随着医学影像技术的飞速发展，多层螺旋CT已广泛应用于CT肺动脉成像(CTPA)^[1-3]，如何在保证影像质量的前提下尽可能降低受检者的辐射剂量成为当前的研究热点。目前，已有学者采用80 kV管电压进行了低剂量CTPA的研究，并取得了一定的效果，但常固定管电流，且管电流范围多在150～300 mAs之间^[4-6]。很少有研究在80 kV的基础上采用自动管电流调制技术。研究显示，迭代重建算法可在低剂量冠状动脉、肾动脉、胸主动脉等血管成像中，明显降低受检者的辐射剂量，提高图像质量^[7-9]。因此，本研究主要探讨在80 kV的基础上采用自动管电流调制技术结合idose4迭代重建算法在低剂量CTPA检查中的应用价值。

1．一般临床资料：连续收集四川省肿瘤医院2015年9月—2016年2月期间临床怀疑肺动脉栓塞行CTPA检查的80例受检者。其中，男44例，女36例，年龄30～76岁，平均(54.5±9.1)岁，体质量指数(BMI)17.4～29.1 kg/m²，平均(23.1±2.7)kg/m²，CTPA扫描范围140.4～266.5 mm，平均(197.6±30.7)mm。按随机数字表法将受检者分为对照组和实验组，各40例。排除标准：受检者患有严重肝肾功能不全或心功能不全；受检者对碘对比剂过敏；受检者无法配合完成检查；孕妇及哺乳期女性；排除BMI≥30 kg/m²的重度肥胖者。本研究经过四川省肿瘤医院伦理委员会批准，所有参加研究的受检者均签署知情同意书。

2．扫描设备及方法：采用荷兰Philips公司Brilliance iCT 256层螺旋CT进行CTPA扫描，患者采用仰卧位，足先进，双手举过头顶，平静呼吸下屏气后扫描，扫描方向从头侧向足侧，扫描范围从主动脉弓上1 cm至肺底。患者右侧肘正中静脉预置18 G套管针。使用德国MEDTRON公司Accutron CT-D双筒高压注射器以5 ml/s的流率注射非离子型对比剂(碘普罗胺370 mgI/ml)30 ml，随后以相同流率注入30 ml生理盐水。采用对比剂追踪技术(bolus tracking)，感兴趣区(ROI)定在胸锁关节水平层面注射侧头臂静脉，ROI大小略小于头臂静脉，注射对比剂3 s后进行CT值监测，管电压80 kV，管电流30 mAs，扫描间隔1 s，触发阈值60 HU，触发后延迟时间为4.7 s。对照组：管电压80 kV，固定管电流为180 mAs，采用滤波反投影法重建获得A组图像^[5]；实验组：管电压80 kV，采用自动管电流调制技术(DoseRight: Z-DOM)，扫描时管电流为66～171 mAs，分别采用滤波反投影法和idose4迭代重建算法(Level 4)重建获得B组和C组图像。其余参数保持一致，螺距0.993，准直器宽度128×0.625 mm，转速0.5 s/转，矩阵512×512，显示视野(FOV)35 cm×35 cm，重建层厚0.9 mm，重建间隔0.45 mm。

3．图像质量分析

(1) 主观评分：所有患者的原始数据传输至荷兰Philips公司Extend Brilliance Workspace 4.5后处理工作站，由2名有经验的放射科医师综合采用容积再现(VR)、多平面重组(MPR)、最大密度投影(MIP)等后处理技术显示肺动脉及分支。采用盲法进行分析，用5分法目测评价图像质量，评分标准为^[10]：5分，清晰显示第6级肺动脉分支；4分，清晰显示第5级肺动脉分支；3分，清晰显示第4级(亚段)肺动脉；2分，清晰显示第3级(段)肺动脉分支；1分，显示叶动脉、左右肺动脉干及肺动脉主干。3分及以上为合格，能满足临床诊断要求。

(2) 客观评价：分别测量肺动脉主干、左右肺动脉干、左右上叶肺动脉、左右下叶肺动脉、右肺中叶肺动脉、左肺舌叶肺动脉的CT值，测量时选择血管的中间部分，并避开有栓子的管腔，ROI范围尽可能接近血管管腔面积，取其平均值为肺动脉平均CT值^[10]。在下肺静脉层面，胸前空气区左、中、右3个区域取3个直径约为1 cm的ROI，分别测量标准差，取其平均值为背景噪声；分别测量双侧脊柱旁肌的CT值，取其平均值为脊柱旁肌平均CT值^{[4, 10]}。由2名医师独立测量，测量结果取其平均值。计算肺动脉的信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)，其中，SNR=肺动脉平均CT值／背景噪声，CNR=(肺动脉平均CT值－脊柱旁肌平均CT值)／背景噪声。

4．辐射剂量：记录每位受检者的有效管电流、容积CT剂量指数(CTDI_vol)和剂量长度乘积(DLP)，计算有效剂量(E)。E=k×DLP，式中，k=0.017 mSv ·mGy^-1 ·cm^-1[11]。本研究仅统计CTPA扫描的辐射剂量，不包括定位像和CT值监测的辐射剂量。

5．统计学处理：数据用x±s表示。采用SPSS 17.0软件进行分析，实验组和对照组的年龄、BMI、有效管电流、扫描范围、E间的差异采用t检验比较。采用单因素方差分析比较A、B、C 3组的肺动脉平均CT值、噪声值、SNR、CNR间的差异，如差异有统计学意义，则结合Least Significant Difference法进行组内两两比较。采用Kruskal-Wallis H检验比较3组的主观评分间的差异，如差异有统计学意义，则结合Mann-whitney U检验进行组内两两比较，组间性别的差异采用χ²检验比较。P＜0.05为差异有统计学意义。

1. 辐射剂量的比较：实验组和对照组的一般资料、辐射剂量结果列于表 1。由表 1可知，两组患者性别、年龄、BMI、扫描范围差异均无统计学意义(P＞0.05)。实验组的有效管电流、CTDI_vol、DLP、E较对照组分别降低了34.1%、36.1%、30.7%、36.8%(t=-6.204、-6.118、-3.998、-3.998，P＜0.05)。

表 1(Table 1)

表 1 两组患者一般资料、辐射剂量的比较(x±s) Table 1 Comparison of general data and radiation dose between two groups(x±s) 组别 例数 年龄 (岁) BMI (kg/m2) 扫描范围 (mm) 有效管电流 (mAs) CTDIvol (mGy) DLP (mGy·cm) E (mSv) 实验组 40 56.2±9.5 23.1±2.9 194.9±33.1 118.6±22.1 2.3±0.4 77.2±14.6 1.2±0.2 对照组 40 54.2±7.3 22.5±2.3 190.1±29.0 180.0±0.0 3.6±0.2 111.4±16.3 1.9±0.3 t值 0.573 0.063 -0.551 -6.204 -6.118 -3.998 -3.998 P值 0.19 0.72 0.56 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 注：BMI. 体质量指数；CTDIvol. 容积CT剂量指数；DLP. 剂量长度乘积；E. 有效剂量

表 1 两组患者一般资料、辐射剂量的比较(x±s) Table 1 Comparison of general data and radiation dose between two groups(x±s)

2. 图像质量的比较：3组图像质量主观评分和客观评价结果列于表 2和表 3。由表 2可知，3组图像质量主观评分均≥3分，满足临床诊断要求，且差异无统计学意义(P＞0.05)。由表 3可知，3组SNR、CNR和噪声值组间比较，结果差异有统计学意义(F=10.4 11、7.630、13.021，P＜0.05)；而肺动脉平均CT值差异无统计学意义(P＞0.05)。与A组相比，B组的噪声值增高了26.5%(t=-3.855，P＜0.05)，B组的SNR和CNR分别降低了19.3%、23.4%(t=4.029、1.762，P＜0.05)，C组的噪声值降低了23.3%(t=0.549，P＜0.05)，C组的SNR、CNR分别增高了33.8%、28.1%(t=-0.736、-4.641，P＜0.05)。与B组相比，C组的噪声值降低了39.4%(t=2.300，P＜0.05)，C组的SNR、CNR分别增高了65.8%、67.3%(t=-3.353、-2.958，P＜0.05)。

表 2(Table 2)

表 2 3组图像质量主观评分结果 Table 2 The evaluation results of subjective image quality in 3 groups 组别 5分 4分 3分 2分 1分 A组 8 24 8 0 0 B组 6 22 12 0 0 C组 9 25 6 0 0 注：A组. 采用180 mAs，滤波反投影法重建；B组. 采用自动管电流调制技术结合滤波反投影法重建；C组. 采用自动管电流调制技术结合idose4迭代重建算法重建

表 2 3组图像质量主观评分结果 Table 2 The evaluation results of subjective image quality in 3 groups

表 3(Table 3)

表 3 各组间客观图像质量的比较(x±s) Table 3 Comparison of objective image quality between the groups(x±s) 组别 例 数 SNR CNR 肺动脉CT值 (HU) 噪声值 (HU) A组 40 14.5±1.3 12.8±1.2 331.1±36.0 22.3±2.1 B组 40 11.7±1.1a 9.8±0.9a 327.3±30.2 28.2±2.5a C组 40 19.4±1.6ab 16.4±1.4ab 329.4±28.4 17.1±1.6ab F值 10.411 7.630 36.304 13.021 P值 ＜0.05 ＜0.05 0.10 ＜0.05 注：A组. 采用180 mAs，滤波反投影法重建；B组. 采用自动管电流调制技术结合滤波反投影法重建；C组. 采用自动管电流调制技术结合idose4迭代重建算法重建；SNR. 信噪比；CNR. 对比噪声比。a与A组比较，t=4.029、-0.736、1.762、-4.641、-3.855、0.549，P＜0.05；b与B组比较，t=-3.353、-2.958、2.300，P＜0.05

表 3 各组间客观图像质量的比较(x±s) Table 3 Comparison of objective image quality between the groups(x±s)

自动管电流调制技术(DoseRight: Z-DOM)是系统根据人体在z轴上的厚度以及不同组织的X射线衰减系数，智能调节mAs，从而获得各层相同的图像质量。目前，降低辐射剂量的主要方法之一是降低管电压，因为辐射剂量与管电压的平方呈正比。多项研究证实，采用80 kV管电压，固定管电流(范围多在150～300 mAs之间)的方法可在保证图像质量的同时，明显降低CTPA检查的辐射剂量^[4-6]。本研究的创新之处在于采用80 kV管电压结合自动管电流调制技术行低剂量CTPA，结果显示，在获得良好图像质量的同时，实验组的有效剂量较对照组明显降低了36.8%(P＜0.05)。以往有关低剂量CTPA的研究中，葛全序等^[4]采用80 kV结合300 mAs，平均有效剂量为2.5 mSv；郑生喜等^[5]采用80 kV结合180 mAs，平均有效剂量为1.6 mSv；McLaughlin等^[12]采用100 kV结合自动管电流调制技术，平均有效剂量为2.56 mSv；Szucs-Farkas等^[6]采用80 kV结合150 mAs，平均有效剂量为2.25 mSv。本研究实验组平均有效剂量为1.2 mSv，与之相比^{[4-6, 12]}，有效剂量均得到了进一步降低，这可能与本研究使用了80 kV结合自动管电流调制技术有关，辐射剂量的降低对于受检者的防护具有重要意义。

本研究显示，当使用滤波反投影法重建时，B组的噪声值较A组明显增加，B组的SNR和CNR较A组均明显降低。这可能与实验组的有效管电流明显低于对照组有关，管电流越低，达到探测器的光子数量越少，从而导致图像噪声增加，SNR和CNR下降。但当使用idose4迭代重建算法重建时，C组噪声值较A组、B组均明显降低，C组的SNR、CNR较A组、B组均明显增高。提示采用idose4迭代重建算法或许在低剂量CTPA中可一定程度上降低图像噪声值，提高肺动脉的SNR、CNR。这可能是因为飞利浦256层螺旋CT提供的idose4迭代重建算法，其特点是双空间、多噪声模型和解剖模型，在对噪声予以细致处理的同时，再去解剖模型加速重建过程，提高图像分辨率，消除蜡像状伪影，能明显降低图像噪声，提高SNR^[13]。以往研究显示，应用迭代重建算法可在低剂量冠状动脉、肺动脉、下肢动脉等血管成像中，明显降低图像噪声值，提高SNR、CNR^[13-15]，其结果与本研究类似。此外，本研究中3组图像质量评分均≥3分，满足临床诊断要求，3组图像质量主观评分差异无统计学意义，这可能是因为本研究中图像质量主观评分以血管显示为主，而噪声对软组织影响较大，但对血管影响较小。而3组肺动脉平均CT值差异无统计学意义，则可能与实验组和对照组的管电压、对比剂浓度、对比剂用量、注射流率等因素相同有关。

本文的局限性：样本量偏少，且未纳入BMI≥30 kg/m²的重度肥胖者进行研究；本研究采用idose4迭代重建算法第4级(Level 4)进行重建，其他重建级别能否进一步降低图像噪声，提高SNR、CNR尚不清楚；仅对图像质量进行分析，未评估肺动脉栓塞的检出率及诊断能力。

综上所述，自动管电流调制技术结合idose4迭代重建算法在低剂量CTPA检查中，在获得良好图像质量的同时，可进一步降低辐射剂量。