不同等级迭代重建强度对冠状动脉钙化斑块显示的影响

杨 蕾，曾上予，吴秋香，陈宏伟（通讯作者）

（南京医科大学附属无锡人民医院医学影像科 江苏 无锡 214023）

心血管病已成为我国居民死亡的首位原因[1-2]。冠状动脉CT血管成像（coronary CT angiography，CCTA）是临床筛查冠心病的重要手段，图像质量对于其诊断准确率具有重要影响[3]。高级模拟迭代重建算法（advanced modelled iterative reconstruction，ADMIRE）是第三代双源CT（SOMATOM Force）特有的图像重建手段，可以大幅度降低图像噪声，提高密度分辨率[4]，但针对其对于冠状动脉斑块显示影响的研究鲜有报道。本文旨在探讨不同强度等级ADMIRE对冠状动脉钙化斑块显示的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取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，平均年龄（62.66±10.21）岁。排除造影剂过敏、心肾功能不全、既往心脏术后等患者。体重指数23.70±3.34，扫描时心率（68.64±13.43）次/分钟，管电压（75.85±7.19）KV，管电流（318.59±52.42）mAs，容积剂量指数（19.09±10.40）mGy。检查前签署知情同意。

1.2 方法

使用Force进行扫描，扫描范围为气管分叉处至心脏膈面下，打开全自动动态实时射线剂量调控技术。采用双筒高压注射器，以5 mL/s的速度注入碘普罗胺注射液（370 mgI/mL）80 mL，并用生理盐水冲管。

1.3 图像重建

采用滤过反投影法（FBP）、ADMIR1-5级重建强度进行图像重建，重建层厚0.75 mm，卷积核Bv40，重建间隔0.5 mm。重建图像全部传至后处理工作站Syngo.via（VB20）。对右冠状动脉（right coronary artery，RCA），左冠状动脉（left coronary artery，LCA）及左回旋支（left circumflex,LCX）进行曲面重组。

1.4 图像评价

由两名具有3年及以上经验的影像科医师，依据美国心脏病协会15段法标准[5]对冠脉各节段图像质量进行主观及客观评价，当意见不同时协商后达成一致。

采用Likert 4级评分法[6]进行主观评分。得分越高，图像质量越好。测量主动脉根部CT值及标准差（standard deviation，SD），将SD定义为图像噪声值。测量冠脉钙化斑块、邻近管腔、心包脂肪的CT值。依据公式：图像信噪比（signal-to-noise ratio，SNR）=目标CT值/图像噪声、对比噪声比（contrast-to-noise ratio，CNR）=（目标CT值-邻近心包脂肪CT值）/图像噪声计算斑块与邻近管腔的CT值之差，以及斑块的SNR、CNR。

1.5 统计学方法

使用SPSS 23.0统计软件进行数据处理。计量资料用均数±标准差（）表示，多样本计量资料采用单因素ANOVA分析，组间两两比较采用LSD法。多样本等级资料采用kruskal-wallis H分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 图像质量及冠脉钙化斑块评价

共对477个冠脉节段进行主观评价，ADMIRE 3组主观评分最高，4分得分率为73%（350/477），与其他组间均有显著差异（P＜0.05）。

共对43例冠状动脉钙化斑块进行评价。钙化斑块CT值、斑块与邻近管腔之间的密度差值各组间均无显著差异（P＞0.05）。随着迭代强度的增高，钙化斑块的SNR、CNR值逐渐增高，各组之间均有显著统计学意义（P＜0.05）（表1、图1）。

表1 不同迭代重建算法对冠状动脉钙化斑块显示的影响（±s）

表1 不同迭代重建算法对冠状动脉钙化斑块显示的影响（±s）

组别 斑块CT值 斑块-管腔密度差 图像噪声 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

图1 冠脉钙化斑块影像图

3 讨论

高级模拟迭代重建技术是一种基于模型的迭代重建算法，在原始数据空间和图像数据空间中进行重复迭代，经过多次矫正后达到预期噪声水平，为提高图像质量提供了可行性[7-8]。

ADMIRE级别的选择代表了进行迭代重建算法的次数，级别越高，迭代重建算法运行次数越多，图像噪声越低。本研究中，随着迭代重建强度的增高，图像噪声逐级降低，SNR及CNR逐级增高。但过高的迭代重建强度使得血管边缘过度平滑而出现“蜡样改变”[9]，图像失真感严重，导致图像主观评分下降。ADMIRE 3组主观评分最高，ADMIRE 5组主观评分明显低于ADMIRE 3、4组。

本研究显示，不同重建组的冠脉斑块CT值及斑块-管腔密度差之间没有显著差异。但随着迭代重建强度的增高，斑块图像噪声逐级降低，SNR及CNR逐级增高，图像质量更优。因而临床工作中可以选择较高的迭代重建强度来优化冠脉钙化斑块的显示。

综上，ADMIRE迭代重建技术可以显著降低图像噪声，提高SNR及CNR值，对于冠状动脉钙化斑块，较高级别的ADMIRE重建技术有利于斑块的显示。