不同等級迭代重建強度對冠狀動脈鈣化斑塊顯示的影響

楊 蕾，曾上予，吳秋香，陳宏偉（通訊作者）

（南京醫(yī)科大學附屬無錫人民醫(yī)院醫(yī)學影像科 江蘇 無錫 214023）

心血管病已成為我國居民死亡的首位原因[1-2]。冠狀動脈CT血管成像（coronary CT angiography，CCTA）是臨床篩查冠心病的重要手段，圖像質量對于其診斷準確率具有重要影響[3]。高級模擬迭代重建算法（advanced modelled iterative reconstruction，ADMIRE）是第三代雙源CT（SOMATOM Force）特有的圖像重建手段，可以大幅度降低圖像噪聲，提高密度分辨率[4]，但針對其對于冠狀動脈斑塊顯示影響的研究鮮有報道。本文旨在探討不同強度等級ADMIRE對冠狀動脈鈣化斑塊顯示的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2021年6-8月于我院行CCTA患者共53例，其中男性23例、女性30例，平均年齡（62.66±10.21）歲。排除造影劑過敏、心腎功能不全、既往心臟術后等患者。體重指數23.70±3.34，掃描時心率（68.64±13.43）次/分鐘，管電壓（75.85±7.19）KV，管電流（318.59±52.42）mAs，容積劑量指數（19.09±10.40）mGy。檢查前簽署知情同意。

1.2 方法

使用Force進行掃描，掃描范圍為氣管分叉處至心臟膈面下，打開全自動動態(tài)實時射線劑量調控技術。采用雙筒高壓注射器，以5 mL/s的速度注入碘普羅胺注射液（370 mgI/mL）80 mL，并用生理鹽水沖管。

1.3 圖像重建

采用濾過反投影法（FBP）、ADMIR1-5級重建強度進行圖像重建，重建層厚0.75 mm，卷積核Bv40，重建間隔0.5 mm。重建圖像全部傳至后處理工作站Syngo.via（VB20）。對右冠狀動脈（right coronary artery，RCA），左冠狀動脈（left coronary artery，LCA）及左回旋支（left circumflex,LCX）進行曲面重組。

1.4 圖像評價

由兩名具有3年及以上經驗的影像科醫(yī)師，依據美國心臟病協(xié)會15段法標準[5]對冠脈各節(jié)段圖像質量進行主觀及客觀評價，當意見不同時協(xié)商后達成一致。

采用Likert 4級評分法[6]進行主觀評分。得分越高，圖像質量越好。測量主動脈根部CT值及標準差（standard deviation，SD），將SD定義為圖像噪聲值。測量冠脈鈣化斑塊、鄰近管腔、心包脂肪的CT值。依據公式：圖像信噪比（signal-to-noise ratio，SNR）=目標CT值/圖像噪聲、對比噪聲比（contrast-to-noise ratio，CNR）=（目標CT值-鄰近心包脂肪CT值）/圖像噪聲計算斑塊與鄰近管腔的CT值之差，以及斑塊的SNR、CNR。

1.5 統(tǒng)計學方法

使用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件進行數據處理。計量資料用均數±標準差（）表示，多樣本計量資料采用單因素ANOVA分析，組間兩兩比較采用LSD法。多樣本等級資料采用kruskal-wallis H分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 圖像質量及冠脈鈣化斑塊評價

共對477個冠脈節(jié)段進行主觀評價，ADMIRE 3組主觀評分最高，4分得分率為73%（350/477），與其他組間均有顯著差異（P＜0.05）。

共對43例冠狀動脈鈣化斑塊進行評價。鈣化斑塊CT值、斑塊與鄰近管腔之間的密度差值各組間均無顯著差異（P＞0.05）。隨著迭代強度的增高，鈣化斑塊的SNR、CNR值逐漸增高，各組之間均有顯著統(tǒng)計學意義（P＜0.05）（表1、圖1）。

表1 不同迭代重建算法對冠狀動脈鈣化斑塊顯示的影響（±s）

表1 不同迭代重建算法對冠狀動脈鈣化斑塊顯示的影響（±s）

組別 斑塊CT值 斑塊-管腔密度差 圖像噪聲 SNR CNR FBP 1346.95±450.65657.63±388.0248.19±13.2928.66±8.6230.93±8.63 ADMIRE 11348.98±407.92672.61±356.6742.63±8.3231.89±8.4434.24±8.47 ADMIRE 21354.81±426.91652.77±357.4737.77±8.7736.47±10.5839.24±10.73 ADMIRE 31334.95±415.60617.74±354.8233.81±7.8140.49±12.6443.40±13.01 ADMIRE 41382.88±438.15655.63±366.6929.54±6.7647.40±13.2750.87±13.50 ADMIRE 51351.26±405.73632.07±388.1725.79±6.9853.84±15.4357.91±15.53 F 0.0610.12937.30927.92131.465 P＞0.05 ＞0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

圖1 冠脈鈣化斑塊影像圖

3 討論

高級模擬迭代重建技術是一種基于模型的迭代重建算法，在原始數據空間和圖像數據空間中進行重復迭代，經過多次矯正后達到預期噪聲水平，為提高圖像質量提供了可行性[7-8]。

ADMIRE級別的選擇代表了進行迭代重建算法的次數，級別越高，迭代重建算法運行次數越多，圖像噪聲越低。本研究中，隨著迭代重建強度的增高，圖像噪聲逐級降低，SNR及CNR逐級增高。但過高的迭代重建強度使得血管邊緣過度平滑而出現“蠟樣改變”[9]，圖像失真感嚴重，導致圖像主觀評分下降。ADMIRE 3組主觀評分最高，ADMIRE 5組主觀評分明顯低于ADMIRE 3、4組。

本研究顯示，不同重建組的冠脈斑塊CT值及斑塊-管腔密度差之間沒有顯著差異。但隨著迭代重建強度的增高，斑塊圖像噪聲逐級降低，SNR及CNR逐級增高，圖像質量更優(yōu)。因而臨床工作中可以選擇較高的迭代重建強度來優(yōu)化冠脈鈣化斑塊的顯示。

綜上，ADMIRE迭代重建技術可以顯著降低圖像噪聲，提高SNR及CNR值，對于冠狀動脈鈣化斑塊，較高級別的ADMIRE重建技術有利于斑塊的顯示。