積分。由兩位工作經(jīng)驗(yàn)豐富的高年資醫(yī)師分別獨(dú)立對(duì)兩組圖像的參考點(diǎn)位顯影質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估并且記錄積分?jǐn)?shù)值。

對(duì)于血管CTA圖像質(zhì)量的評(píng)估積分分為四等：一級(jí)圖像質(zhì)量良好，血管顯示良好，管壁邊緣清晰，管腔內(nèi)造影劑均勻，得分3分；二級(jí)圖像質(zhì)量較好，血管邊緣顯示較清晰，管壁分界清晰，管腔內(nèi)造影劑分布較均勻，得分2分；三級(jí)圖像質(zhì)量欠佳，血管能夠顯示，血管壁邊緣顯示欠清晰，管壁分界存在，得分1分；四級(jí)圖像質(zhì)量不良，血管壁及血管腔內(nèi)情況顯示不清，分界模糊，得分0分。以上四級(jí)圖像質(zhì)量的主觀評(píng)估一級(jí)和二級(jí)的圖像均能夠獨(dú)立達(dá)到診斷標(biāo)準(zhǔn)要求，三級(jí)圖像的對(duì)診斷結(jié)果的影響較大。

1.4 圖像質(zhì)量的評(píng)估得分統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)

對(duì)于常規(guī)組和實(shí)驗(yàn)組的兩個(gè)檢測(cè)參考點(diǎn)的圖像質(zhì)量得分分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用非參數(shù)秩和檢驗(yàn)方法。兩個(gè)參考點(diǎn)分別代表頸部、腦部血管圖像質(zhì)量，其得分統(tǒng)計(jì)學(xué)差異有顯著性定義為P＜0.05。統(tǒng)計(jì)軟件采用SPSS25.0軟件。

2 結(jié)果

常規(guī)組的頸部動(dòng)脈CTA圖像質(zhì)量主觀評(píng)分平均分為（2.73±0.450），實(shí)驗(yàn)組的平均圖像評(píng)分為（2.81±0.397）；實(shí)驗(yàn)組和常規(guī)組兩組間圖像質(zhì)量評(píng)分無明顯統(tǒng)計(jì)差異性（P＞0.05），可以認(rèn)為使用小劑量造影劑團(tuán)注、低輻射劑量聯(lián)合迭代重建對(duì)于頸部動(dòng)脈CTA檢查的圖像質(zhì)量與常規(guī)掃描檢查所得圖像質(zhì)量之間沒有明顯差別。

對(duì)于以大腦中動(dòng)脈起始部為檢測(cè)點(diǎn)為代表的腦部動(dòng)脈CTA圖像質(zhì)量評(píng)分，常規(guī)組平均值為（2.63±0.490），實(shí)驗(yàn)組平均值為（2.63±0.492）；兩組間圖像質(zhì)量評(píng)分無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異性（P＞0.05），由此可以得出常規(guī)組和實(shí)驗(yàn)組之間對(duì)于腦動(dòng)脈的顯示無明顯差異。如表1所示。

3 討論

頸腦動(dòng)脈血管是血管性疾病最常累及的血管，由于其一旦受累往往引起較嚴(yán)重的急性病癥，故對(duì)其在疾病早期進(jìn)行檢測(cè)、診斷及時(shí)治療顯得尤為重要。頸腦動(dòng)脈由于位置較為固定，除去顱底外與鄰近結(jié)構(gòu)解剖關(guān)系相對(duì)較清，使得頸腦動(dòng)脈成為CTA開展較早也較為廣泛應(yīng)用的檢查方法，頸腦動(dòng)脈CTA檢查使得對(duì)相應(yīng)血管疾病的檢測(cè)成為了常規(guī)的應(yīng)用，然而隨著CT掃描儀的升級(jí)換代，如何進(jìn)一步的使該項(xiàng)檢查得到更多的推廣并且減少檢查的副作用成為了要解決的重要內(nèi)容[4]。本研究主要從兩個(gè)方面入手即減少X線的輻射劑量和減少造影劑的使用量來使得受檢者能夠更多的受益，但同時(shí)不犧牲檢查所得圖像的質(zhì)量，即通過使用迭代重建技術(shù)代替反投影技術(shù)來相應(yīng)的保持本檢查的圖像質(zhì)量達(dá)到診斷要求[5-6]。

頸腦動(dòng)脈血管CTA檢查雖然應(yīng)用較為廣泛也由于其發(fā)病率較高、天然解剖本底情況較好，對(duì)其大部分的血管顯示都能夠做到較為清晰，但是其部分節(jié)段血管走行迂曲、使用造影劑后與鄰近骨性結(jié)構(gòu)分界復(fù)雜。但是由于對(duì)于急癥及輕癥篩選患者，該項(xiàng)檢查的簡(jiǎn)易性、實(shí)用性得到了一致的認(rèn)可。對(duì)于輻射損傷和造影劑的副作用應(yīng)該做到盡可能的降低。迭代重建作為一種具有一定優(yōu)勢(shì)的方法，早期由于受制于計(jì)算量大的缺點(diǎn)其在臨床工作中的應(yīng)用得到了一定限制，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的更新，其這一缺點(diǎn)得到了解決并且其重建出的圖像質(zhì)量較高的優(yōu)勢(shì)得到了體現(xiàn)。本研究就是利用了迭代重建相對(duì)于反投影重建的優(yōu)勢(shì)，降低CT檢查的管電壓，從而降低患者接受的輻射劑量使用迭代重建算法后不對(duì)圖像質(zhì)量造成影響。由于640層螺旋CT的超高速掃描特性使得在頸腦動(dòng)脈血管CTA檢查中比以往需要更少的造影劑通過時(shí)間便可完成檢查，相應(yīng)的造影劑的使用量是否可以得到減少[7]，也正是本研究進(jìn)一步探索的目的，由本研究的結(jié)果可以看出在規(guī)定的掃描時(shí)間里造影劑可以充分填充頸腦動(dòng)脈血管，所得CTA圖像中的動(dòng)脈血管造影劑均勻。

頸腦動(dòng)脈血管CTA雖然簡(jiǎn)便易行，但是其不可避免的輻射危害始終為臨床工作者和廣大公眾所擔(dān)憂，如何進(jìn)一步的降低其可能帶來的風(fēng)險(xiǎn)，也是廣大放射工作者所要努力解決的一大問題。隨著CT機(jī)器的探測(cè)器技術(shù)的更新，尤其是近來聯(lián)合了迭代重建這一軟性技術(shù)，更加使得在降低輻射劑量不降低圖像質(zhì)量的設(shè)想更加前進(jìn)了一步[8-9]。在CT檢查中輻射的危害跟輻射劑量的大小一致，而輻射劑量與CT機(jī)使用的X線球管的參數(shù)決定，管電流、管電壓和掃描時(shí)間這三大因素基本決定了本次CT檢查中受檢者所要接受的輻射劑量的大小，隨著CT掃描儀的不斷升級(jí)，同樣掃描范圍所用的掃描時(shí)間變得越來越短，智能管電流自適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展也使得對(duì)于X線球管管電流的減少得到了廣泛的推廣。管電壓這個(gè)參數(shù)卻一直遵循著120kV這一定義，如何降低管電壓才能在不損害圖像質(zhì)量的前提下使得受檢者的輻射劑量得到一定的降低[10]，這也是本研究要初步探索的改良方案。頸腦部由于其天然解剖上具有組織較少，CTA掃描更是在造影劑增強(qiáng)后只需要清晰顯示動(dòng)脈血管即可的診斷要求，有文獻(xiàn)研究也證明了在降低常規(guī)管電壓到一定數(shù)值范圍內(nèi)可以確保低濃度碘的顯影得到的CT值不變[11]，這個(gè)在本研究中通過圖像質(zhì)量的變化不大也得到了相應(yīng)的體現(xiàn)。

本研究目前也存在一定不足，入選者為單中心且數(shù)量相對(duì)較少，可能在結(jié)果上引起一定偏倚，但是作為一項(xiàng)初步探索性研究，為下面進(jìn)一步的應(yīng)用打下一定的基礎(chǔ)。

在頸腦動(dòng)脈CTA檢查中，640層螺旋CT的超高速掃描使得造影劑使用數(shù)量可以得到一定降低，而同時(shí)迭代重建技術(shù)可以使得低管電壓的低輻射劑量掃描所得的圖像質(zhì)量不會(huì)降低，這幾項(xiàng)參數(shù)聯(lián)合使得在頸腦動(dòng)脈CTA掃描中小劑量造影劑和低輻射劑量的掃描得以初步實(shí)現(xiàn)，為后續(xù)繼續(xù)優(yōu)化掃描方案及大范圍應(yīng)用提供了一定的基礎(chǔ)。