Медицинская литература. Новинки

 

 

 

 

 

 

Низкодозовая КТ-ангиография аорты и периферических артерий: эффекты алгоритма итеративной реконструкции на качество получаемых изображений

Вы можете загрузить полный текст статьи в формате pdf

Цель: оценить возможности снижения лучевой нагрузки на пациента при КТангиографии аорты, артерий таза и нижних конечностей, а также эффект применения итеративной реконструкции на количественные параметры и качество получаемых изображений при низкодозовой КТангиографии аорты, артерий таза и нижних конечностей. Материал и методы. В исследование было после довательно включено 95 пациентов. КТисследования проводили на аппарате с 256 срезами (Philips Brilliance iCT). Сканирование в 1й группе выполняли с использованием стандартного протокола 120 кВ, 200 мАс, во 2й группе – 120 кВ, 50 мАс, в 3й группе – 100 кВ, 200 мАс. В 1й группе КТизображения были реконструированы с использованием стандартного алгоритма FBP, во 2й и 3й группах изображения реконструировали с использованием как FBP, так и трех уровней алгоритма итеративной реконструкции iDose3, iDose4, iDose5. Мы сравнили количественные параметры и качество изображений в группах, а также между четырьмя видами реконструкций во 2й и 3й группах. Результаты. При использовании протокола “120 кВ, 50 мАс” наблюдали снижение лучевой нагрузки на 77%, DLP составляло 417 ± 69,8 мГр•см, ED – 6,25±1 мЗв. При использовании протокола “100 кВ” лучевая нагрузка по сравнению с группой, где использовался стандартный протокол, снизилась на 40%, DLP составляло 1086 ± 196 мГр•см, ED – 16,3 ± 1,45 мЗв. Шум при использовании протокола “100 кВ” увеличился до 44,9 ± 17 (на 37% от уровня “120 кВ”), на уровне бедренноподколенного сегмента до 35 ± 13 (на 38% от уровня “120 кВ”) (p = 0,0001). Шум в КТизображениях при использовании “120 кВ, 50 мАс” увеличился на 42% – до 48,8 ± 15,7 и 36,7 ± 13,4 соответственно (p = 0,0001). Значимого различия между группами “100 кВ” и “120 кВ, 50 мАс” не было (p = 0,418). Применение итеративного алгоритма реконструкции уровня iDose 3, 4, 5 в группе “100 кВ” снизило уровень шума до 25, 40, 48% соответственно, в группе “120 кВ, 50 мАс” – на 26, 44, 51% соответственно. По данным визуального анализа изображений применение каждого последующего уровня итеративной реконструкции значительно увеличивало качество визуализации аорты и периферических артерий. Выводы. Предложенные низкодозовые протоколы “120 кВ, 50 мАс” и “100 кВ” позволяют снизить лучевую нагрузку на 77 и 40% соответственно. Их применение вызывает деградацию качества изображений. Итеративный алгоритм реконструкции позволяет значительно улучшить качество КТизображений, полученных с использованием низкодозовых протоколов сканирования, расширяя возможности их применения среди пациентов с избыточной массой тела и ожирением.

Ключевые слова:
компьютерная томография, ангиография, лучевая нагрузка, аорта, артерии нижних конечностей, итеративная реконструкция

Литература:
1. Steg P.G., Bhatt D.L., Wilson P.W. et al. Oneyear cardiovascular event rates in outpatients with atherothrombosis.
J.A.M.A. 2007; 297: 1197–1206.
2. Mettler F. Jr., Bhargavan M., Faulkner K. et al . Radiologic
and nuclear medicine studies in the United States and
worldwide: frequency, radiation dose, and comparison
with other radiation sources – 1950–2007. Radiology.
2009; 253 (2): 520–531.
3. Griffey R.T., Sodickson A. Cumulative radiation exposure
and cancer risk estimates in emergency department
patients undergoing repeat or multiple CT. Am. J.
Roentgenol. 2009; 192 (4): 887–992.
4. SmithBindman R., Lipson J., Marcus R. et al. Radiation
dose associated with common computed tomography
examinations and the associated lifetime attributable risk
of cancer. Arch. Intern. Med. 2009; 169 (22): 2078–2086.
5. Geleijns J., Joemai R.M., Dewey M. et al. Radiation exposure to patients in a multicenter coronary angiography trial
(CORE 64). Am. J. Roentgenol. 2011; 196 (5): 1126–1132.
6. Nakayama Y., Awai K., Funama Y. et al. Lower tube voltage
reduces contrast material and radiation doses on 16MDCT
aortography. Am. J. Roentgenol. 2006; 187: 490–497.
7. Fraioli F., Catalano C., Napoli A. et al. Lowdose multidetectorrow CT angiography of the infrarenal aorta and
lower extremity vessels: image quality and diagnostic
accuracy in comparison with standard DSA. Eur. Radiol.
2006; 6: 137–146.
8. Utsunomiya D., Oda S., Funama Y. et al. Comparison of
standard and lowtube voltage MDCT angiography in
patients with peripheral arterial disease. Eur. Radiol. 2010;
20: 2758–2765.
9. Winklehner A., Karlo C., Puippe G. et al. Raw databased
iterative reconstruction in body CTA: evaluation of radiation dose saving potential. Eur. Radiol. 2011; 21 (12):
2521–2256.
10. Gosling O., Loader R., Venables P. et al. A comparison
o radiation doses between stateoftheart multislice CT
coronary angiography with iterative reconstruction, multi
slice CT coronary angiography with standard filtered back
projection and invasive diagnostic coronary angiography.
Heart. 2010; 96: 922–992.
11. Leipsic J., Labounty T.M., Heilbron B. et al. Adaptive statistical iterative reconstruction: assessment of image
noise and imag quality in coronary CT angiography. Am. J.
Roentgenol. 2010; 195: 649–665.
12. Sagara Y., Hara A.K., Pavlicek W. et al. Abdominal CT:
comparison of lowdose CT with adaptive statistical iterative reconstruction and routinedose CT with filtered back
projection in 53 patients. Am. J. Roentgenol. 2010; 195:
713–719.
13. Lee S.J., Park S.H., Kim A.Y. et al. A prospective comparison of standarddose CT enterography and 50 %
reduceddose CT enterography with and without noise
reduction for evaluating Crohn disease. Am. J. Roent
genol. 2011; 197: 50–55.
14. Sato J., Akahane M., Inano S. et al. Effect of radiation
dose and adaptive statistical iterative reconstruction on
image quality of pulmonary computed tomography. Jpn.
J. Radiol. 2011; 30: 146–153.
15. Синицын В.Е., Глазкова М.А., Мершина Е.А., Архипова И.М. Возможности снижения лучевой нагрузки при
проведении МСКТкоронарографии: использование
адаптивной статистической итеративной реконструкции. Ангиол. и сосуд. хир. 2012; 18 (3): 44–49.
16. Vardhanabhuti V., Loader R.J., Mitchell G.R. et al. Image
quality assessment of standard and lowdose chest CT
using filtered back projection, adaptive statisticaliterative
reconstruction, and novel modelbased iterative reconstruction algorithms. Am. J. Roentgenol. 2013; 200 (3):
545–552.
17. Met R., Bipat S., Legemate D.A. et al. Diagnostic performance of computed tomography angiography in peripher
al arterial disease: a systematic review and metaanalysis.
J.A.M.A. 2009; 301:415–424.
18. Wintersperger B., Jakobs T., Herzog P. et al. Aortoiliac
multidetectorrow CT angiography with low kV settings:
improved vessel enhancement and simultaneous reduction of radiation dose. Eur. Radiol. 2005; 15 (2): 334–341.

Low Radiation Dose MDCT Angiography of the Aorta and Peripheral Arteries: Effect of Hybrid Iterative Reconstruction Technique on Image Quality

Low dose runoff CTA: effect of iterative reconstruction technique on qualitative image parameters Objectives: to evaluate the effect of iterative reconstruction on qualitative and quantitative parameters of data obtained using low dose runoff CTA. Materials and Methods. 95 patients were divided into three groups. The scanning protocol was 120 kVp, 200 mAs in first group, 120 kV, 50 mAs in second group, and 100 kV, 200 mAs in third group, data from second and third group were reconstructed using both FBP and three levels of iterative reconstruction (iDose3,4,5). We compared quantitative and qualitative parameters of CTimages between three groups and between different reconstructions in second and third group. Results. Effective dose decreased up to 77% (DLP – 417 ± 69,8 mGyocm, ED  6,25 ± 1 mSv) using 120 kV, 50 mAs, and up to 40% using 100 kV, 200 mAs (DLP – 1086 ± 196 mGyocm, ED  16,3 ± 1,45 mSv). Noise on the level of aortoiliac segment in third group was 44,9 ± 17 (37% increase compared to first group, p = 0,0001), and 35 ± 13 (38%) on the level of femoropopliteal segment. Noise in second group increased up to 42% (48,8 ± 15,7 and 36,7 ± 13,4, respectively, p = 0,0001). Average noise decreased when using iDose 3,4,5 up to 25, 40, 48% in third group, and 26, 44, 51%, in second group, respectively (p = 0,00001). When applying iterative reconstruction the image quality increased dramatically in both lowdose groups (p 0,0001), and was comparable with first group. Conclusion. Average radiation dose reduction up to 77% and 40% was achieved using “120 kV, 50 mAs” and “100 kV, 200 mAs” protocol. Application of low dose protocols using standard FBP reconstruction algorithm provide decreased image quality, but their application is possible even in overweight patients. Iterative reconstruction significantly improve image quality, reduce noise, allowing us to expand indications for lowdose studies, including over weight and obese patients

Keywords:
computed tomography, angiography, radiation exposure, aorta, peripheral arteries, iterative reconstruction.