宽体探测器CT低剂量扫描联合迭代重建技术在先天性心脏病患儿诊断中的应用价值

樊 云， 刘 娜

(南京医科大学附属儿童医院放射科, 江苏 南京 210008)

先天性心脏病(congenita heart disease)是指胚胎发育期间因心脏及大血管发育异常所致的解剖结构异常、或出生后应自动关闭的通道未能闭合的情形。我国每年先天性心脏病患儿约为12-20万，不能完全治好或早期死亡高达20%，已成为危及儿童身心健康及生命安全的“杀手”[1]。手术是治疗先天性心脏病的主要方式，术前明确诊断对于手术方案的选择及预后有着十分重要的意义[2]。心脏CT血管造影(CT angiography)能够同时评估心内外解剖结构，但CT扫描产生的电离辐射限制了其在先天性心脏病患儿诊断中的应用[3,4]。宽体探测器低剂量CT能够在一个周期内完成全心扫描，联合应用迭代重建技术(ASIR-V)能够在保证图像质量的前提下有效降低辐射剂量[5]。本文以此为背景，分析宽体探测器CT低剂量扫描联合迭代重建技术在诊断先天性心脏病患儿中的应用价值。

1 资料与方法

1.1一般资料:收集2017年1月至2017年12月行CT血管造影检查先天性心脏病患儿104例，根据ASIR-V权重分为ASIR-V 50%组、ASIR-V 70%组。ASIR-V 50%组:男30例，女22例；年龄10d至4岁，平均(6.56±1.21)月；体重4～12 kg，平均(7.85±1.32) kg；心率95～150次/ min，平均(129.02±16.54)次/ min。ASIR-V 70%组:男33例，女19例；年龄15d至5岁，平均(6.62±1.14)月；体重4～13kg，平均(8.72±1.25)kg；心率97～150次/min，平均(128.65±20.12)次/min。两组患儿性别、年龄、体重、心率比较，差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2纳入标准与排除标准:纳入标准:①均符合Lopes等小儿先天性心脏病诊断标准；②有明显手术指征且行手术治疗者；③患儿家属知情同意。排除标准:①肾功能不全儿；②碘对比剂过敏儿。

1.3方法:所有患儿口服0.3～0.5mL/kg水合氯醛(最多不超过10mL)。采用美国GE公司Revolution 256层螺旋CT机，扫描方式:轴位扫描。参数:管电压70Kv，电流30mAs，球管旋转时间0.28s/圈，层厚0.625mm；扫描范围:胸廓入口至隔下2cm。采用双筒高压注射器注射碘对比剂(碘海醇350mgI/mL)，注射剂量1mL/kg，注射速度0.1mL/s，再以相同速度注射生理盐水15mL。扫描模式:造影剂示踪触发自动扫描，兴趣区位于降主动脉(阈值160Hu)，45%～60%时相曝光(曝光时间0.28s)。ASIR-V权重比:ASIR-V:50%；ASIR-V:70%。超声检查:所有患儿采用美国GE Vivid7与VividI彩色超声心动图仪(频率3MHz)检查，沿胸骨旁、心尖、剑突下、胸骨上窝等切面，行经胸超声心动图与彩色多普勒血流显像。

1.4图像质量评价:①主观评价:由2名有10年以上心脏影像放射科医师独立阅片，参照赵瑾等[6]、Sommer等[7]等文献资料评价主观图像质量。采用1～5分5级评分法，≥3分表示符合临床诊断要求。②客观评价:将扫描图像传入图像后处理工作站，测量升主动脉、降主动脉、肺动脉主干、左心室CT与同层面背部软组织CT和标准SD，计算感兴趣区域信噪比(SNR)、对比信噪比(CNR)。

1.5碘对比剂量:有效剂量(ED)DLP×k(k是小儿胸部特定转换系数，根据小儿年龄分为0.039、0.026、0.018)，DLP为剂量长度乘积。

1.6检出率:以手术结果为金标准，比较心脏血管造影响(CTA)、超声检查准确率与检出率。准确率=(真阳性+真阴性)/总例数×100%；检出率=真阳性/(真阳性+假阴性)×100%。

2 结 果

2.1主观质量比较:两名医师两组图像质量评分比较，差异无统计学意义(P<0.05)，且两名医师阅片结果一致性良好,见表1。

表1 两组阅片者图像质量评分比较及一致性分析

2.2客观质量比较:两组升主动脉、降主动脉、肺动脉主干、左心室等感兴趣区域SNR、CNR比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，见表2、表3。

表2 两组感兴趣区域SNR比较

表3 两组感兴趣区域CNR比较

2.3DLP与ED比较:ASIR-V 70%组DLP、ED明显低于ASIR-V 50%组(P<0.05)，见表4。

2.4准确率与检出比较:52例先天性心脏病患儿，以手术结果为“金标准”，查出6种心内结构异常80外，心外结构异常69处。CTA检出心内结构异常75处，心外结构异常68处；心脏超声出心内结构异常77处，心外结构异常61处。两种检测方法心外结构异常、心内外结构异常检出率比较，差异无统计学意义(P>0.05)，CTA心外结构异常准确率99.76%、检出率98.55%明显高于心脏超声(P<0.05)，见表5、表6。

表4 两组DLP与ED比较

表5 CTA与心脏超检测心内外结构异常准确率比较

表6 CTA与心脏超检测心内外结构异常检出率比较

3 讨 论

先天性心脏病患儿检查的目的在于术前明确诊断以确定手术方案，或评估手术效果以确定下一步治疗方案。心脏超声心动图是既往首选检查方法，但受制于操作者经验、声窗、心率的限制，且在检测心外结构、冠动动脉中效能欠佳。心脏CTA能够明确观察到心内外畸形解剖结构，通过后处理系统可以清楚显示心脏与大血管的相互关系，但由于先天性心脏病患儿心率快、对辐射敏感以及对比剂的副作用，一定程度限制了其在临床上的应用[8]。Revolution CT为新一代宽体探测器低剂量CT，具有16cm z轴覆盖范围、0.28s/转的旋转速度，可以在任何心率或心律不齐条件下，于1个心动周期内完成全心扫描，能够有效减少心脏与呼吸等运动伪影，显示出高时间与高空间分辨率的特点[9]。随着探测器低剂量CT研究的不断深入，如何通过改进图像重建算法已成为目前研究的热点。

迭代重建技术(ASIR)利用矩阵代数与数学模型，实现选择性识别并去除图像噪声、提高图像质量、降低辐射剂量的目的[10]。ASIR-V作为一种全模型实时迭代平台，兼具ASIR实时重建、迭代重建算法(VEO)模型迭代二大优势，在保障良好图像质量的同时，一直是作为有效降低辐射剂量的工具。田慧等[11]研究报道，在电压、电流、探测宽度、扫描时间等相同条件下，Asir-V 50%、Asir-V 80%两种方式均能获得良好的图像质量，且Asir-V 80%能够获得更好的图像信噪比。本文研究中，选择ASIR-V 50%、ASIR-V 70%两种权重比，结果表明，两组主观质量评分均超过3分，能够完全满足图像阅片要求；而且两组升主动脉等感兴趣区域SNR、CNR比较差异无统计学意义，说明两种ASIR-V权重比均能保证图像质量。随着ASIR-V权重比的增加，DLP、ED明显降低，李娅男等[12]也有类似的文献报道。

在保障检测安全性的同时，提高诊断效能是所有检查必须遵循的基本原则。心脏超声因受制于操作者经验、被检者声窗及心率的影响，对心外结构检测效果不太理想。宽体探测器CT采用薄层扫描结合处理技术，能够全方位、多角度地显示心外畸形的类型与程度。本文研究中，心脏超声对动脉导管未闭(1例)、主动脉弓缩窄(4例)、左颈总动脉起源异常(1例)均未检出，宽体探测器CT均全部检测。表现在诊断效能上，宽体探测器CT心外结构异常准确率99.76%(830/832)、检出率98.55%(68/69)明显高于心脏超声，说明宽体探测器CT在诊断先天性心脏病患儿中有明显的比较优势。

本文研究结果表明，宽体探测器CT低剂量扫描联合迭代重建技术应用于先天性心脏病患儿诊断中，通过提高ASIR-V权重比，在保证图像质量、提高诊断效能的同时，有助于减少辐射剂量、降低对比剂的副作用。本文研究的局限性在于ASIR-V权重比分层较少、患儿年龄跨度较大，如何进一步利用迭代重建技术，更好地应用于先天性心脏病患儿诊断中，仍需要展开进一步的研究。