CT 小视野重建在下肢CTA 检查中的应用

刘 键，程新歌，张小勇，胡 容，王玉权，王荣品，曾宪春

贵州省人民医院医学影像科，贵州 贵阳550002

随着人口老龄化和饮食结构的改变，下肢动脉硬化闭塞症（arteriosclerosis obliterans，ASO）患者全球超过2 亿人，成为较严重的健康隐患［1］。ASO 患者常出现间歇性跛行等，严重影响生活质量，且因感染或栓子脱落进入血液循环可致心脑血管梗死，5 年死亡率较高［2］。CTA 具有较高的敏感性和特异性，在一定程度上可替代DSA 来评估下肢动脉的狭窄部位及狭窄程度［3］，但受扫描范围、钙斑伪影、患者自身情况等因素影响，下肢CTA 图像对远端分支小动脉显影不佳［4］，致诊断准确率下降。有研究证实CT 小视野重建能显著提高空间分辨力［5-10］。因此，本研究旨在通过比较下肢CTA 扫描不同视野重建图像质量，探讨小视野重建在下肢CTA 检查中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集我院2022 年1—4 月行下肢CTA 扫描的患者33 例，其中男19 例，女14 例；年龄19～90 岁，平均（61.2±22.43）岁；平均BMI 为（22.34±3.03）kg/m2。所有患者均行常规视野（常规视野组，视野350 mm×350 mm）和小视野（小视野组，视野150 mm×150 mm）重建。排除CTA 检查禁忌证（如碘过敏、肝肾功能不全等）患者。患者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法

采用Siemens Force 双源CT 扫描仪（Somatom Force）扫描。扫描参数：A 管/B 管电压为80 kV/Sn150 kV，参考电流80 mAs/65 mA，开启CARE Dose 4D，卷积核Qr40，层厚1.0 mm，准直器1 920.6 mm，转速250 ms/r。扫描范围从脐下至足底，采用脚先进模式。增强扫描对比剂为碘普罗胺（碘浓度370 mg/mL），采用双腔高压注射器注射，流率5.0 mL/s，剂量95 mL，跟注50 mL 生理盐水，并采用高压团注跟踪技术，以髂总动脉起始处为监测平面，触发阈值100 HU，延迟时间20 s。

1.3 图像后处理

将扫描后80 kV/80 mAs、Sn150 kV/65 mA 2 组原始数据图像自动融合获融合（融合系数为0.5）图像。选取融合图像中右下肢股动脉段血管，以层厚1.0 mm、卷积核Qr40 在相同矩阵下行视野为350 mm×350 mm 及150 mm×150 mm 重建，图像传入Siemens Syngo via 后处理工作站，经VR、MIP 等后处理方法筛选出最佳图像进行血管评价。

1.4 评价方法

分别于坐骨消失平面股动脉和肌肉内设置圆形ROI，须覆盖股动脉截面70%～80%，大腿肌肉的ROI取150 mm2。在连续3 个层面测量CT 值及噪声取平均值，避开所有裸眼可见钙化等密度不均部分，根据公式计算SNR 和CNR。SNR=CT股动脉/SD股动脉，CNR=（CT股动脉-CT肌肉）/SD肌肉；其中CT股动脉为股动脉的平均CT 值，SD股动脉为股动脉CT 值的标准差，CT肌肉为大腿肌肉的CT 值，SD肌肉为背景噪声。

主观评价：由2 位具有5 年以上下肢CTA 阅片经验的影像诊断医师对2 组VR 和MIP 图像进行综合主观评分，存在分歧时，经协商达成一致。采用双盲法从2 个方面对成像质量进行评价：①远端分支小动脉清晰度、锐利度采用5 分评价法［11］，5 分，小血管很清晰且边缘锐利；4 分，小血管清晰、边缘光滑；3 分，血管欠清晰但能分辨血管边缘；2 分，血管边缘欠锐利但能分辨；1 分，血管边缘模糊、不能分辨。②小动脉细节显示能力采用4 分评价法［12］，4 分，小动脉连续，细节显示极好；3 分，小动脉尚连续；2 分，小动脉有中断；1 分，小动脉几乎未显示。

1.5 统计学方法

采用SPSS 20.0 软件进行统计学分析。采用Kolmogorov-Smirnov 检验对计量资料行正态性检验。符合正态分布的计量资料表示，组间比较采用配对t 检验；符合偏态分布的计量资料以M（Q1，Q3）表示，组间比较采用Mann-Whitney U 检验。计数资料组间比较采用χ2检验。2 组CT 值、噪声、SNR 及CNR 比较行配对t 检验，主观评分比较行非参数检验。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2 组图像质量客观评价比较（表1，图1）

图1 同一患者采用不同视野CT 重建图像 注：患者，女，65 岁，间隙性跛行1 个月余。图1a 采用常规视野重建（视野350 mm×350 mm），图1b 采用小视野重建（视野150 mm×150 mm），图1b 图像噪声较图1a 稍增大，但2 组图像均能满足诊断要求

表1 不同扫描视野2 组图像质量客观评价比较（）

表1 不同扫描视野2 组图像质量客观评价比较（）

2 组股动脉CT 值、CNR 差异均有统计学意义（均P＜0.05），噪声、SNR 差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

2.2 2 组图像质量主观评价比较（表2；图2，3）

图2 同一患者近右膝关节局部股动脉及分支的CT 重建图像 注：患者，男，70 岁，间隙性跛行2 年。图2a，2b 为右膝关节局部股动脉及分支VR 图像，图2c，2d 为近右膝关节局部股动脉及分支MIP 图像。图2a，2c（视野350 mm×350 mm）部分远端小动脉显影模糊或未见显影，图2b，2d（视野150 mm×150 mm）较图2a，2c 血管显示更锐利，远端分支小动脉显示更清晰图3 同一患者股动脉斑块CT 图像 注：患者，女，87 岁，间隙性跛行1 周余。图3b，3c 为图3a 斑块局部放大图像，图3c（视野150 mm×150 mm）股动脉内斑块边界、管腔狭窄情况及血管细节显示清晰度高于图3b（视野350 mm×350 mm），且阶梯状伪影明显改善

表2 不同扫描视野2 组图像质量主观评价比较［分，M（QL，QU）］

小视野组图像显示远端分支小动脉的清晰度、锐利度及小动脉细节的能力均高于常规视野组，差异均有统计学意义（均P＜0.001）。

3 讨论

CT 图像的细节显示能力对提升疾病诊断效能尤为重要，临床常用的提高方法有软硬件的改进和重建方案的优化，前者需医师辅助、设备工程师主导推进，后者通过单纯放大图像、小视野重建和小视野扫描可放大CT 图像细节，但单纯放大图像会增大像素体积，导致空间分辨力降低，不利于细微结构的显示。而小视野重建和小视野扫描均基于原始数据在矩阵固定的情况下缩小像素体积，增加像素数目，降低部分容积效应，体模试验证实小视野能使可显示的线对数增加［7］，可明显提高图像空间分辨力，增加对微小病灶及微细结构的显示。但小视野扫描因针对病灶重复扫描会导致辐射剂量增加。理论上在CT扫描及存储大量原始数据平台技术的支持下，扫描完成后对需观察的结构行小视野重建，可不增加辐射剂量获得较高分辨力的图像。研究表明，冠状动脉（冠脉）CTA 经小视野重建能明显提高对冠脉钙化的检测敏感度，更准确地评价冠脉支架内再狭窄情况［5，8］；肺部CT 图像经小视野重建能更清晰地显示肺部血管、支气管及肺部结节特征，如毛刺等微细结构［6-7，13］。因此，小视野重建能够提高图像质量，可用于下肢CTA检查中，但仍需探究临床应用的可行性。

Ajay 等［6］研究显示，小视野（150 mm×150 mm）重建图像质量最优，因此本研究选择常规扫描视野（350 mm×350 mm）和小视野（150 mm×150 mm）重建进行研究。小视野组与常规视野组重建，对远端分支小动脉细节评分差异有统计学意义（P＜0.001），小视野组下肢动脉远端分支小动脉细节评分明显高于常规组，与王鑫宏等［7-8］的研究报道一致。对远端小动脉清晰度、锐利度显示，小视野组评分高于常规视野组，2 组差异有统计学意义（P＜0.001）。因此，小视野重建能减小图像阶梯状伪影，更清晰地显示远端分支小动脉等微细结构，更准确地显示斑块和管腔狭窄情况，提高对ASO 诊断效能，与高益萍等［9，14］的结论相符。在客观评价方面，小视野组图像CT 值及CNR 均高于常规视野组，差异有统计学意义，但噪声及SNR 基本一致，与相关文献［5，15］报道相符。主要原因可能是小视野重建使像素体积减小，一定程度上可提高图像CT 值［16］。可见，小视野重建能提高病灶及细微结构的可见度且对图像质量无明显影响。本研究存在一定局限性：样本量较小；未将远端分支小动脉显影与金标准DSA 进行比较，仅选择150 mm×150 mm 视野重建，未获得下肢CTA 最佳小视野；以上不足将在进一步研究中完善。

综上所述，下肢CTA 检查中，CT 扫描结合小视野重建不仅能更清晰、锐利地显示双下肢动脉主干及其远端分支小动脉，且能更准确地显示斑块及管腔狭窄情况，为末梢小血管循环障碍为主的下肢血管疾病的诊断提供更精准依据。