ACADEMIC RADIOLOGY：CT低剂量能有多低？模拟实验又能有多真实?

据统计，CT扫描的绝对数量仅占所有放射检查的9%，但约占病人总辐射量的67%。此外，许多病人需要定期随访检查。正因为如此，人们越来越关注日益增长的医疗辐射暴露。虽然单次检查根据 "合理可得"（ALARA）原则进行修改，但重复检查仍可能增加长期损害的风险。其中，继发性恶性肿瘤是最令人担心的结果之一，因为历史上有重复CT检查的病人被证明有较高的癌症风险。此外，辐射引起的继发性恶性肿瘤患者的终生死亡率增加。然而，正如多项研究表明，辐射剂量与CT的图像质量密切相关，辐射剂量的大幅减少可能严重损害诊断信心。因此，低剂量CT图像采集的极限仍然是放射学研究的一个持续话题。不幸的是，前瞻性的低剂量研究很少，因为所有研究必须经得起高度的医学和伦理审查以避免因图像质量不足而增加辐射暴露。

近日，发表在academic radiology杂志的一项研究探讨了基于重建和基于DICOM的模拟低剂量CT数据集与真实剂量对应物的相似程度，为进一步减少CT检查的辐射剂量、提高患者检查的安全性提供了参考依据。

本项演技使用14头由兽医监控的活猪在同一台第三代双源扫描仪上进行了三次CT扫描，每次扫描间隔2个月。在每个时间段，又进行了三次扫描，将mAs降低到50%、25%和10%。所有的扫描都使用wFBP和ADMIRE 1-5级进行重建。使用基于重建的和基于DICOM的模拟，从100%的扫描中生成匹配的低剂量数据集。客观的图像质量（CT数字的稳定性、噪声和信噪比）是通过一致的兴趣区来衡量的。三位放射科医生对每个时间点所有可能的数据集组合的主观图像质量进行独立评分（-1=较差，0=相等，1=较好）。这些分数被平均为半定量的分数，并使用Spearman的相关系数来衡量评分者之间的一致。结构相似性指数(SSIM)分析了各卷的体素相似性。充分修正的混合效应分析比较了客观和主观的图像质量。并使用带有三向互动的多元线性回归测量了剂量、重建模式、模拟方法和评估者对主观图像质量的贡献。 

在所有剂量水平上，基于重建的模拟和基于DICOM的模拟的客观和主观图像质量之间没有显著差异（P≥0.137）。然而，由于噪声的高估，两种模拟方法产生的客观图像质量明显低于25% mAs的真实剂量图像（P<0.001；SSIM≤89±3）。总的来说，评分者之间的一致性很强（r≥0.68，平均0.93±0.05，95%CI 0.92-0.94；每个p<0.001）。在回归分析中，较低的辐射剂量观察到主观图像质量的显著下降（b≤-0.387，95%CI-0.399至-0.358；p<0.001），但重建模式、模拟方法、评分者或三者之间的交互作用则没有观察到（p≥0.103）。 

 图 数据分布和平均§SD噪声（HU的SD）的成对比较

本项研究表明，模拟的低剂量CT数据集在主观上和客观上都与真实剂量的数据集没有区别，辐射剂量可低至25% mAs，使其成为有效制定低剂量方案的宝贵工具。

原始出处：

Andreas S Brendlin,Robin Wrazidlo,Haidara Almansour,et al.How Real Are Computed Tomography Low Dose Simulations? An Investigational In-Vivo Large Animal Study.DOI:10.1016/j.acra.2022.11.008