光子计数 CT 在腹部 - 盆腔检查中减少碘对比剂用量的潜力研究

《European Radiology Experimental》：Photon-counting versus energy-integrating CT of abdomen-pelvis: a phantom study on the potential for reducing iodine contrast media

为评估光子计数 CT（PCCT）虚拟单能量图像（VMIs）减少碘对比剂用量潜力，研究发现其可显著提高 CNR，意义重大。

　　在医学影像学的发展历程中，计算机断层扫描（CT）就像医生的 “透视眼”，为疾病诊断立下了汗马功劳。然而，在使用 CT 检查时，常常需要注射碘对比剂（ICM）来增强结构或病变的对比度，帮助医生更清晰地观察。但碘对比剂并非 “完美助手”，它存在引发不良反应的风险，尤其对于肾功能不全的患者，更是雪上加霜。此外，X 射线辐射本身也有潜在危害，这让医生和患者都陷入了两难境地。如何在保证诊断效果的同时，减少碘对比剂的使用量，成为了医学影像领域亟待攻克的难题。

在这样的背景下，法国蒙彼利埃大学尼姆医学院医学影像系等机构的研究人员挺身而出，开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦于光子计数 CT（PCCT），与传统的能量积分 CT（EICT）进行对比，评估 PCCT 的虚拟单能量图像（VMIs）在腹部 - 盆腔检查中减少碘对比剂用量的潜力。该研究成果发表在《European Radiology Experimental》上，为医学影像学的发展带来了新的曙光。

为了开展这项研究，研究人员使用了多能量体模，分别在 PCCT（NAEOTOM Alpha）和 EICT（SOMATOM Force）上进行扫描。扫描时采用腹部 - 盆腔检查参数，设定辐射剂量为 11mGy 。扫描后，利用 syngo.via 后处理软件生成 40keV、50keV、60keV 和 70keV 的 VMIs 图像。接着，研究人员在不同碘浓度（1mg/mL、2mg/mL、5mg/mL、10mg/mL 和 15mg/mL）的碘插入物和固体水（模拟不含碘的组织）上放置感兴趣区域（ROI），测量其 HU 值，并根据公式计算对比噪声比（CNR） 。最后，通过比较 PCCT 和 EICT 在相同 CNR 下所需的碘浓度，计算出 PCCT 减少碘对比剂用量的潜力。

研究结果令人振奋。在 CNR 测量方面，对于碘浓度高于 1mg/mL 的情况，PCCT 在所有 VMI 能量水平下的 CNR 值均显著高于 EICT。具体来说，当碘浓度在 5mg/mL - 15mg/mL 时，PCCT 在各能量水平下的平均 CNR 值都明显高于 EICT；碘浓度为 2mg/mL 时，PCCT 仅在 40keV、50keV 和 60keV 能量水平下的平均 CNR 值显著高于 EICT；而碘浓度为 1mg/mL 时，虽然 PCCT 的 CNR 值高于 EICT，但差异并不显著。同时，研究还发现，两种扫描仪的噪声值均随能量水平降低而显著降低，且 PCCT 在所有能量水平下的噪声值都显著低于 EICT。

在潜在 ICM 减少方面，研究人员发现，PCCT 在所有碘浓度下，40keV 时的碘对比剂减少潜力最大，平均可达 48.9±1.6% 。随着能量水平升高，减少潜力逐渐下降，50keV 和 60keV 时的平均值分别为 38.5±0.5% 和 30.8±0.8% ；70keV 时，碘浓度高于 1mg/mL 的平均潜在减少值为 24.4±1.1%，1mg/mL 时减少潜力不显著。

综合研究结论和讨论部分，PCCT 在腹部 - 盆腔检查中展现出了巨大的优势。它能够在 VMIs 上提供更低的噪声水平，显著提高 CNR 值，这意味着在保证图像质量的前提下，有潜力大幅减少碘对比剂的使用量。这不仅可以降低患者发生不良反应的风险，减少医疗成本，还能减少对比剂排放对环境的影响。不过，该研究也存在一定的局限性，比如是基于体模的研究，结果外推到患者身上可能存在差异；碘插入物位置、扫描参数设定等方面也有待进一步优化。但无论如何，这项研究为未来腹部 - 盆腔 CT 检查的优化提供了重要的参考，为医学影像领域的发展指明了新的方向，有望在临床实践中得到广泛应用，让患者受益。