主动脉瓣狭窄(aortic stenosis，AS) 是常见的成人瓣膜疾病之一，影响着2%~5%的75岁以上人群，患者可以保持很长时间的无症状期，但一旦出现症状，2年内死亡率将迅速增加至50%左右^[1-2]。以往选择性外科瓣膜置换术被认为是标准治疗症状性AS的方法，但即使在发达国家仍有许多严重AS患者因为高龄以及多种合并症而不能进行外科手术治疗，且多项研究表明，术后并发症及死亡风险较高，也限制了外科手术的广泛应用^[3-4]。经导管主动脉瓣膜置换术(transcatheter aortic valve replacement，TAVR) 属微创手术，尤其适合于高龄AS患者，已成为一种新的AS治疗方法^[5]，并有广泛的应用前景。由于其手术要求精确性高，术前精准的数据测量(尤其是主动脉根部的评估) 显得非常重要。本研究就双源CT大螺距、低kV扫描联合迭代重建(sinogram affirmed iterative reconstruction，SAFIRE) 技术在TAVR术前评估中的应用价值进行探讨。

1.临床资料：选取本院2015年12月-2016年3月疑主动脉病变的60例患者行胸腹主动脉CT血管成像(CTA) 检查，其中男性45例，女性15例，20.15 < BMI < 25.89，将所有患者按随机数字表法分为大螺距扫描、联合低kV+迭代重建、常规扫描3组，其中大螺距扫描组男性14例，女性6例，年龄从62~85岁。联合低kV+迭代重建组男性15例，女性5例，年龄65~79岁，常规扫描组男性16例，女性4例，年龄从59~83岁。3组年龄、性别差异无统计学意义，所有患者试验前接受关于碘造影剂使用过程中的相关反应及可能出现的过敏反应的宣教，患者签署注射碘过敏造影剂知情同意书。

2.检查方法：扫描用德国西门子Somatom Definition Flash CT机型，Ulrich XD2001高压注射器，对比剂选用碘佛醇注射液(320 mg I/ml)，对比剂用量按照1.5 ml/kg，流速4.5 ml/s，大螺距扫描、联合低kV+迭代重建组在总量基础上减少15 ml对比剂用量，注射完后以同样速度连续注射0.9%生理盐水40~50 ml。3组扫描范围从甲状软骨上缘到耻骨联合下缘水平。3组均采用自动智能追踪模式，阈值为180 HU；大螺距扫描、联合低kV+迭代重建组追踪层面为腹主动脉L3椎体下缘水平，常规扫描组追踪层面为主动脉弓层面，当感兴趣区达到阈值后延迟6~7 s吸气后屏气扫描。

3.扫描参数：大螺距扫描组：120 kV，CARE Dose 4D自动mAs技术，参考管电流160 mAs，螺距2.5，旋时间转0.28 s，层厚0.7 mm，层距0.7 mm，算法为I30f medium smooth，重建方式为SAFIRE，滤过参数(strengh) 为3级；联合低kV+迭代重建组：100 kV，CARE Dose 4D自动mAs技术，参考管电流160 mAs，螺距2.5，旋转时间0.28 s，层厚0.7 mm，层距0.7 mm，算法为I30f medium smooth，重建方式为SAFIRE，滤过参数(strengh) 为3级；常规扫描组：120 kV，250 mAs，螺距0.8，旋转时间0.5 s，层厚0.7 mm，层距0.7 mm，卷积核为B30f medium smooth，重建方式为滤波反投影法(filtered back projection，FBP)。

4.主观图像质量评价:扫描完成后原始数据经Syngo via软件行容积重建技术(VR)、多平面重组(MPR)、曲面重组(CPR) 等后处理，由两位副主任医师进行分析，评估主动脉根部参数包括主动脉窦部、左冠状动脉开口、右冠状动脉开口、升主动脉情况清晰计2分，模糊计1分，存在双边伪影计0分。

5.客观图像质量评价:测量升主动脉(两肺动脉主干水平)、腹主动脉(肾动脉水平) 和股动脉CT值、同层脊柱旁肌肉CT值、背景噪声(SD)，计算信噪比(SNR，SNR=CT值/SD) 和对比噪声比[CRN，CRN=(血管平均CT值-肌肉平均CT值)/SD]。

6.辐射剂量评价：记录容积CT剂量指数(CT dose index of volume，CTDI_vol)，并计算剂量长度乘积(dose-length product，DLP)，根据DLP计算有效剂量(effective dose，E)，DLP=CTDI_vol×扫描长度，E=k×DLP (k值采用欧盟委员会推荐的躯干值0.015)。

7.统计学处理：计量资料采用x±s形式表示。采用SPSS 20.0软件进行分析。3组病例主观及客观图像质量评分、对比剂用量、扫描时间、辐射剂量各参数值均符合正态分布，3组间比较方差齐性检验后采用单因素方差分析，两两比较采用修正的最小显著性差异法。P＜0.05为差异有统计学意义。

1.主观图像质量评价：3组总体均数比较，差异有统计学意义(F=189.826，P＜0.05)；联合低kV+迭代重建组图像质量较大螺距扫描组差，但两组间主观图像质量评价差异无统计学意义(P＞0.05)；大螺距扫描组与常规扫描组间、联合低kV+迭代重建组与常规扫描组间差异均有统计学意义(t=17.083、16.667，P < 0.05)；常规扫描组主动脉根部于主动脉瓣环、冠状动脉开口及升主动脉管壁显示模糊、存在双边伪影，仅3例符合TAVR术前评估要求，见表 1、图 1。

图 1 3组不同扫描方案下主动脉根部横断位图及斜冠状位MPR图 A、D.大螺距扫描组，同一患者横断位及MPR图，主动脉窦部、冠状动脉开口及升主动脉显影清晰，无双边伪影；B、E.联合低kV+迭代重建组，同一患者横断位及MPR图，主动脉窦部、冠状动脉开口及升主动脉同样显影清晰，无双边伪影；C、F.常规扫描组，同一患者横断位及MPR图，主动脉窦部、右冠状动脉开口及升主动脉存在双边伪影，显影模糊 Figure 1 The transverse slice and oblique coronal MPR of aortic root under different scanning schemes in the three groups A, D. The transverse slice and oblique coronal MPR of the same patient, with high-pitch group, aortic sinus, coronary artery opening and ascending aorta were clearly, without artifacts; B, E. The transverse slice and oblique coronal MPR of the same patient, with low-kV combined iterative reconstruction group, aortic sinus, coronary artery opening and ascending aorta were also clearly visualized, without bilateral artifacts; C, F. The transverse slice and oblique coronal MPR of the same patient, with conventional group, aortic sinus, right coronary artery opening and ascending aorta had bilateral artifacts and developed blur

表 1(Table 1)

表 1 3组主观、客观质量评分、对比剂用量及扫描时间参数值比较(x±s) Table 1 Parameters of subjective and objective image quality, contrast agent and radiation dose of three groups (x±s) 组别 例数 主观图像质量得分 信噪比 对比噪声比 对比剂用量(ml) 扫描时间(s) A组 20 7.550±0.760 31.942±5.744 27.931±5.373 73.050±3.546 2.125±0.115 B组 20 7.450±0.605 29.253±3.936 25.399±3.631 72.000±3.728 2.121±0.088 C组 20 3.450±0.887ab 33.070±8.641 29.203±6.612 87.350±2.540ab 10.680±0.614ab F值 189.826 1.873 2.623 134.022 3683.944 P值 ＜0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＜0.05 ＜0.05 注：A组.大螺距扫描组；B组.联合低kV+迭代重建组；C组.常规扫描组。a与A组比较，t=17.083、-13.645、-74.383，P＜0.05；b与B组比较，t=16.667、-14.647、-74.426，P＜0.05

表 1 3组主观、客观质量评分、对比剂用量及扫描时间参数值比较(x±s) Table 1 Parameters of subjective and objective image quality, contrast agent and radiation dose of three groups (x±s)

2.客观图像质量评价：结果列于表 1。由表 1可知，虽然联合低kV+迭代重建组客观图像质量参数SNR、CNR低于大螺距扫描组和常规扫描组，但3组SNR、CNR总体比较及组间两两比较，差异均无统计学意义(P＞0.05)。两位阅片医生认为3组图像血管强化明显，血管灌注均一，图像优质。

3.对比剂用量评价：结果列于表 1。由表 1可知，3组均数总体比较，差异有统计学意义(F=134.022，P＜0.05)；3组间两两比较，大螺距扫描组与常规扫描组间、联合低kV+迭代重建组与常规扫描组间差异均有统计学意义(t=-13.645、-14.647，P < 0.05)，而大螺距扫描组与联合低kV+迭代重建组间差异无统计学意义(P＞0.05)。

4.辐射剂量评价：结果列于表 2。由表 2可知，联合低kV+迭代重建组CTDI_vol、DLP和E3项指标都明显低于大螺距扫描组和常规扫描组(F=2 564.398、651.616、653.308，P＜0.05)。

表 2(Table 2)

表 2 3组辐射剂量各参数值比较(x±s) Table 2 Parameters of radiation dose of three groups (x±s) 组别 例数 CTDIvol(mGy) DLP (mGy.cm) E(mSv) A组 20 6.538±0.920 491.350±82.369 7.372±1.235 B组 20 3.127±0.578a 264.850±65.669a 3.975±0.985a C组 20 16.787±0.040ab 1 142.900±89.648ab 17.146±1.341ab F值 2 564.398 651.616 653.308 P值 0.000 0.000 0.000 注：CTDIvol.容积CT剂量指数；DLP.剂量长度乘积；E.有效剂量。A组.大螺距扫描组；B组.联合低kV+迭代重建组；C组.常规扫描组。a与A组比较，t=17.141、-51.507、8.968、-25.799、8.987、-25.857，P＜0.05；b与B组比较，t=-68.643、34.767、-34.844，P＜0.05

表 2 3组辐射剂量各参数值比较(x±s) Table 2 Parameters of radiation dose of three groups (x±s)

近年来，随着国内TAVR手术的不断开展，为AS高龄患者带来了福音。经胸超声心动图、经食管超声心动图是TAVR术前筛查的常用检查方法，但患者肥胖、肺气肿或肋间隙偏窄等特殊情况，经胸超声心动图存在局限性^[6]，经食管超声检查前常给予咽喉和食道的局部麻醉，检查时有一定的痛苦，而且操作时间过长会造成患者食管黏膜损伤的可能，在临床应用上有一定的限制性^[7]。众所周知，CT冠状动脉扫描模式对显示主动脉根部及瓣膜情况尤佳，但其无法一站式同时完成对介入导管通路的评估。TVAR术前大范围胸腹主动脉CTA检查可以提供全面的术前筛查信息，包括主动脉根部信息、导管通路上胸腹主动脉及髂股动脉管径大小、分支及斑块负荷情况^[8]，帮助筛选合适的患者及选择精确的瓣膜装置^[2]。CTA已逐渐成为TVAR术前筛查测量的“金标准”^[9-10]。TAVR术前评估指标包括测量主动脉瓣环、主动脉窦、窦管交界、升主动脉、两侧冠状动脉开口高度及两侧髂总动脉、髂外动脉、股动脉等外周血管通路的平均径^[11]。本研究扫描范围包括从甲状软骨上缘到耻骨联合下缘，不仅可以评估髂股动脉通路，而且可兼顾备选的锁骨下动脉通路，避免部分因髂股动脉通路狭窄而需选择锁骨下动脉通路介入治疗患者的二次检查。

本研究中，大螺距扫描组、联合低kV+迭代重建组凭借高速的机架旋转速度和大螺距的应用在心脏收缩和舒张很短的时间内捕捉到相对静止的主动脉影像，使得主动脉根部搏动伪影减低，并且可清楚显示冠状动脉开口及近段。主观图像质量评价中，联合低kV+迭代重建组图像质量较大螺距扫描组差，但两组间主观图像质量评分差异无统计学意义。一方面可能会受主观视觉、钙化伪影影响，因主动脉瓣钙化程度不同，本研究展现的各组图像采用了不同的窗宽、窗位；另一方面可能与为了评判者间易达成一致性意见而设定的评判得分标准相对简单有关。常规扫描组虽然客观图像评价指标满足优质图像，但在主观图像评价上主动脉根部信息显示不佳，包括主动脉瓣环、冠状动脉开口及升主动脉管壁显示模糊、存在双边伪影。作者认为主要原因为常规扫描方式扫描速度慢、扫描时间长，期间AS患者受呼吸运动及升主动脉搏动伪影影响大，导致常规扫描组在主动脉根部相关参数评估上存在极其不稳定性。

目前临床上降低辐射剂量的方法主要有3种：降低管电压、增大螺距及降低mAs。周琦晶等^[11]报道应用双源CT 100 kV管电压、大螺距(2.4) 在TAVR术前筛查的有关研究。本研究联合低kV+迭代重建组在此基础上进一步稍增大螺距(2.5)、应用CARE Dose4D自动管电流调节及联合迭代重建技术，在保证图像质量的前提下辐射剂量得到进一步的下降。因为螺距越大，单位时间内扫描的覆盖面也越大；当扫描范围一定时，辐射剂量随着螺距的增加而减少，即螺距与辐射剂量成反比，这是由于扫描z轴上某一点的受照时间缩短所致^[12]。胸腹部大范围联合扫描时，因胸部为含气高对比度组织，腹部为含肝胆胰脾肾等密实的低对比度组织，之间有明显的吸收差异，CARE Dose 4D自动管电流调节功能，能保持各层面噪声维持在相同或相近水平的前提下，在z轴上根据不同解剖位置、组织密度及不同厚度等差异，在基准电流的基础上自动调节管电流；同时通过角度管电流调节，在x-y轴上对被扫描物体在不同角度的衰减差异实时调整管电流，进而减少辐射剂量^[13]。

理论上，降低管电压，会导致图像噪声及伪影增加，使图像质量减低。迭代重建(SAFIRE) 不同于容易产生噪声和伪影的传统滤波反投影法重建技术(FBP)，是将获得的图像数据与基于统计的、考虑到光子与电子噪声的理想噪声模型进行比较，去除噪声，得到高质量的校正图像^[14]。因此，该技术可以在重建图像时使图像噪声降低，提高图像的SNR和CNR，从而弥补低kV导致的图像质量下降。本研究联合低kV+迭代重建组在采用大螺距(2.5)、低kV、CARE Dose4D联合SAFIRE应用于TAVR术前评估，保证图像质量无明显差异的前提下，相比大螺距扫描组和常规扫描组辐射剂量分别减少约50%、80%。

为了减少对比剂肾病的发生，在满足诊断的前提下，应尽量减少对比剂的用量。鉴于本研究大螺距扫描组、联合低kV+迭代重建组应用大螺距扫描模式，扫描速度快，故在常规剂量总量的基础上均尝试减少15 ml对比剂用量、追加30~50 ml生理盐水，这样既减少了对比剂用量，同时可冲淡上腔静脉对比剂浓聚引起的主动脉根部伪影，提高了图像质量。但相应带来了对比剂在血管腔内峰值维持时间短的缺点，增加了大范围扫描时峰值捕捉的难度。为解决这一问题，本研究中大螺距扫描组、联合低kV+迭代重建组通过下调预设追踪层面，选择腹主动脉L3椎体下缘水平为扫描追踪层面，达峰后快速扫描，获得上下一致的高对比度、血管灌注均匀的图像；而常规扫描组因扫描时间长，要求对比剂到达血管腔内峰值维持时间要长，对比剂总量相对要多，同时预设追踪层面不能下移。

本研究还存在一些不足：各组病例样本相对较少；使用CT机型最大螺距可达3.4，而只应用了2.5的大螺距，能否在保证图像质量的情况下，应用更大螺距扫描进一步降低辐射剂量；针对低kV (100 kV) 联合迭代重建技术(滤过参数为3级) 扫描，能否再进一步降低kV、加大迭代重建滤过参数，降低扫描辐射剂量，均有待加大样本量进一步深入研究。

综上，大范围胸腹部CTA常规扫描方式受患者呼吸配合及升主动脉搏动的影响，在TAVR术前评估中存在极大的技术不稳定性；双源CT大螺距、低kV联合迭代重建技术能在保证图像质量的前提下，并可大大降低辐射剂量及对比剂用量，对TVAR术前筛查、评估有着独特的应用价值。