冠状动脉CT成像损伤小、扫描快速、分辨率高，其临床应用日趋广泛^[1-2]。滤波反投影法(filtered back projection，FBP)凭借重建速度快、成本低的优点，一直是冠状动脉CT成像传统的重建技术，但其缺点也很明显，即投影数据不足时，图像质量明显下降^[3]。近年来随着重建技术的发展，国内外各大医疗商推出的迭代技术很快受到重视，2011年Philips公司推出的第4代迭代技术即iDose⁴迭代技术是其中之一，该技术在胸腹部CT检查中的价值已得到认可^[4]，在主动脉CT成像中的应用也有报道^[5]，但在冠状动脉CT成像中的应用报道较少。本研究旨在通过探讨冠状动脉CT成像中，应用iDose⁴迭代技术提高图像质量和降低辐射剂量的可行性，为患者提供更合理的影像学检查方法，为临床提供质量更高的影像学诊断依据。

连续收集2015年5-12月临床疑似冠心病在本院行256层螺旋CT冠状动脉成像的患者60例，其中男性32例，女性28例，年龄35~79岁，平均年龄(56.86±9.55)岁。主要临床表现为胸骨后疼痛、胸闷和心悸，部分患者在情绪激动时加重。患者的体质量指数(BMI)均在正常范围内，即18.5 kg·m^-2＜BMI＜24 kg·m^-2，心率49~93 min^-1，平均心率(72.15±12.47) min^-1。选取30例患者采用120 kV管电压扫描，其中男性17例，女性13例，并将图像分别采用滤波反投影重建技术(FBP-120kV组)和iDose⁴迭代技术(iDose⁴-120 kV组)重建。另外30例患者采用100 kV管电压扫描和iDose⁴迭代重建技术进行重建(iDose⁴-100 kV组)，其中男性15例，女性15例。排除标准：心率不齐患者，甲亢患者，对碘造影剂过敏者，严重肝肾功能不全或者心功能不全的患者，严重冠脉钙化影响诊断者，生命体征不稳及不能配合扫描和屏气患者。

Philips Brilliance 256层iCT，采用回顾性心电门控模式扫描。扫描参数：管电流800mAs，重建层厚0.9 mm，准直128×0.625 mm，FOV165.0 mm，螺距为0.16。造影剂选用Iopromide，碘浓度370 g·L^-1，从右肘静脉注射，后追加生理盐水30 mL，注射速度均为5.0 mL·s^-1，扫描范围从气管分叉水平至膈肌水平。感兴趣区(ROI)定位在降主动脉层面，触发阈值设为120 Hu，同层动态监测ROI的CT值，达到120 Hu后延迟6~8s扫描。

所有患者的扫描图像均传输至Extended Brilliance Workspace (EBW)工作站进行图像后处理，并选取最佳期相用于图像质量评价。后处理方法包括多平面重组(MPR)、曲面重组(CPR)和容积再现(VR)。

按照参考文献[6]采用4分制评分:血管显影连续、边缘清晰、无伪影为4分；血管边缘模糊、伪影较少，但不影响诊断为3分；血管管壁中度伪影，但尚可做出诊断为2分；血管显示不清，无法对血管与周围组织进行区分为1分。由2位具有图像后处理经验的放射科医师采用双盲法对血管进行独立评分。

按照参考文献[7]客观评价比较图像的信号噪声比(signal-to-noise ratio, SNR)和对比度噪声比(contrast-to-noise ratio, CNR)。信号强度(signal intensity, SI)用冠状动脉强化的CT值表示，分别测量左前降支中段、左回旋支中段、右冠状动脉中段的CT值，并计算其平均值(SI1)。同时测量胸大肌的CT值(SI2)。测量主动脉根部100mm²范围的CT值，以其标准差作为背景噪声(back ground noise, BN)。SNR和CNR的计算公式：SNR=SI1/BN；CNR=(SI1-SI2)/BN。

记录FBP-120 kV组和iDose⁴-100 kV组由机器生成的容积CT剂量指数[CT dose index volume, CTDIvol (mGy)]及扫描长度(scanning length, SL)。剂量长度乘积(DLP)=CTDIvol×SL。有效剂量(ED)=DLP×K，其中K为转换系数值，采用成人胸部K=0.014^[8]。

采用SPSS17.0统计学软件进行统计分析。SI1、SI2、BN、SNR、CNR和射线有效剂量以x±s表示，组间比较采用t检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

FBP-120 kV组图像质量评分均值为(3.29±0.61)分，iDose⁴-120kV组为(3.43±0.51)分，二者比较差异无统计学意义(t=-1.47，P=0.17)。iDose⁴-100kV组图像质量评分为(3.21±0.43)分，与FBP-120kV组比较差异无统计学意义(t=0.58，P=0.58)。各组患者主动脉的背景噪声和左回旋支图像见图 1和2。

图 1 FBP-120 kV组(A)、iDose4-120 kV组(B)和iDose4-100 kV组(C)患者主动脉的背景噪声 Figure 1 Background noise of aorta of patients in FBP-120 kV group (A), iDose4-120 kV group (B), and iDose4-100 kV group (C)

图选项

图 2 FBP-120 kV组(A)、iDose4-120 kV组(B)和iDose4-100 kV组(C)患者左回旋支图像 Figure 2 Left convolution images of patients in FBP-120 kV group (A), iDose4-120 kV group (B), and iDose4-100 kV group (C)

图选项

FBP-120 kV组SI1较iDose⁴-120 kV组低，但二者比较差异无统计学意义(P=0.63)。iDose⁴-120 kV组BN低于FBP-120kV组(P   0.01), SNR和CNR高于FBP-120 kV (P < 0.05)。

iDose⁴-100kV组SI1较FBP-120 kV组高，但差异无统计学意义(P=0.41)；iDose⁴-100kV组SNR和CNR与FBP-120 kV组比较差异也无统计学意义(P＞0.05)。见表 1。

FBP-120kV组和iDose⁴-100kV组的SL分别为(15.87±14.18) cm和(15.37±28.10) cm，组间比较差异无统计学意义(t=0.69，P=0.50)；ED分别为(11.43±10.07) mSv和(6.60±12.07) mSv，组间比较差异有统计学意义(t=13.34，P < 0.001)，iDose⁴-100 kV组ED明显低于FBP-120 kV组，约低41.9%。

目前，冠心病的发病率和死亡率呈逐年升高的趋势，已经成为威胁人类生命健康最常见的因素，早诊断和早治疗对冠心病的预后具有重要的临床意义。以往，选择性冠状动脉造影一直被认为是诊断冠心病的金标准，但这种诊断方法具有有创性和风险性，且具有一定的盲目性^[9]。随着CT影像技术的发展及计算机性能的不断提高，冠状动脉CT成像成为诊断冠状动脉疾病的重要检查手段^[10]。冠状动脉CT成像检查具有很高的诊断敏感性，其阴性预测值>95%；此外还可以判断冠状动脉管腔的狭窄程度及动脉斑块的性质，也是判断搭桥及冠状动脉支架术后血管是否通畅的一种简便的检查方式^[11]。

但冠状动脉CT成像检查属于薄层扫描，扫描范围大，患者实际接受的辐射剂量较大，由此带来的问题不容忽视。众所周知，辐射剂量可以给被检者带来潜在的致癌危害性。目前，重视医用低剂量检查方法在业内已经达成共识^[12]。

降低X线射线剂量的方法众多，包括降低管电压、降低管电流、增加螺距和合理使用前置滤线器等，其中管电压和管电流决定X线的能量，所以降低管电压和管电流是直接降低辐射剂量的有效方法。但管电流对降低辐射剂量的作用有限，且噪声会明显增加。管电压与辐射剂量的2~5次方成正比，所以降低管电压可以更有效的降低辐射剂量；管电压可以影响X线的波长和质性，降低管电压，高密度物质的CT值会升高^[13]。本研究中，iDose⁴-100kV组的SI1高于FBP-120kV组，与有关文献参文^[13]报道符合。

自CT技术诞生以来，已经发展了众多的图像重建算法，FBP技术很快成为CT图像重建的“金标准”。FBP技术的优点是：重建速度快，整体稳定性好，图像重建系统成本低。冠状动脉CT成像亦常规采用FBP技术进行重建。但随着时间的发展，FBP技术的缺点日益突出。FBP技术未考虑系统光学因素及噪声因素，导致投影值发生错误或不完整。目前研究^[14]显示：在冠状动脉CT成像方面，FBP技术对于肥胖患者、冠状动脉严重钙化者和冠状动脉支架植入者常造成大量噪声和明显的图像伪影。此外，在低剂量条件下，FBP技术噪声水平升高，图像质量损失严重，因此在临床应用中必须付出辐射风险的代价。FBP技术已经不能满足人们对于更高影像质量和更低辐射剂量的要求，其进一步应用也受到明显制约^[15]。寻找新的方法进一步完善甚至取代FBP技术，以最终达到低剂量条件下的高清成像成为目前研究的新热点。

iDose⁴迭代技术是一种快速迭代技术，具有多模型成像的特点，采用多频率重建算法，其中噪声控制模型及真实解剖模型通过自动判断原始数据中的噪声和所在解剖位置的CT值范围，使噪声功率谱保持恒定，直接剔除异样图像，保证了影像质地并加速重建的速度。iDose⁴迭代重建技术可以抑制条带状及偏心状伪影，提升空间分辨率及密度分辨率，从而提高了图像质量^{[8, 16]}。并且iDose⁴技术通过补偿降低剂量产生的噪声而允许辐射剂量的进一步降低^[17]，故该技术在临床的的应用前景广泛。

本研究将iDose⁴迭代技术和FBP技术在冠状动脉CT成像中所得的图像质量进行评价，结果显示：iDose⁴的图像质量主观评价和客观评价均较高，两者主观评价比较差异无统计学意义，但客观评价iDose⁴重建图像法的SNR和CNR与FBP组比较差异有统计学意义，iDose⁴重建图像的SNR和CNR较FBP组明显减低，表明iDose⁴迭代重建技术可有效降低图像噪声，提高图像质量。同时采用低管电压(100 kV)的iDose⁴迭代重建算法进行冠状动脉CT成像检查，与FBP组比较，主观评价及客观评价图像差异均无统计学意义，但前者辐射剂量较FBP组降低约41.9%。表明iDose⁴迭代重建技术可有效降低辐射剂量。

综上所述，在冠状动脉CT成像中，iDose⁴迭代重建技术可以有效提高图像质量，降低辐射剂量，突破了CT低辐射成像的瓶颈，克服了传统的FBP技术的缺点，使CT技术得到更好的应用，在冠状动脉CT成像方面应进一步推广。本研究所采用的扫描方案也可以作为临床冠状动脉CT成像的参考，给患者提供更安全及品质更高的检查。