当今,计算机断层成像(Computedtomography,CT)在医学影像领域发展迅猛,CT血管造影(Computed tomography angiography,CTA)因其能无创、快速、清晰显示血管等诸多优点而被广泛应用于临床,尤其在腹主动脉疾病的诊断和筛查上,起到极其重要的作用,受到临床的一致好评,CTA已经成为当前在血管病变的诊断中应用最多且最行之有效的诊断方法之一。然而,由于在CTA扫描过程中不可避免的会产生射线辐射,其对人体有较大的危害,能引起癌症的发生,并且在扫描时还要通过注射含高浓度碘的对比剂来显示血管,这样可能会导致对比剂肾病(Contrast induced nephropathy,CIN)的发生,使原本肾功能基础差的患者在CTA检查时受到极大的限制。在CTA检查中可以选择低浓度等渗透压对比剂,但是低浓度对比剂在减轻对肾脏损伤的同时也会使血管内的CT值降低,图像质量也随之降低。低的管电压可以使目标动脉的亮度提高,进入动脉内的对比剂CT值上升,同时,降低辐射的最行之有效的方法也是降低管电压,但是与此同时图像的噪声会随着增加,最终会导致图像质量受到影响。近年来开发的适应性统计迭代重建算法(Adaptive statistical iterative reconstruction,ASIR)能够改善由于低管电压而导致的图像噪声增加。此外,能谱CT的出现,使医学影像学又增加了一个新的科研热点。能谱成像浏览器所产生的单能量图像能够使图像质量得到提高,使在CTA扫描中进一步降低对比剂剂量成为可能。由于辐射剂量与管电流之间也存在密切的关系,它会随着管电流的提高而上升,能谱CT应用之初,采用的管电流较高,所以其辐射剂量较高,随着技术的不断革新,能谱CT出现不同管电流的成像模式(260mA、375mA、550mA、600mA),这样可使能谱CT辐射剂量得到一定降低。本课题研究低管电压与能谱CT结合ASIR重建技术及低浓度对比剂对图像质量及辐射剂量带来的影响,探讨各自的临床价值。第一部分低kVp联合ASIR技术及低浓度对比剂在腹主动脉CTA中的应用研究研究目的探讨低管电压联合应用ASIR技术及低浓度对比剂在腹主动脉CTA成像中的可行性。研究方法收集行腹主动脉CTA扫描的病人120例。采用宝石能谱CT(Discovery CT 750HD,GE Healthcare,Milwaukee,WI,USA)扫描仪。根据管电压、重建算法及对比剂浓度的差异分A、B两组,A组(60例)管电压120kVp,重建算法为滤波反投影(Filtered back projection,FBP)技术,对比剂采用碘帕醇(370mgI/ml);B组(60例)管电压100kVp,重建算法采为40%ASIR,对比剂采用碘克沙醇(270mgI/ml),A、B两组注射速率均为4.5ml/s,用量均为1.2ml/kg,注射完毕后随即以与对比剂相同速度注入0.9%氯化钠45ml。动脉期运用Smart Prep软件进行监控,触发阈值均为150HU。最后对两组扫描过程中产生的辐射剂量及所得图像质量分别进行客观评价和主观评价。所得的数据均采用SPSS19.0软件进行分析,用平均值±标准差(x±s)来表示所有计量资料,采用2独立样本t检验分析两组患者的年龄、身高、体重、体质量指数(Body mass index,BMI)、扫描长度(Scan length,SL)、CTDIvol、DLP、CT值、N、SNR、CNR。用Mann-Whitney U检验对不同诊断医师的A组和B组动脉的主观得分进行分析。对2名医师的诊断一致性用Cohen’s kappa检验来分析。结果1.A、B两组患者年龄、体重、身高、BMI比较均无统计学差异(P>0.05)。2.B组的辐射剂量CTDIvol、DLP均明显低于A组,差异有统计学意义(P<0.05)A、B两组SL比较无统计学差异(P>0.05)。3.B组腹主动脉、腹腔干、肠系膜上动脉、左肾动脉的CT值明显高于A组,差异有统计学意义(P<0.05)。4.B组腹主动脉的N略低于A组,但差别无统计学意义(P>0.05),B组CNR及SNR显著高于A组,二者有统计学差别(P<0.05)。5.B组整体图像质量主观评价、肠系膜上动脉及肾动脉分支显示能力的主观评价与A组相比,无统计学差异(P>0.05)。结论腹主动脉CTA扫描中采用100kVp、40%ASIR重建算法、270mgI/ml对比剂所得辐射剂量较120kVp、FBP重建算法、370mgI/ml对比剂大幅降低,并且图像质量也得到一定程度提高。第二部分能谱CT与低kVp技术在低剂量对比剂腹主动脉CTA中的对比研究研究目的探讨能谱CT与低管电压联合ASIR重建技术在腹主动脉CTA低对比剂量扫描中对图像质量及辐射剂量带来的影响。研究方法收集行腹主动脉CTA的病人120例。采用宝石能谱CT(Discovery CT 750HD,GE Healthcare,Milwaukee,WI,USA)扫描仪。根据扫描模式、对比剂用量的差异分成A组和B组。A组(60例)采用100kVp的扫描模式,B组(60例)为能谱扫描模式(375mA),两组均采用碘克沙醇(270mgl/ml),注射速率均为4.5ml/s,A组对比剂用量为1.2ml/kg,B组为0.8ml/kg,两组注射完毕后随即以与对比剂相同速度注入0.9%氯化钠45ml。动脉期运用Smart Prep软件进行监控,触发阈值均为150HU。A、B两组图像均为40%ASIR重建,对B组由能谱浏览器产生的40keV、50keV、60keV、70keV单能量图像进行分析。最后对两组扫描过程中产生的辐射剂量及所得图像质量分别进行客观评价和主观评价。所得的数据均采用SPSS19.0软件进行分析,用平均值±标准差(x±s)来表示所有计量资料,采用2独立样本t检验分析两组患者的年龄、身高、体重、体质量指数(BMI)、扫描长度(SL)、CTDIvol、DLP、CT值、SNR、CNR,用Mann-Whitney U检验对不同诊断医师的A组和B组动脉的主观得分进行分析。对2名医师的诊断一致性用Cohen’s kappa检验来分析。结果1.A、B两组患者年龄、体重、身高、BMI比较均无统计学差异(P>0.05)。2.B组的辐射剂量CTDIvol、DLP均高于A组,有统计学差异(P<0.05),A、B两组SL比较无统计学差异([>0.05)。3.B组40keV和50keV图像目标血管的CT值均明显高于A组,有统计学差别(P<0.05),B组60keV图像目标血管的CT值略高于A组,但无统计学差别(P>0.05)B组70keV图像腹主动脉及主要分支的CT值低于A组,差异有统计学差异(P<0.05)。4.B组40keV图像腹主动脉CNR、SNR均高于A组,两组比较有统计学意义(P<0.05),B组50keV图像腹主动脉CNR、SNR略小于A组,但两组比较无统计差别(P>0.05),B组60keV图像腹主动脉CNR、SNR略高于A组,但两组相比无统计学差别(P>0.05),B组70keV图像腹主动脉CNR、SNR小于A组,两组有统计学差别(P<0.05)。5.B组40keV、50keV、60keV图像主观评分与A组相比无明显统计学意义(P>0.05),B组70keV图像主观评分低于A组,差异显著(P<0.05)。结论能谱CTA的辐射剂量虽略高于100kVp扫描,但是在40keV、50keV、60keV时图像的整体质量与100kVp相比均能满足诊断要求,并且所用对比剂剂量较100kVp扫描降低了33.3%,对于肾功能较差、不能耐受高浓度对比剂的患者,可以选择能谱CTA来进行腹主动脉病变的检查。