European Radiology：基于深度学习的扫描范围优化可减少CCTA的辐射暴露

胸痛是一种常见的主诉，可能是冠状动脉疾病(CAD)的前兆。冠状动脉计算机断层造影 (CCTA)可用于冠心病的非侵入性诊断。虽然CCTA受到图像采集参数、心率增加和冠状动脉钙负荷等因素的影响，但CCTA的阴性预测值高达97-99%，可以很好的排除CAD。因此，对于怀疑急性冠状动脉综合征的患者，当有低至中度的预试验时，推荐使用CCTA替代有创血管造影。

CCTA一种非侵入性的方法，这使其比侵入性的方法如冠状动脉造影术有一定的优势，同时并发症的风险低。然而，在CCTA的检查期间，患者暴露在辐射中，这是癌症发展的危险因素。现阶段，临床上已经开发了不同的技术来减少CT的辐射剂量，如自动管电流调制、自动管电压选择、迭代图像重建和自适应剂量控制。

CT扫描范围是与辐射剂量直接相关的另一个重要因素。在临床上，扫描范围通常由x线摄影师在CT定位仪上界定，因此，扫描范围不仅表现出较高的内部和读者之间的变异性，而且由于为了避免扫描范围过窄将导致重复CT扫描，X线摄影师经常将扫描范围限定得比必要的大，因而导致不必要的高辐射暴露。

近日，发表在European Radiology杂志上的一篇研究开发了一种深度神经网络来优化CT定位器的扫描范围划分，以降低患者的辐射剂量。

本项研究选取了2010年至2017年间获得的钙评分和血管造影扫描随机抽取的1507名CT技师进行回顾性培训，由两名放射科医师一致划定最佳扫描范围。训练神经网络来重现扫描范围，并在两个随机选择的独立验证队列中进行测试:233名CT技师的内部队列(2018年1月至2020年6月)和来自附近医院的298名CT技师的外部队列(2020年7月至2020年12月)。排除了可以看到搭桥手术的定位器。采用蒙特卡罗模拟方法模拟患者的有效辐射剂量，并使用等效检验比较放射技师、放射科医生和网络的扫描范围;同样地，有效剂量的减少用一种更优的试验来检验。

网络复制了放射科医师的扫描范围，Dice评分为96.5±0.02 (p < 0.001，表明等效)。与临床常规放射技师划定的扫描范围相比，生成的扫描范围导致内部队列有效剂量减少10.0% (p = 0.002)，外部队列有效剂量减少12.6% (p < 0.001)。

 图 内部(a)队列和外部队列（b）中放射科医生和网络以有效剂量计算的辐射剂量减少的直方图。女性和男性患者用红点和蓝点表示

本项研究表明，自动划定扫描范围可以减少患者的辐射剂量。

原文出处：

Aydin Demircioğlu,Denise Bos,Ender Demircioğlu,et al.Deep learning-based scan range optimization can reduce radiation exposure in coronary CT angiography.DOI:10.1007/s00330-023-09971-9