迭代重建联合小剂量造影剂团注技术在颈脑动脉CTA低辐射剂量扫描中的初步应用

吴 亮

（苏州市吴江经济开发区中西医结合医院放射科 江苏 苏州 215200）

随着人们饮食结构及生活习惯的改变，血管性疾病已经上升为影响人类寿命及生活质量的主要疾病，并且血管性疾病分布广泛，急性与慢性病种特点突出。早期发现并干预是其中的重要一环。颈脑动脉血管由于其特殊的解剖位置，主干供血区明确血流量大并且相互间吻合代偿血管较少，成为了血管性疾病常累及的部位。颈脑动脉CTA的出现使得颈脑动脉的显影有了质的提高[1-2]。但是随着人们对于辐射危害的认识不断提高，如何在有效控制辐射剂量和造影剂使用量的前提下使得扫描图像的诊断质量不受影响成为了当下要解决的问题[3]。

1 资料和方法

1.1 临床资料

收集2015年1月—2017年3月间在苏州九龙医院，经颈脑动脉CTA检查且结果正常的患者的影像检查资料及临床资料，共入选62例，其中男38例，女24例；年龄36～58岁，平均年龄（47.5±2.38）岁。随机分为常规组和实验组两组，常规组30例（男17例，女13例），实验组共32例（男21例，女11例）。

1.2 CT检查扫描方法

本次研究采用的CT扫描仪为东芝320排640层螺旋动态容积CT扫描仪，受检者均采用仰卧位于检查床上，头先进方式，双手放于身体两侧的体位。两组检查造影剂均使用优维显 碘普罗胺注射液（350mgI/ml）经双筒高压注射器高速注射，生理盐水使用量为40ml，造影剂及生理盐水注射速率为5ml/s。常规组的扫描方案为CT扫描仪X线管电压120kV，管电流为自适应方式，图像重建方法为反投影重建。重建图像层厚为0.75mm，层间距为0.75mm。滤波方式为软组织选项。造影剂使用剂量为60ml。实验组的扫描方案不同点在于设置管电压为100kV；扫描后的图像重建算法使用迭代重建算法，重建图像的层厚和层间距与常规组一致均为0.75mm；造影剂使用量较常规组减少为40ml。

1.3 图像质量评估

实验组和常规组的CTA图像在重建后均传输至图像后处理工作站进行MPR、MIP重建等一系列后处理。对于图像质量的评估选取颈总动脉远端接近颈内外动脉分叉处和大脑中动脉起始部两处作为参考点进行图像质量主观评估积分。由两位工作经验丰富的高年资医师分别独立对两组图像的参考点位显影质量进行评估并且记录积分数值。

对于血管CTA图像质量的评估积分分为四等：一级图像质量良好，血管显示良好，管壁边缘清晰，管腔内造影剂均匀，得分3分；二级图像质量较好，血管边缘显示较清晰，管壁分界清晰，管腔内造影剂分布较均匀，得分2分；三级图像质量欠佳，血管能够显示，血管壁边缘显示欠清晰，管壁分界存在，得分1分；四级图像质量不良，血管壁及血管腔内情况显示不清，分界模糊，得分0分。以上四级图像质量的主观评估一级和二级的图像均能够独立达到诊断标准要求，三级图像的对诊断结果的影响较大。

1.4 图像质量的评估得分统计学检验

对于常规组和实验组的两个检测参考点的图像质量得分分别进行统计分析，采用非参数秩和检验方法。两个参考点分别代表颈部、脑部血管图像质量，其得分统计学差异有显著性定义为P＜0.05。统计软件采用SPSS25.0软件。

2 结果

常规组的颈部动脉CTA图像质量主观评分平均分为（2.73±0.450），实验组的平均图像评分为（2.81±0.397）；实验组和常规组两组间图像质量评分无明显统计差异性（P＞0.05），可以认为使用小剂量造影剂团注、低辐射剂量联合迭代重建对于颈部动脉CTA检查的图像质量与常规扫描检查所得图像质量之间没有明显差别。

对于以大脑中动脉起始部为检测点为代表的脑部动脉CTA图像质量评分，常规组平均值为（2.63±0.490），实验组平均值为（2.63±0.492）；两组间图像质量评分无明显统计学差异性（P＞0.05），由此可以得出常规组和实验组之间对于脑动脉的显示无明显差异。如表1所示。

3 讨论

颈脑动脉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较严重的急性病症，故对其在疾病早期进行检测、诊断及时治疗显得尤为重要。颈脑动脉由于位置较为固定，除去颅底外与邻近结构解剖关系相对较清，使得颈脑动脉成为CTA开展较早也较为广泛应用的检查方法，颈脑动脉CTA检查使得对相应血管疾病的检测成为了常规的应用，然而随着CT扫描仪的升级换代，如何进一步的使该项检查得到更多的推广并且减少检查的副作用成为了要解决的重要内容[4]。本研究主要从两个方面入手即减少X线的辐射剂量和减少造影剂的使用量来使得受检者能够更多的受益，但同时不牺牲检查所得图像的质量，即通过使用迭代重建技术代替反投影技术来相应的保持本检查的图像质量达到诊断要求[5-6]。

颈脑动脉血管CTA检查虽然应用较为广泛也由于其发病率较高、天然解剖本底情况较好，对其大部分的血管显示都能够做到较为清晰，但是其部分节段血管走行迂曲、使用造影剂后与邻近骨性结构分界复杂。但是由于对于急症及轻症筛选患者，该项检查的简易性、实用性得到了一致的认可。对于辐射损伤和造影剂的副作用应该做到尽可能的降低。迭代重建作为一种具有一定优势的方法，早期由于受制于计算量大的缺点其在临床工作中的应用得到了一定限制，随着计算机技术的更新，其这一缺点得到了解决并且其重建出的图像质量较高的优势得到了体现。本研究就是利用了迭代重建相对于反投影重建的优势，降低CT检查的管电压，从而降低患者接受的辐射剂量使用迭代重建算法后不对图像质量造成影响。由于640层螺旋CT的超高速扫描特性使得在颈脑动脉血管CTA检查中比以往需要更少的造影剂通过时间便可完成检查，相应的造影剂的使用量是否可以得到减少[7]，也正是本研究进一步探索的目的，由本研究的结果可以看出在规定的扫描时间里造影剂可以充分填充颈脑动脉血管，所得CTA图像中的动脉血管造影剂均匀。

颈脑动脉血管CTA虽然简便易行，但是其不可避免的辐射危害始终为临床工作者和广大公众所担忧，如何进一步的降低其可能带来的风险，也是广大放射工作者所要努力解决的一大问题。随着CT机器的探测器技术的更新，尤其是近来联合了迭代重建这一软性技术，更加使得在降低辐射剂量不降低图像质量的设想更加前进了一步[8-9]。在CT检查中辐射的危害跟辐射剂量的大小一致，而辐射剂量与CT机使用的X线球管的参数决定，管电流、管电压和扫描时间这三大因素基本决定了本次CT检查中受检者所要接受的辐射剂量的大小，随着CT扫描仪的不断升级，同样扫描范围所用的扫描时间变得越来越短，智能管电流自适应技术的发展也使得对于X线球管管电流的减少得到了广泛的推广。管电压这个参数却一直遵循着120kV这一定义，如何降低管电压才能在不损害图像质量的前提下使得受检者的辐射剂量得到一定的降低[10]，这也是本研究要初步探索的改良方案。颈脑部由于其天然解剖上具有组织较少，CTA扫描更是在造影剂增强后只需要清晰显示动脉血管即可的诊断要求，有文献研究也证明了在降低常规管电压到一定数值范围内可以确保低浓度碘的显影得到的CT值不变[11]，这个在本研究中通过图像质量的变化不大也得到了相应的体现。

本研究目前也存在一定不足，入选者为单中心且数量相对较少，可能在结果上引起一定偏倚，但是作为一项初步探索性研究，为下面进一步的应用打下一定的基础。

在颈脑动脉CTA检查中，640层螺旋CT的超高速扫描使得造影剂使用数量可以得到一定降低，而同时迭代重建技术可以使得低管电压的低辐射剂量扫描所得的图像质量不会降低，这几项参数联合使得在颈脑动脉CTA扫描中小剂量造影剂和低辐射剂量的扫描得以初步实现，为后续继续优化扫描方案及大范围应用提供了一定的基础。