Коронарная КТ-ангиография ультравысокого разрешения с использованием двухисточниковой КТ с детектором подсчёта фотонов: техническая осуществимость и характеристики изображений

Цель: Оценить техническую осуществимость и качество коронарной КТ-ангиографии (КТ-КАГ) ультравысокого разрешения, выполненной на двухисточниковом компьютерном томографе с детектором подсчёта фотонов (PCD-CT), у пациентов с высокой кальциевой нагрузкой коронарных артерий, а также определить оптимальные алгоритм реконструкции и размер матрицы.

Материалы и методы: В исследование, одобренное локальным этическим комитетом, включили 20 пациентов (6 женщин; средний возраст — 79 ± 10 лет; средний индекс массы тела — 25,6 ± 4,3 кг/м²), которым выполнили КТ-КАГ на PCD-CT в режиме ультравысокого разрешения. Сканирование проводили в спиральном двухисточниковом режиме с синхронизацией по ЭКГ, при напряжении на трубке 120 кВ и коллимации 120 × 0,2 мм. Поле обзора (FOV) и размер матрицы подбирали с учётом разрешающей способности отдельных алгоритмов реконструкции: 200 × 200 или 150 × 150 мм² и соответственно 512 × 512 или 1024 × 1024 пикселя. Изображения реконструировали с использованием сосудистых алгоритмов восьми уровней резкости (Bv40, Bv44, Bv56, Bv60, Bv64, Bv72, Bv80 и Bv89), квантовой итеративной реконструкции (QIR) 4-го уровня и толщины среза 0,2 мм. В качестве референсных использовали изображения, реконструированные алгоритмом Bv40 с QIR 4-го уровня и толщиной среза 0,6 мм. Количественно оценивали шум изображения, отношение сигнал/шум (SNR), контрастно-шумовое отношение (CNR), резкость изображения сосудов и артефакты увеличения видимых размеров кальцинатов. Два эксперта при слепой оценке определяли шум изображения, а также чёткость визуализации коронарных бляшек и прилежащего просвета сосуда по 5-балльной дискретной визуальной шкале. Для оценки текстуры шума на фантоме рассчитывали спектр мощности шума для каждого алгоритма реконструкции.

Результаты: При реконструкции алгоритмами от Bv40 до Bv64 максимальная пространственная частота (fpeak) постепенно смещалась к более высоким значениям (от 0,15 до 0,56 мм⁻¹), тогда как при использовании Bv72–Bv89 такого смещения не наблюдалось. КТ-КАГ ультравысокого разрешения удалось выполнить всем пациентам; медиана кальциевого индекса составила 479. У пациентов изображения, реконструированные алгоритмом Bv40 с толщиной среза 0,6 мм, характеризовались наиболее выраженными артефактами увеличения видимых размеров кальцинатов (55,2% ± 9,8%) и наименьшей резкостью изображения сосудов (477,1 ± 73,6 ΔHU/мм), но при этом имели наибольшие значения SNR (27,4 ± 5,6) и CNR (32,9 ± 6,6) и наименьший шум (17,1 ± 2,2 HU). При толщине среза 0,2 мм шум изображения, SNR, CNR, резкость изображения сосудов и выраженность артефактов значимо различались между алгоритмами (во всех случаях p < 0,001). По мере увеличения резкости алгоритма SNR и CNR снижались, а шум и резкость изображения сосудов возрастали; максимальная резкость отмечена при использовании Bv89 (2383,4 ± 787,1 ΔHU/мм). Артефакты увеличения видимых размеров кальцинатов постепенно уменьшались при переходе от Bv40 (толщина среза 0,2 мм; 52,8% ± 9,2%) к Bv72 (39,7% ± 9,1%). Субъективная оценка шума обоими экспертами соответствовала результатам объективных измерений. Для чёткости визуализации коронарных бляшек и прилежащего просвета сосуда эксперты предпочитали реконструкции Bv64 и Bv72 (медианная оценка для обоих алгоритмов — 5 баллов); они обеспечивали отличную визуализацию характеристик бляшек и просвета сосуда.

Выводы: КТ-КАГ ультравысокого разрешения на PCD-CT технически осуществима и позволяет с высоким качеством визуализировать коронарные артерии с кальцинозом, обеспечивая высокую резкость изображения и уменьшение артефактов увеличения видимых размеров кальцинатов. Оптимальное качество визуализации коронарных бляшек и прилежащего просвета сосуда достигается при реконструкции Bv64, поле обзора 200 × 200 мм² и размере матрицы 512 × 512 пикселей.