鄒明宇，楊本強，劉文源，張立波，王金寶

沈陽軍區(qū)總醫(yī)院放射診斷科，遼寧沈陽 110016

冠狀動脈病變是臨床上的常見病、多發(fā)病，也是最常見的急癥、重癥［1-2］。冠狀動脈CT血管造影(CT angiography，CTA)是用于檢出冠狀動脈相關(guān)病變的一種簡便有效的檢查方法［3-4］。隨著冠狀動脈CTA的廣泛應(yīng)用，CT的輻射劑量以及對比劑相關(guān)不良反應(yīng)對人體的危害越來越引起關(guān)注［5-6］。而冠狀動脈CTA的雙低掃描方案(低kVp技術(shù)以及低濃度對比劑)可以有效地解決這兩方面的問題。有研究表明，如果降低管電壓并結(jié)合前瞻性心電門控技術(shù)可以大幅度降低在冠狀動脈CTA中的輻射劑量［7］。而應(yīng)用低劑量以及低濃度等滲對比劑可以有效減少對比劑不良反應(yīng)的發(fā)生概率［8］。雙低技術(shù)掃描方案可以提升低濃度對比劑條件下的圖像CT值，低kVp條件下常常伴隨圖像噪聲的提高，信噪比和對比噪聲比的下降［9］，而應(yīng)用迭代重建技術(shù)(adaptive statistical iterative reconstruction，ASIR)可以有效地降低噪聲，提高圖像質(zhì)量［10-11］，而迭代重建權(quán)重的選擇，以往僅僅依靠臨床經(jīng)驗。本文旨在探討如何選擇在雙低條件下行冠狀動脈CTA的最適迭代權(quán)重，以期獲得最佳的圖像質(zhì)量。現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 收集沈陽軍區(qū)總醫(yī)院2014年3月至2014年8月臨床疑診冠心病患者并行冠狀動脈CTA檢查，體質(zhì)指數(shù)(BMI)在20～25 kg/m2的患者。共入組90例患者，其中男性56例，女性34例;年齡25～79歲，平均年齡(62.78±13.76)歲。所有患者均排除常規(guī)冠狀動脈檢查禁忌證，且全部簽署知情同意書。檢查前對患者進行呼吸訓(xùn)練，以確?；颊呙看纹翚夥缺３忠恢?，對于心率過快的患者，于檢查前0.5～1.0 h口服美托洛爾25～100 mg，以保證患者屏氣心率達到65次/min以下，并于掃描前舌下含服0.25 mg硝酸甘油，以使冠狀動脈擴張。

1.2 檢查方法 采用Discovery CT750 HD(美國通用醫(yī)療公司)掃描儀，首先進行胸部正、側(cè)位定位相掃描，掃描范圍從隆突下1 cm至心尖下1 cm，常規(guī)鈣化積分掃描后，經(jīng)肘靜脈以5 ml/s的速率注射不同濃度的非離子型含碘對比劑60 ml行冠狀動脈CTA檢查。采用低濃度等滲對比劑碘克沙醇(270 mgI/ml)，采用心電前門控掃描方式，對比劑追蹤手動激發(fā)，感興趣區(qū)設(shè)定于起始掃描層面降主動脈，閾值為100 HU，監(jiān)測間隔時間2 s，延時5 s觸發(fā)掃描。

1.3 圖像后處理方法 圖像掃描結(jié)束后，對原始圖像分別進行不同權(quán)重 ASIR重建(0、20%、40%、60%、80%、100%)。掃描完成后將圖像數(shù)據(jù)傳入GE高級圖形工作站，版本號4.5(GE AW4.5工作站)，對心臟及冠脈血管進行容積再現(xiàn)(volume rendering，VR)，包括冠脈血管樹的提取、曲面重建(curve planar reformation，CPR)等重建，對病變部位進行多平面重組(multi-planar reformation，MPR)。

1.4 數(shù)據(jù)測量及分析方法

1.4.1 冠狀動脈圖像質(zhì)量的主觀評分方法 應(yīng)用5分法評價不同權(quán)重ASIR冠狀動脈CTA檢查的圖像質(zhì)量:由兩名放射學(xué)專家進行評分，在將所有權(quán)重圖像資料盲態(tài)閱片后將圖像質(zhì)量按主觀判斷由壞到好分為5分，取平均分作為冠狀動脈成像質(zhì)量的最終得分。

1.4.2 冠狀動脈圖像質(zhì)量的客觀評分方法 測量各組的噪聲(SD)、信號噪聲比(signal noise ratio，SNR)和對比噪聲比(contrast noise ratio，CNR);圖像的噪聲用升主動脈根部CT值的噪聲表示;圖像的信號噪聲比=CT主動脈根部/SD;圖像的對比噪聲比=CT主動脈根部-CT脂肪/SD。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行分析，不同權(quán)重ASIR圖像CT值(以主動脈根部CT值表示);圖像的噪聲、信號噪聲比和對比噪聲比均采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示。不同權(quán)重冠脈圖像質(zhì)量主觀評分采用多樣本秩和檢驗(Kruskal-Wallis)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 圖像質(zhì)量主觀評分結(jié)果 由統(tǒng)計學(xué)分析可知，圖像質(zhì)量的主觀評分并不隨著ASIR重建權(quán)重比例增高而增加，而是在40%及60%具有最高的主觀評分，兩者之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。

2.2 圖像質(zhì)量客觀評價結(jié)果 隨著ASIR重建權(quán)重比例的逐漸增高，圖像SD隨之降低，圖像的信號噪聲比及對比噪聲比升高，并成線性關(guān)系，不同權(quán)重ASIR重建圖像CT值比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。

0、20 %、40%、60%、80%、100% 不同權(quán)重 ASIR重建圖像顯示，隨著迭代重建權(quán)重的增加圖像噪聲逐漸降低，信號噪聲比和對比噪聲比逐漸增加，然而當(dāng)?shù)鷻?quán)重為100%ASIR時，重建圖像表現(xiàn)為塑化現(xiàn)象或蠟像樣表現(xiàn)，降低了圖像的主觀評分水平。見圖1。

表1 圖像成像質(zhì)量主觀評分及客觀評分(±s)

表1 圖像成像質(zhì)量主觀評分及客觀評分(±s)

不同權(quán)重ASIR 主觀評分 圖像CT值05 17.04±5.79 20% 1.9±0.9 451.16±84.28 29.82±6.81 15.40±3.69 18.36±4.67 40% 3.9±1.1 452.31±83.05 25.54±5.73 17.61±3.46 20.90±4.31 60% 4.0±1.0 451.28±83.88 22.40±5.62 21.62±7.24 25.61±8.45 80% 2.0±0.9 452.44±84.75 18.25±4.16 26.05±7.47 30.84±8.81 100% 1.2±0.4 451.54±83.13 16.61±4.09 29.29±噪聲 信號噪聲比 對比噪聲比0 1.5±0.5 451.51±83.46 33.81±8.54 14.38±5.9.74 34.42±11.36

圖1 不同迭代權(quán)重條件下左前降支曲面重建圖像

3 討論

研究表明，應(yīng)用迭代算法可以有效地降低圖像噪聲，提高圖像的信噪比與對比噪聲比;反之，如果認為一定圖像噪聲指數(shù)是可以接受的，利用迭代重建技術(shù)就可以有效地降低輻射劑量［12-15］。目前迭代重建算法廣泛地應(yīng)用于CT圖像重建。各個CT生產(chǎn)廠家也都推出了各自的迭代算法。與傳統(tǒng)的濾波反投影法(filtered back projection，F(xiàn)BP)不同，自適應(yīng)ASIR在圖像的重建過程中應(yīng)用更加準(zhǔn)確的統(tǒng)計模型，能降低在重建過程中圖像的噪聲特性，同時還可以保持圖像的質(zhì)量［16］。

本研究通過對原始數(shù)據(jù)進行不同權(quán)重ASIR重建，來對比不同權(quán)重ASIR條件下的圖像質(zhì)量。結(jié)果顯示，隨著迭代權(quán)重的不斷遞增，冠脈圖像的圖像噪聲逐漸降低，信噪比、對比噪聲比逐漸升高并成線性關(guān)系。盡管100%權(quán)重ASIR具有最低的圖像噪聲和最高的信噪比，然而在雙盲法的主觀評分中，權(quán)重在40%與60%ASIR具有最高的主觀評分。其原因之一可能為對于主觀評分來說，100%權(quán)重ASIR的圖像表現(xiàn)可能與傳統(tǒng)的FBP圖像顯著不同，圖像邊緣的過度光滑以及噪聲背景的改變。Leipsic等［17］將這種過度光滑的圖像邊緣描述為蠟像樣偽影或塑化現(xiàn)象，降低了對圖像的主觀診斷評估水平。在本研究中，其主觀評分甚至低于FBP重建圖像。此外，可能為本研究是低輻射劑量下的冠脈成像研究，圖像本身具有一定的噪聲，應(yīng)用ASIR可顯著降低噪聲，如果在正常輻射劑量條件下，圖像噪聲較低的時候，不同權(quán)重迭代重建之間的差異可能就不會這么明顯。由此可見，自適應(yīng)迭代重建比較適用于噪聲較高的圖像，例如BMI較大的患者或低輻射劑量的圖像。本研究表明，在雙低條件下的冠脈成像中，應(yīng)用一定比例的FBP與ASIR混合重建算法，對于診斷醫(yī)師來說，圖像質(zhì)量是最優(yōu)化的。

研究表明，自適應(yīng)ASIR能夠明顯的降低在低輻射劑量低濃度對比度冠狀動脈成像中的圖像噪聲，提高圖像質(zhì)量，相對于FBP重建，應(yīng)用40%、60%ASIR在低輻射劑量及低濃度對比劑行冠狀動脈CTA具有最優(yōu)化的圖像質(zhì)量。

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