Investigative Radiology：使用光子计数探测器CT实现冠状动脉CTA造影剂摄入的减少

现阶段，冠状动脉计算机断层扫描（CCTA）已成为为评估冠状动脉疾病的一线检查手段。冠状动脉计算机断层扫描（CT）血管成像需要使用碘化造影剂以实现血管的可视化评估。然而，使用碘化造影剂存在潜在的有害不良事件的风险，如造影后急性肾损伤（PC-AKI）。

在过去的几十年里，人们研究了基于低千伏采集和基于双能CT的低千伏虚拟单能图像（VMI）重建的策略。这两种策略都是建立在碘的衰减越来越接近其k边（33.2千伏）的概念上。然而，现有的双能量CCTA的技术方案有一定的技术局限性，阻碍了其目前的广泛采用。

最近，一种具有心电图（ECG）同步功能的双源光子计数探测器CT（PCD-CT）扫描仪已在临床上投入使用。与标准的能量整合探测器成像相比，PCD-CT具有各种优势，如直接将X射线光子转化为电信号、减少电子噪声、更小的探测器（即更高的空间分辨率）以及避免低能量X射线的减重。此外，VMI重建可以从任何PCD-CT采集中产生，最大时间分辨率为66毫秒。

近日，发表在Investigative Radiology杂志的一项研究评估了第一代双源PCD-CT系统在动态循环模型中减少造影剂用量的潜力。

本项研究使用了一个包含胸主动脉和冠状动脉三维打印模型的动态模型在第一代双源PCD-CT上使用临床造影剂注射方案进行了评估，使用的造影剂浓度逐步降低（同一50毫升的造影剂含量为100%、75%、50%、40%、30%和20%，导致碘输送率为1.5、1.1、0.7、0.6、0.4和0.3g/s）。在40到70keV的范围内，以5keV为单位重建了多色图像（T3D）和虚拟单能图像。测量了冠状动脉和背景材料的衰减和噪声，并计算了对比度-噪声比（CNR）。350HU的衰减和70KeV的参考方案的CNR足以模拟诊断目的。同时对上述重建的血管清晰度和噪声功率谱进行了分析。 

标准的临床造影剂方案（100%造影剂的栓塞）对所有测试的重建产生了诊断性的冠状动脉衰减（>398 HU）。造影剂浓度降低50%，显示出冠状动脉在40至55KeV下的充分衰减（>366HU）。40至45和40KeV的虚拟单能量图像重建，在对比剂浓度为原方案的40%和30%时，冠状动脉的衰减令人满意。将造影剂浓度降低到初始浓度的20%时，所有重建的目标血管的衰减都不够。在所有的造影剂注射方案中，40KeV的虚拟单能量重建的CNR最高，在造影剂浓度降低50%时产生了足够的CNR。 

 图 在100%（A）和50%（B）对比度浓度下，不同KeV重建的代表性NPS

本项研究表明，基于PCD-CT的VMI重建可以使CCTA检查的造影剂摄入减少50%，同时保留了诊断性血管衰减和清晰度、客观图像质量和有利于心脏CT成像的时间分辨率。
原文出处：

Tilman Emrich,Jim O'Doherty,U Joseph Schoepf,et al.Reduced Iodinated Contrast Media Administration in Coronary CT Angiography on a Clinical Photon-Counting Detector CT System: A Phantom Study Using a Dynamic Circulation Model.DOI:10.1097/RLI.0000000000000911