Eur Radiol | 光子计数CT: 辐射量降低50%, 清晰度提升84.5%!
【CMT&CHTV 文献精粹】
导语:本文深入探讨了光子计数CT在肺部灌注成像中的革新性应用和突破性进展,为降低辐射剂量和提高诊断准确性提供了新的可能性。
肺部灌注成像在诊断和评估肺部疾病中至关重要,传统的双能CT(DECT)在提供形态学和功能学信息方面发挥了重要作用。然而,DECT在辐射剂量和图像质量上仍面临挑战,特别是在低剂量成像和对比剂使用方面。近几年,随着光子计数CT(PCD-CT)技术的引入,肺部灌注成像领域迎来了新的突破。PCD-CT不仅能够显著降低辐射剂量,还能提高图像分辨率和对比度,从而提供更精确的诊断信息。
2024年7月,European Radiology杂志发表了一篇题为“光子计数CT在肺部灌注成像中的质量评估与DECT的比较”的文章,系统性地评估了PCD-CT在肺部灌注成像中的图像质量、辐射剂量和诊断准确性,并与传统的DECT进行了详细比较,证实了光子计数CT应用于肺部灌注成像的优势,为临床诊断提供了一种更为先进和可靠的工具。
研究方法
本研究是一项回顾性、观察性研究,旨在评估PCD-CT与DECT在肺部灌注成像中的质量差异。研究纳入了71名连续接受PCD-CT扫描的患者,并与71名接受DECT扫描的患者进行了配对比较。纳入标准包括无大面积(<10%总肺体积)浸润性或破坏性肺疾病,且均进行了光谱成像评估。PCD-CT组的扫描参数包括144×0.4 mm的准直、1.5的螺距,而DECT组则为64×0.6×2 mm的准直、0.55的螺距。主要评价指标包括数据采集时间、辐射剂量(剂量-长度乘积,DLP)、图像噪声水平、灌注图像的衰减水平、裂隙可视化评分以及心脏运动伪影评分。
研究结果
数据采集与辐射剂量的显著优势
研究发现,PCD-CT在数据采集时间和辐射剂量方面具有显著优势(见表1)。数据显示,PCD-CT组的数据采集时间显著短于DECT组,分别为0.93±0.1秒和3.98±0.35秒(P<0.0001)。这一差异不仅提高了检查的效率,也减少了患者的不适感。更重要的是,PCD-CT组的剂量-长度乘积(DLP)显著低于DECT组,分别为172.6±55.14 mGy·cm和339.4±75.64 mGy·cm(P<0.0001)。这意味着在保证图像质量的同时,PCD-CT能够显著降低患者接受的辐射剂量,这对于需要频繁进行CT检查的患者尤为重要。
表1 研究人群的特点和数据采集条件
图像质量的综合评估
在图像质量方面,尽管PCD-CT组在纵隔图像上的客观噪声水平较高(P<0.0001),但其在灌注图像上的主观图像噪声评分较低(P=0.049)。这表明PCD-CT在处理噪声和提供清晰图像方面具有一定优势。此外,PCD-CT组在灌注图像上的衰减水平与DECT组无显著差异(P=0.05),这表明两种技术在灌注成像上具有等效性。
裂隙可视化与心脏运动伪影的显著改善
研究还发现,PCD-CT在裂隙可视化和心脏运动伪影评分方面获得了显著的改善。其中,PCD-CT组在裂隙可视化评分上显著优于DECT组(见图1),84.5%的检查裂隙显示清晰,而DECT组仅为26.6%(P<0.0001),这表明PCD-CT在显示细微结构如肺裂隙方面的分辨效能更高。此外,PCD-CT组在心脏运动伪影评分上也表现出显著优势(见图2),97.2%的检查被评为轻度伪影,而DECT组中73.2%的检查显示中度伪影(P<0.0001),这对于心脏疾病和肺血管疾病的诊断具有参考价值。
注:a. 47岁女性患者DECT血管造影右肺灌注图像、b. 48岁男性患者PCD-CT血管造影图像。图1 正常体重患者中肺裂隙的拍摄效果
注:a、b. 23岁女性患者双能CT血管造影肺灌注图像和相应的肺部图像;c、d. 19岁女性患者PCD-CT血管造影。图2 正常体重患者中左心室周围心脏运动伪影的情况对比
不同BMI患者群体的一致性结果
通过分析不同BMI患者群体的数据,结果显示:无论是正常体重、超重还是肥胖患者,PCD-CT在灌注图像的衰减水平、主观图像噪声评分以及裂隙可视化评分上均表现出一致的优势(见图3)。这表明PCD-CT技术在不同患者群体中均具有较高的适用性和可靠性。
注:a. 58岁女性肥胖患者DECT血管造影右肺灌注图像、b. 64岁男性肥胖患者PCD-CT血管造影图像。图3 肥胖患者中肺裂隙的可视化效果对比
空间分辨率的显著提升
研究人员通过高分辨率插入物的扫描结果进一步证实了PCD-CT在空间分辨率上的优势。PCD-CT在中心和偏心位置均能展示出更高的分辨率,分别为7.0 lp·cm-1和6.0 lp·cm-1,而DECT则分别为7.5 lp·cm-1 和5.0 lp·cm-1。上述结果表明,PCD-CT在显示细微结构和提高图像清晰度方面具有优势。
总结
本研究直接比较了PCD-CT与DECT在肺部灌注成像中的表现,并提供了详细的数据支持。研究结果不仅证实了PCD-CT在降低辐射剂量和提高图像质量方面的潜力,还突出了其在临床应用中的可行性。随着技术的不断进步,PCD-CT有望在未来成为肺部灌注成像的主流技术,为患者提供更安全、更准确的诊断工具。此外,本研究也为未来的研究方向提供了启示,如进一步探索PCD-CT在不同患者群体中的适用性,以及其在其他肺部疾病中的应用潜力。
参考文献
REMY-JARDIN M, GUIFFAULT L, OUFRICHE I, et al. Image quality of lung perfusion with photon-counting-detector CT: comparison with dual-source, dual-energy CT[J]. Eur Radiol. 2024 Jul 5. DOI: 10.1007/s00330-024-10888-0.
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