European Radiology:光子计数CT冠状动脉钙化评分的辐射剂量优化

现阶段，临床放射学的一个重要进程是光子计数CT的出现。这项新技术采用了比传统CT更小的检测器元件，可直接将传入的单个光子转换为电信号，并将这些信号单独登记在预定的能量组中，而不是间接转换，包括首先将光子能量转变为可见光，然后再将其转换为电信号。此外，传统CT只能对多个光子进行整合，而PCCT允许对单个光子进行检测。因此，PCCT有几个好处：为每次CT检查提供光谱数据，以及提高空间分辨率并减少电子噪声的影响。

如ROBINSCA试验所示，冠状动脉钙（CAC）可作为一种筛查工具可指导无症状者的预防性治疗。根据CAC的筛查潜力，减少CAC扫描的辐射剂量将是特别有意义的。现阶段，CAC的量化在临床上是根据Agatston方法进行的。这种方法决定了所有病人都使用120千伏（kV）的管电压，且与病人的体重无关。因此，单一的阈值（130 Hounsfield单位（HU））可用于CAC鉴别。然而，降低CT辐射剂量的最有效方法是将管电压降低到与患者体型相关的数值。为了能够使用这些图像进行CAC评估，临床上已经提出了一些解决方案以克服CAC定量的任何差异。这些解决方案包括特定的钙感知重建内核或调整CAC评分阈值。然而，对于PCCT来说，通过重建相同的虚拟单能图像（VMI）水平可以在不同管电位下扫描时保持CT数字。

近日，发表在European Radiology杂志的一项研究系统地评估了在所有可用的管电压下使用PCCT系统对不同体型的病人进行CAC评估的辐射剂量降低潜力，并采用动态模型进行验证及评估。

本项研究在一个拟人化的模型中，以相当于每分钟0、<60、60-75和>75次的速度对含有三个不同密度的钙化物的动脉进行评估。使用延长环来模拟平均和大尺寸的病人。PCCT扫描采用参考临床方案（管电位为120千伏（kV）），以及70、90、Sn100、Sn140和140kV，图像质量水平相同。所有的采集都是在70千伏的虚拟单能级上重建的。对于每个钙化，确定Agatston评分和对比度-噪声比（CNR），并通过Wilcoxon签名秩检验与参照物进行比较，P<0.05表示差异显著。

对于一般大小的模型，在Sn100 kV下辐射剂量减少了22%。对于大型模型，Sn100和Sn140 kV的辐射剂量分别减少了19%和3%。无论CAC密度如何，Sn100和140 kVp都不会导致明显不同的CNR。只有在Sn100 kV时，所有CAC密度、心率和模型大小的Agatston评分都没有显著差异。

图 对于每个模型的尺寸，所有管电位的体积CT剂量指数（CTDIvol）相对于120千伏参考采集的差异

研究表明，与120千伏相比，管电压为100千伏的PCCT加上锡过滤并在70千伏下重建可使剂量减少≥19%，且与模型大小、CAC密度和心率并无相关性。

原始出处：

Magdalena M Dobrolinska,Niels R van der Werf,Judith van der Bie,et al.Radiation dose optimization for photon-counting CT coronary artery calcium scoring for different patient sizes: a dynamic phantom study.DOI:10.1007/s00330-023-09434-1