腹壁下动脉(deep inferior epigastric artery，DIEA)起自髂外动脉末端，向上行至腹直肌后形成穿支营养腹壁组织^[1]。DIEA及其穿支所供应的皮瓣有着丰富的血运，该皮瓣能保留腹直肌的完整性，不损伤运动神经，对腹前壁结构的功能损害低，是目前乳房、头颈及四肢缺损等重建术的最佳选择^[2-7]，而术前准确定位DIEA及其穿支是重建术成功的关键^[8-9]。CT血管成像(CT angiography，CTA)可直接评估血管走行，是DIEA术前探查的首选技术^[10-11]。但较大范围的CTA扫描会使患者承受较多的辐射剂量，既往研究主要通过个体化管电压或低管电流来实现低剂量扫描，如根据患者体型特征自动选择最佳管电压的自动预置技术(Auto-prescription)；增加噪声指数(noise index, NI)自动降低管电流的智能调制技术。但辐射剂量的降低势必会增加图像噪声。自适应统计迭代算法(adaptive statistical iterative reconstruction-Veo，ASIR-V)是一种采用噪声模型、物体建模和物理建模来平衡图像噪声和空间分辨率的重建算法，可以降低噪声，优化图像质量。上述技术的单独使用已在胸部和门静脉成像中有着丰富的成果^[12-13]，但目前尚无研究探究这3种技术的联合使用在DIEA的CTA扫描中的应用价值。本研究的目的是探究Auto-prescription技术结合NI和ASIR-V算法对降低DIEA成像的辐射剂量并保证其图像质量的可行性。

前瞻性收集2023年1~6月接受腹壁下动脉CTA检查的患者161例。纳入标准：无碘对比剂过敏史，无严重肾功能不全等禁忌证。排除标准：有明显运动伪影(n=4)；脊柱或盆腔内有金属植入物(n=2)；心肺功能障碍(n=5)。最终纳入患者150例。其中，男86例，女64例，年龄27~84岁，平均(63.78±9.51)岁；体质量指数BMI为(16.33~28.73)kg/m²，平均(21.93±2.49)kg/m²。根据扫描方案将患者按随机数字表法分为A、B、C 3组，每组50例。本研究经医院伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。

所有患者均采用美国GE公司的Revolution螺旋CT行腹壁下动脉CTA检查。患者仰卧位足先进，双手上举置于头侧，水平定位线对准腋中线，扫描范围为膈顶至耻骨联合。成像参数：A组: 管电压120 kVp，智能管电流调制(Smart-mA)，NI=10，重建后置40% ASIR-V图像；B组: 管电压采用Auto-prescription技术，Smart-mA，NI=10，重建后置40%、60%、80% ASIR-V图像，获得B1~B3 3个亚组；C组: 管电压采用Auto-prescription技术，Smart-mA，NI=13，重建后置40%、60%、80% ASIR-V图像，获得C1~C3 3个亚组。其余成像参数均一致：前置40% ASIR-V、探测器宽度80 mm、螺距0.992、转速0.5 s/转、扫描层厚5 mm、重建卷积核标准(Stnd)、重建层厚及层间隔1.25 mm。将各组图像传至AW4.7工作站行容积再现(volume rendering，VR)和最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)重组，应用统一的窗宽、窗位进行数据测量和评价分析。

对比剂注射方案：采用Ulrich双通道高压注射器经右肘静脉以4.5 ml/s的流速注射对比剂(碘佛醇，320 mg I/ml)，碘摄入量为500 mg I/kg，对比剂注射完毕后立即以相同的速率跟注适当的生理盐水，使整体注射时间保持在30 s。采用自动阈值触发技术，监测层面为髂总动脉起始处，触发阈值180 HU，延迟5.9 s后开始扫描。

(1) 客观评价：在横断面图像上测量双侧DIEA起始水平股动脉及同层面腹直肌均匀处的CT值、SD值，所有数据均测量3次取平均值。股动脉感兴趣区(region of interest, ROI)置于管腔中央，ROI大小约为血管截面的70%~80%，避开血管管壁钙化及明显的狭窄闭塞段，取双侧CT值和SD值的平均值；腹直肌ROI面积约为20 mm²。计算SNR= CT值_股动脉/SD值_股动脉和CNR=(CT值_股动脉-CT值_腹直肌)/SD值_腹直肌。

(2) 主观评价：由2名高年资腹部影像诊断医师采用盲法独立对各组图像质量进行评分。在VR和MIP图中针对DIEA的穿支、肌内走行和在筋膜处穿出点3个方面进行3分制评价；在轴位图像上对图像噪声进行5分制评分。评分标准见表 1^[14]。上述评分均取两位观察者中评分标准差较小的进行统计分析。

表 1(Table 1)

表 1 图像质量评分标准 Table 1 Image quality scoring criteria 评价内容 分制 评分细则 穿支 3 1分：穿支未显示；2分：穿支显示，边界较清晰，走行较为连续；3分：穿支清晰显示，边界清晰，走行连续 肌内走行 3 1分：血管与肌肉对比度不佳，边界不清；2分：血管与肌肉对比明显，边界较清晰，走行较为连续；3分：血管与肌肉对比度佳，边界清晰，走行连续 穿出点 3 1分：穿出点未显示；2分：穿支模糊显示；3分：穿出点清晰显示 图像噪声 5 1分：噪声极大，无法诊断；2分：噪声大，对诊断有影响；3分：噪声一般，不影响诊断；4分：少许噪声；5分：图像细腻，基本无噪声

表 1 图像质量评分标准 Table 1 Image quality scoring criteria

扫描结束后记录A、B、C 3组的容积CT剂量指数(volume CT dose index，CTDI_vol)、剂量长度乘积(dose-length product，DLP)，并计算有效辐射剂量(effective dose，E)，E=DLP×k，腹部剂量转化系数k取0.015 mSv·mGy^-1·cm^-1。

应用SPSS 26.0软件对数据进行处理，符合正态分布的计量资料以x±s表示，非正态分布的采用中位数(四分位间距)[M(Q₁, Q₃)]表示，A、B、C 3组间男女性别比例采用χ²检验，年龄分布、身高、体重、BMI、z轴扫描长度比较采用单因素方差分析；CTDI_vol、DLP以及E不符合正态分布，采用Kruskal-Wallis H检验。采用Spearman检验分析B、C组kVp预设值与BMI之间的相关性。客观指标组间差异采用独立样本t检验，组内采用单因素方差分析，两两比较采用LSD-t检验。采用Kappa检验比较2名诊断医师主观评分的一致性，图像血管的主观评分组内采用Friedman检验，组间采用Mann-Whitney U检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

A、B、C 3组患者性别比例、年龄、身高、体重、BMI及z轴扫描范围差异均无统计学意义(P＞0.05)，见表 2。

表 2(Table 2)

表 2 腹壁下动脉CTA检查患者的一般资料比较(x±s) Table 2 Comparison of demographic data of patients undergoing CTA for DIEA (x±s) 组别 例数 性别 年龄(岁) 身高(m) 体重(kg) BMI(kg/m2) z轴扫描范围(cm) 男 女 A 50 26 24 63.94±8.41 1.68±0.69 63.21±9.44 22.40±2.54 481.64±35.73 B 50 27 23 63.40±11.34 1.67±0.67 60.57±9.62 21.55±2.63 475.02±36.97 C 50 33 17 65.00±8.56 1.67±0.90 61.12±9.10 21.85±2.26 478.30±27.17 F值 2.34a 0.64 0.11 1.10 1.49 0.49 P值 0.310 0.527 0.899 0.335 0.228 0.615 注：a为χ2值。CTA. CT血管成像；BMI. 体质量指数

表 2 腹壁下动脉CTA检查患者的一般资料比较(x±s) Table 2 Comparison of demographic data of patients undergoing CTA for DIEA (x±s)

B组kVp预设值为80 kVp 21例(42%)、100 kVp 29例(58%)；C组kVp预设值为80 kVp 18例(36%)、100 kVp 29例(58%)，120 kVp 3例(6%)，两组间kVp分布差异无统计学意义(P＞0.05)；B、C组kVp预设值与BMI均呈正相关(r_B=0.784，r_C=0.717，P＜0.05)。B组与A组相比，CTDI_vol、DLP、E分别降低了12.84%、15.11%、15.10%，C组较A组分别降低了50.46%、52.91%、52.85%(H=81.49、75.16、75.21，P＜0.05)，见表 3。

表 3(Table 3)

表 3 不同扫描方案有效剂量及其比较[M(Q1, Q3)] Table 3 Effective doses under different scanning protocols and their comparison [M(Q1, Q3)] 组别 例数 CTDIvol(mGy) DLP(mGy·cm) E(mSv) A 50 6.54(5.60，8.96) 362.01(309.38，509.94) 5.43(4.64，7.65) B 50 5.70(4.26，6.90) 307.31(228.93，369.98) 4.61(3.44，5.55) C 50 3.24(2.69，3.59) 170.47(143.04，198.94) 2.56(2.15，2.98) H值 81.49 75.16 75.21 P值 < 0.001 < 0.001 < 0.001 注：CTDIvol. 容积CT剂量指数；DLP. 剂量长度乘积；E.有效辐射剂量

表 3 不同扫描方案有效剂量及其比较[M(Q1, Q3)] Table 3 Effective doses under different scanning protocols and their comparison [M(Q1, Q3)]

B、C组股动脉CT值均高于A组(P < 0.05)。B组内随着ASIR-V算法权重的提高，图像背景噪声SD值逐渐下降，SNR、CNR逐渐升高(P < 0.05)。其中B2和B3组的SD值均小于A组，SNR、CNR均大于A组，差异均有统计学意义(P＜0.05)。C1组SD值大于A组(P＜0.05)，C2、C3组随着ASIR-V算法权重的提高，SD值逐渐降低，SNR、CNR逐渐升高(P＜0.05)。C组组内两两比较，股动脉CT值差异无统计学意义(P＞0.05)，背景噪声SD值、SNR、CNR比较差异有统计学意义(P＜0.05)，见表 4。

表 4(Table 4)

表 4 腹壁下动脉CTA检查中客观图像质量的比较(x±s) Table 4 Comparison of objective image quality in CTA for DIEA (x±s) 组别 例数 股动脉CT 股动脉SDbc 腹直肌CT 腹直肌SDbc SNRbc CNRbc A 50 376.20±61.27 20.31±2.76 50.80±5.75 18.36±2.94 18.70±3.06 17.92±3.76 B1 50 470.69±113.65a 19.16±2.44a 50.51±4.33 17.01±2.53a 24.81±6.09a 25.05±6.89a B2 50 470.66±113.72a 15.29±2.37a 49.67±5.25 12.88±2.01a 31.14±7.39a 33.25±9.58a B3 50 469.70±115.34a 11.58±2.09a 49.62±4.41 9.12±1.99a 41.13±9.57a 48.00±16.40a C1 50 488.74±115.61a 22.52±2.60a 51.83±3.96 20.60±2.77a 21.86±5.33a 21.47±5.88a C2 50 488.62±115.58a 18.17±2.35a 51.14±3.93 15.55±2.14a 27.05±6.24a 28.47±7.62a C3 50 479.49±114.32a 14.11±2.37a 50.53±4.08 10.83±1.89a 34.88±7.28a 41.22±11.22a 注：a与A组比较，t=-17.91~21.50，P < 0.05；bB组间比较，F=135.30、162.48、55.45、49.70，P < 0.001；cC组间比较，F=147.57、226.82、53.47、68.89，P < 0.001

表 4 腹壁下动脉CTA检查中客观图像质量的比较(x±s) Table 4 Comparison of objective image quality in CTA for DIEA (x±s)

2名观察者对图像噪声及DIEA评分一致性良好(Kappa=0.757~0.922，P < 0.05)。在DIEA评分中，B、C组在穿支、肌内走行和穿出点的评分均优于A组，见图 1。在图像噪声评分中，B、C组组内差异有统计学意义(χ²=11.94、43.93，P < 0.05)。B2组优于A组(U=850.00，P＜0.05)，C1组中有5位患者图像评分＜3分，C2组得分(3.46±0.60)分与A组(3.50±0.51)分，差异无统计学意义(P＞0.05)，见表 5。

图 1 腹壁下动脉穿支穿出点(白色箭头)及肌内走行(黑色箭头)   A. A组，女，BMI 21.49 kg/m2，120 kVp，NI=10，后置40%ASIR-V；B. B2组，女，BMI 21.53 kg/m2，100 kVp，NI=10，后置60%ASIR-V；C. C2组，女，BMI 22.59 kg/m2，100 kVp，NI=13，后置60%ASIR-V Figure 1 Perforating branches and emerging points of DIEA (white arrows) and intramuscular course (black arrows) A. Group A, female, BMI 21.49 kg/m2, 120 kVp, NI = 10, using posterior 60% ASIR-V; B. Group B2, female, BMI 21.53 kg/m2, 100 kVp, NI = 10, using posterior 60% ASIR-V; C. Group C2, female, BMI 22.59 kg/m2, 100 kVp, NI = 13, using posterior 60% ASIR-V

表 5(Table 5)

表 5 腹壁下动脉显示及图像噪声比较(x±s) Table 5 Comparison of DIEA display and image noise (x±s) 组别 例数 穿支ab 肌内走行ab 穿出点ab 图像噪声ab A 50 2.06±0.74 1.80±0.57 1.46±0.61 3.50±0.51 B1 50 2.38±0.57c 2.50±0.54c 2.14±0.67c 3.30±0.46c B2 50 2.62±0.53c 2.78±0.40c 2.42±0.60c 3.64±0.53c B3 50 2.54±0.54c 2.64±0.53c 2.20±0.67c 3.52±0.61 C1 50 2.40±0.57c 2.68±0.51c 1.92±0.75c 2.88±0.33c C2 50 2.54±0.50c 2.80±0.45c 2.00±0.78c 3.46±0.60 C3 50 2.46±0.58c 2.76±0.47c 1.94±0.77c 3.12±0.33c 注：a B组间比较，χ2=11.94~21.00，P < 0.01；b C组间比较，χ2=6.50~43.93，P < 0.05；c与A组比较，U=298.00~1 239.50，P < 0.05

表 5 腹壁下动脉显示及图像噪声比较(x±s) Table 5 Comparison of DIEA display and image noise (x±s)

本研究通过Auto-prescription技术联合NI以及ASIR-V重建算法实现了DIEA成像的低剂量扫描并保证了图像质量。Auto-prescription技术是一种智能管电压调节技术，可根据患者的定位像和X射线的衰减特征，自动选择最佳的管电压进行扫描。在头颈和主动脉CTA的相关研究结果显示，自动预置技术有效提高了各节段动脉的对比度并降低了辐射剂量，充分证明了该技术具有平衡图像质量和辐射剂量的能力^[15-16]。本研究结果显示，B组中该技术所推荐的管电压均低于A组，辐射剂量降低了约15%，与A组相比，B组中对于DIEA的穿支显示更明显、更清晰，与腹直肌的对比度更显著，穿出点显示更佳，这是因为较低的管电压能够提高X射线图像的对比度，从而更清晰地显示血管和组织结构。在客观评价中，由于DIEA管径较细，无法准确测量CT值，故本文选取DIEA起始处股动脉作为靶血管，结果得出B组股动脉CT值均高于A组，进一步证明B组提升了DIEA的显示。同时，B组联合ASIR-V算法使图像噪声进一步下降，B2、B3组主观图像质量评分优于或与A组相当，所以在Auto-prescription技术的基础上还有降低辐射剂量的潜力。

本研究在B组的基础上通过调节智能管电流调制技术中的NI来降低了管电流。NI可基于定位像和患者受检区域的组织衰减特性预估该级别图像质量下所需要的最低X射线剂量，NI越大成像的管电流和辐射剂量就越低^[17]。C组将NI提高到13后，有效辐射剂量为2.56 mSv，较常规剂量A组降低了约53%^[18]。同时本研究发现B、C组kVp预设值分布没有明显差异，且两组kVp预设值与BMI之间的正相关系数(r值)相当，也佐证了NI不会影响kVp的选择。Auto-prescription技术通过定位像捕获患者的体型信息，计算患者正侧位的厚度，自动选择管电压，而NI仅是动态改变扫描过程中的管电流，所以C组股动脉的CT值和B组的趋势一致，也高于A组。

因为辐射剂量降低导致C1组背景噪声值高于A组，主观图像噪声得分＜3分，所以C组也叠加了ASIR-V算法。ASIR-V算法共有10个权重等级，其中40%ASIR-V是临床默认选择，而且权重越高降噪效果越强。但本研究为了凸显降噪水平且避免迭代算法在高权重下的“塑料化伪影”，所以选择了60%和80%ASIR-V进行评估。结果显示在C组中，随着ASIR-V权重的增加，SNR与CNR不断提高，图像噪声逐步降低，与贾晓茜等^[19]在髂动脉的结果一致，为ASIR-V算法也可提高DIEA的图像质量提供了客观证明。重建术对肌内走行和穿出点直径均有要求，术前探查需选择肌内走行短、穿出直径较粗的穿支，所以本研究对肌内走行以及穿出点显示情况进行了详细评价。研究结果显示，C组血管显示也优于A组，但C组图像噪声主观评分呈先高后低的趋势，C2组得分最高且与A组得分相当，这是因为随着ASIR-V权重的增加，会改变图像噪声结构而出现“蜡状伪影”，图像整体过于平滑，血管壁间对比度、锐利度下降。同时，李贝贝等^[20]和任占丽等^[21]的研究证实80%ASIR-V反而会使图像主观评分下降。

本研究的不足之处：本研究纳入的患者多是中小体质量患者，下一步将扩大样本量，探究在大体质量患者中的适用性；3组扫描均使用了40%的前置ASIR-V，前置ASIR-V权重尚待进一步研究。

综上所述，在DIEA血管成像中，自动预置技术可显著提高DIEA的显示，通过预设NI为13，配合60%ASIR-V技术可以在保证图像质量的同时大幅度降低辐射剂量。

利益冲突  署名作者未接受任何赞助，不涉及各相关方的利益冲突

作者贡献声明  胡梦婷负责构思、采集数据、论文撰写；王诗耕、童小雨、范勇负责设计实验、统计和分析结果以及论文修改；张竞颐、程启烨、陈安良负责数据处理及主客观分析；刘义军指导论文的撰写和修改