超低辐射剂量CTA的图像质量未变

根据2014219日在线发表于《欧洲心脏病学》杂志上的一个小型研究,使用新算法可大幅减少冠状动脉计算机断层血管造影(CTA)的辐射剂量,但是诊断图像质量不会受到任何影响。 作者表示,改进的技术使病患者辐射范围仅限于标准的胸部 X光透视的范围内。                           

由瑞士苏黎世大学医院(位于瑞士苏黎世)医学博士Philipp A. Kaufmann领导的研究人员评估了42位已知或疑似CAD的连续患者,他们都使用了标准低剂量CTA与超低剂量冠脉CTA。 

标准低剂量CTA是使用一种自适应统计迭代重建方法(ASIR)来进行数据重构,而超低剂量CTA则使用一个新的处理算法来进行数据重构,称为基于模型的迭代重建方法(MBIRGE Healthcare,威斯康星州沃基肖)。

辐射剂量降低4/5

超低剂量CTA相剂量长度乘积平均为14.9 mGy-cm,标准低剂量CTA84.7 mGy-cm,前者预计平均有效辐射量为0.21 mSvIQR 0.18-0.23 mSv),后者则为1.19 mSvIQR 1.07-1.30 mSv; P < 0.0001),数据显示实现82%的剂量减少。 

20位冠状动脉钙化患者(钙化得分> 0)的钙化得分平均为335±499

直径至少为1.5毫米的共168根血管与551个冠状动脉段接受评估。 两个CTA标准在每段、每冠脉与患者中都实现良好的图片质量。 在4Likert量表中,两种方法的平均每段成像质量得分相同(3.5)。  此外,观察者也认为图像质量没有差异。 从总体来看,97.8%的超低剂量CTA98.7%的低剂量CTA冠脉段都达到诊断成像质量。

超低剂量CTA与标准低剂量CTA相比,平均图像噪点减少,平均衰减增加。(表1) 因此,带MBIR的超低剂量CTA会增加信噪比,即使剂量实现大幅减少。

 1:图像质量参数比较a

 

超低剂量CTA

低剂量CTA

噪点,HU

20 ± 3

32 ± 8

衰减,HU
    LMA
    RCA


558 ± 121
511 ± 100


456 ± 82
444 ± 72

信噪比HU
   
 LMA
   
 RCA


29 ± 7
27 ± 6


15 ± 5
14 ± 4

HU = 亨氏单位。

a P < 0.001,面向所有标准的超低剂量与低剂量CTA差异。

 

在与TCTMD的电话采访中,威尔康乃尔医学院(位于纽约州纽约市)的James K. Min博士谈到,新技术带来的剂量减少令人影响深刻。 这一结果低于任何电离辐射无创心脏成像测试,核压力测试的平均剂量是1215 mSv。 借助模型的迭代重构,剂量还能继续降低。

哥伦比亚大学医学中心(位于纽约州纽约市)医学博士Jeffrey W. Moses在电话采访中告之TCTMD,在范围广泛的患者中进行的首个新算法研究的确成果显著。

他指出,但是研究对于图像质量的声明并不是确定性的。 人们认为“好”或“优秀”并不能保证它包含所有必要的诊断信息,这项新技术还需要与有创血管造影术的黄金标准进行比较。Min博士同意这种验证很重要。

为冠脉CTA打开新大门

Einstein博士赞同作者提出的降低辐射剂量可以扩大CTA使用范围,甚至用在低风险的患者中。 他谈到,“如果并没有充足的心脏扫描理由,我们一直在犹豫是否要使原本健康的人暴露在辐射中。但是超低剂量CTA似乎扭转了优劣势,使这些患者实现更多获益。

这种技术的辐射低于钙化评分涉及的剂量,但是CTA可能提供比钙化评估所需更多的数据。 其不仅显示了钙化斑块,而且还有软斑块、斑块、冠状动脉狭窄。 现在甚至还有由CT决定的FFR,所以如果我们可以通过非常低的辐射成本来提供所有这些信息,那么CTA将成为潜在的筛选试验。 当然,这还需要进一步的证明。”

cost-effectiveness

Min博士更加谨慎。 他谈到,“我们有数据能够支持冠脉CTA筛查。 但是可以考虑增加CT灌注,这样就能够同时评估血管造影狭窄严重程度和生理评估心肌灌注。 如果每个手术的每项评估在 0.2 mSv左右,总共0.4 mSv,那么就比现在的压力测试减少了20倍的剂量。

Einstein博士表示,新技术未知的一点就是更高BMI的影响,考虑到使用低管压,因为美国的肥胖患者众多,这就成为了一个重要问题。 

将新算法结合到现有CT扫描仪的可行性,这是一个“计算要求”。 在实施上可能会有局限性,因为许多机构将没有空间也没有经济资源来实施。

Min博士表示,“虽然同意MBIR算法为“计算密集型”,但是重构数据需要的额外时间在未来无疑将会减少。 现在的主要问题是软件还不可用,但是这个问题也会逐步解决。”

 其它CT厂商已经在开发相似的软件。

研究详情

所有试验都采用64位芯片CT扫描仪(Discovery HD 750,通用电气医疗集团),在深吸气屏吸时使用预测性ECG信号触发来完成。

研究同期群组患者的平均年龄为55岁,平均BMI25.2 kg/m2


资料来源

Fuchs TAStehli JBull S等, “与胸部x光检查类似辐射量的基于模型迭代重建的冠状动脉CT血管造影”, 《欧洲心脏病学杂志》,2014年;网络发表。

信息披露:

  • Kaufmann博士报告从GE Healthcare获得机构研究合同。
  • Einstein博士声明从GE Healthcare与Philips Healthcare获得研究经费。
  • Min博士声明是GE Healthcare公司科学顾问委会员成员。

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