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第一部分低浓度对比剂、低辐射剂量联合迭代重建算法的CCTA前门控成像研究研究背景冠状动脉CT血管造影(Coronary computed tomography angiography,CCTA)是一种无创性冠状动脉粥样硬化性心脏病筛查方法,其成像效果良好、诊断准确性很高。但CCTA扫描通常使用回顾性心电门控,因其为全剂量和全期相扫描,辐射剂量非常大,因而广受关注。而使用前瞻性心电门控技术则可以根据心率预先设置扫描期相,可以大幅度降低辐射剂量。另外,使用含碘对比剂可导致潜在的对比剂肾病(Contrast induced nephropathy,CIN)的发生,选择低碘浓度对比剂进行扫描可以使患者肾脏碘负荷降低,但对比剂浓度越低靶血管内强化CT值也越低,采用低k V扫描可以明显提高血管增强效果,但同时会造成噪声和伪影增加,使图像质量明显降低。最新的迭代重建技术(Iterative Reconstruction,IR)与传统的滤波反投影技术(Filtered back projection,FBP)相比,可有效降低图像噪声,提高图像的信噪比(Signal Noise Ratio,SNR)和对比噪声比(Contrast To Noise Ratio,CNR),从而保持甚至提高图像质量,不仅可以弥补由低k V造成的噪声增加和图像质量下降,还潜在可以间接降低有效辐射剂量。采用低碘浓度对比剂进行CCTA成像并联合应用低k V和迭代重建对于血管强化程度、图像质量和辐射剂量的影响值得研究。目的使用低浓度对比剂碘克沙醇270进行CCTA成像,并联合应用低k V扫描和SAFIRE(SAFIRE,Siemens Healthcare)迭代重建算法,评价其对血管强化程度、图像质量和辐射剂量的影响。方法120例行CCTA扫描的患者被随机分成两组:A组60例,使用碘普罗胺370mg/ml(iopromide370,370 mg I/ml)对比剂,体重指数<23kg/m2亚组:100k V,300m As;体重指数≥23kg/m2亚组,120k V,300m As,图像重建采用FBP法;B组使用碘克沙醇270 mg/ml(iodixanol270,270 mg I/ml)对比剂,以低k V(BMI<23kg/m2:80k V,300m As;BMI≥23kg/m2:100k V,300m As)扫描,重建图像采用SAFIRE迭代重建法。测量两组冠状动脉主干近段及主动脉、肺动脉、室间隔和左心室的CT值,并比较两组图像的噪声、主观图像质量评分和有效辐射剂量。结果两组亚组在各相同解剖部位的强化CT值差异均无统计学意义,图像噪声和主观图像质量评分差异也无统计学意义。低浓度组BMI<23 kg/m2亚组和BMI≥23kg/m2亚组的有效辐射剂量较高浓度组亚组分别降低了53.2%(0.44±0.25vs0.94±0.42m Sv,P<0.001)和50.6%(1.17±0.30vs2.37±0.66m Sv,P<0.001),差异有统计学意义。结论当联合应用低k V和迭代重建时,即使使用低浓度对比剂(270mg I/ml)进行CCTA成像,依然可以提高血管的对比强化效果且不降低图像质量,还能极大降低有效辐射剂量。第二部分低浓度对比剂、低辐射剂量联合迭代重建算法的CCTA大螺距前门控成像研究研究背景除了前门控扫描外,螺距也是低剂量扫描的重要参数。螺距越大,辐射剂量越小。西门子第二代双源CT特有的大螺距螺旋扫描模式,由于螺距最大可至3.4,可在一个心动周期内完成心脏扫描,极大地降低有效辐射剂量。采用大螺距前门控扫描,在其它条件等同于第一部分实验的基础上,是否可较采用单纯前置门控扫描更大幅度地降低辐射剂量?这一问题值得进一步探讨。目的评价低浓度对比剂大螺距前门控CCTA成像联合应用低k V和迭代重建算法对血管强化程度、图像质量和辐射剂量的影响。方法对120例体重指数BMI<25kg/m2、心率≤65bpm且稳定的患者进行CCTA大螺距前门控螺旋扫描,检查者随机分成低浓度对比剂组(A组,60例)和高浓度对比剂(B组,60例)。A组使用碘克沙醇270(Iodixanol 270),以80k V扫描,图像重建采用SAFIRE迭代重建算法;B组使用碘普罗胺370(Iopromide 370),以常规100k V扫描,图像重建FBP重建。两组图像均测量左右冠状动脉开口处、升主动脉根部及心底层面的胸主动脉CT值,并比较两组图像的噪声、信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)、主观图像质量评分和有效辐射剂量。结果碘克沙醇270组各冠状动脉及各解剖部位平均强化CT值明显高于碘普罗胺370组高,差异具有统计学意义(所有p<0.05)。碘克沙醇270组图像噪声、SNR、CNR较碘普罗胺370组略高,但差异均无统计学意义所有p>0.05)。碘克沙醇270组有效辐射剂量较碘普罗胺370组明显降低(0.25±0.05 m Sv vs.0.55±0.11 m Sv,p<0.001)。差异具有统计学意义。低浓度组剂量较高浓度组降低了54.5%。结论CCTA大螺距前门控成像联合应用低k V和迭代重建算法时,即使使用低浓度对比剂,依然可以提高血管的对比强化效果且不降低图像质量,还能极大降低有效辐射剂量。