楊 蕾,曾上予,吳秋香,陳宏偉(通訊作者)
(南京醫(yī)科大學(xué)附屬無錫人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科 江蘇 無錫 214023)
心血管病已成為我國居民死亡的首位原因[1-2]。冠狀動(dòng)脈CT血管成像(coronary CT angiography,CCTA)是臨床篩查冠心病的重要手段,圖像質(zhì)量對(duì)于其診斷準(zhǔn)確率具有重要影響[3]。高級(jí)模擬迭代重建算法(advanced modelled iterative reconstruction,ADMIRE)是第三代雙源CT(SOMATOM Force)特有的圖像重建手段,可以大幅度降低圖像噪聲,提高密度分辨率[4],但針對(duì)其對(duì)于冠狀動(dòng)脈斑塊顯示影響的研究鮮有報(bào)道。本文旨在探討不同強(qiáng)度等級(jí)ADMIRE對(duì)冠狀動(dòng)脈鈣化斑塊顯示的影響。
選取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,平均年齡(62.66±10.21)歲。排除造影劑過敏、心腎功能不全、既往心臟術(shù)后等患者。體重指數(shù)23.70±3.34,掃描時(shí)心率(68.64±13.43)次/分鐘,管電壓(75.85±7.19)KV,管電流(318.59±52.42)mAs,容積劑量指數(shù)(19.09±10.40)mGy。檢查前簽署知情同意。
使用Force進(jìn)行掃描,掃描范圍為氣管分叉處至心臟膈面下,打開全自動(dòng)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)射線劑量調(diào)控技術(shù)。采用雙筒高壓注射器,以5 mL/s的速度注入碘普羅胺注射液(370 mgI/mL)80 mL,并用生理鹽水沖管。
采用濾過反投影法(FBP)、ADMIR1-5級(jí)重建強(qiáng)度進(jìn)行圖像重建,重建層厚0.75 mm,卷積核Bv40,重建間隔0.5 mm。重建圖像全部傳至后處理工作站Syngo.via(VB20)。對(duì)右冠狀動(dòng)脈(right coronary artery,RCA),左冠狀動(dòng)脈(left coronary artery,LCA)及左回旋支(left circumflex,LCX)進(jìn)行曲面重組。
由兩名具有3年及以上經(jīng)驗(yàn)的影像科醫(yī)師,依據(jù)美國心臟病協(xié)會(huì)15段法標(biāo)準(zhǔn)[5]對(duì)冠脈各節(jié)段圖像質(zhì)量進(jìn)行主觀及客觀評(píng)價(jià),當(dāng)意見不同時(shí)協(xié)商后達(dá)成一致。
采用Likert 4級(jí)評(píng)分法[6]進(jìn)行主觀評(píng)分。得分越高,圖像質(zhì)量越好。測(cè)量主動(dòng)脈根部CT值及標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviation,SD),將SD定義為圖像噪聲值。測(cè)量冠脈鈣化斑塊、鄰近管腔、心包脂肪的CT值。依據(jù)公式:圖像信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)=目標(biāo)CT值/圖像噪聲、對(duì)比噪聲比(contrast-to-noise ratio,CNR)=(目標(biāo)CT值-鄰近心包脂肪CT值)/圖像噪聲計(jì)算斑塊與鄰近管腔的CT值之差,以及斑塊的SNR、CNR。
使用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,多樣本計(jì)量資料采用單因素ANOVA分析,組間兩兩比較采用LSD法。多樣本等級(jí)資料采用kruskal-wallis H分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
共對(duì)477個(gè)冠脈節(jié)段進(jìn)行主觀評(píng)價(jià),ADMIRE 3組主觀評(píng)分最高,4分得分率為73%(350/477),與其他組間均有顯著差異(P<0.05)。
共對(duì)43例冠狀動(dòng)脈鈣化斑塊進(jìn)行評(píng)價(jià)。鈣化斑塊CT值、斑塊與鄰近管腔之間的密度差值各組間均無顯著差異(P>0.05)。隨著迭代強(qiáng)度的增高,鈣化斑塊的SNR、CNR值逐漸增高,各組之間均有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表1、圖1)。
表1 不同迭代重建算法對(duì)冠狀動(dòng)脈鈣化斑塊顯示的影響(±s)
表1 不同迭代重建算法對(duì)冠狀動(dòng)脈鈣化斑塊顯示的影響(±s)
組別 斑塊CT值 斑塊-管腔密度差 圖像噪聲 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
圖1 冠脈鈣化斑塊影像圖
高級(jí)模擬迭代重建技術(shù)是一種基于模型的迭代重建算法,在原始數(shù)據(jù)空間和圖像數(shù)據(jù)空間中進(jìn)行重復(fù)迭代,經(jīng)過多次矯正后達(dá)到預(yù)期噪聲水平,為提高圖像質(zhì)量提供了可行性[7-8]。
ADMIRE級(jí)別的選擇代表了進(jìn)行迭代重建算法的次數(shù),級(jí)別越高,迭代重建算法運(yùn)行次數(shù)越多,圖像噪聲越低。本研究中,隨著迭代重建強(qiáng)度的增高,圖像噪聲逐級(jí)降低,SNR及CNR逐級(jí)增高。但過高的迭代重建強(qiáng)度使得血管邊緣過度平滑而出現(xiàn)“蠟樣改變”[9],圖像失真感嚴(yán)重,導(dǎo)致圖像主觀評(píng)分下降。ADMIRE 3組主觀評(píng)分最高,ADMIRE 5組主觀評(píng)分明顯低于ADMIRE 3、4組。
本研究顯示,不同重建組的冠脈斑塊CT值及斑塊-管腔密度差之間沒有顯著差異。但隨著迭代重建強(qiáng)度的增高,斑塊圖像噪聲逐級(jí)降低,SNR及CNR逐級(jí)增高,圖像質(zhì)量更優(yōu)。因而臨床工作中可以選擇較高的迭代重建強(qiáng)度來優(yōu)化冠脈鈣化斑塊的顯示。
綜上,ADMIRE迭代重建技術(shù)可以顯著降低圖像噪聲,提高SNR及CNR值,對(duì)于冠狀動(dòng)脈鈣化斑塊,較高級(jí)別的ADMIRE重建技術(shù)有利于斑塊的顯示。