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在小儿肺部成像中，CT 辐射剂量问题备受关注。为降低辐射剂量并保证图像质量，研究人员开展了小儿光子计数探测器 CT（PCD-CT）高螺距肺部成像剂量降低的体模研究。结果表明，在 5 岁儿童模拟体模中，0.07mGy 辐射剂量结合量子迭代重建 4 级可维持良好图像质量，为降低小儿成像辐射剂量提供依据。
在医学影像的领域中，CT（Computed Tomography，计算机断层扫描）就像是医生的 “透视眼”，能帮助他们清晰看到人体内部的结构，尤其是在肺部疾病的诊断上，有着举足轻重的地位。然而，CT 带来的辐射剂量却成了一把 “双刃剑”。对于成年人来说，辐射或许还在可接受范围内，但对于正处于生长发育关键时期的孩子们而言，就可能是个大麻烦。儿童的细胞代谢旺盛，分裂增殖速度快，对辐射更为敏感，长期累积的辐射暴露会增加他们患癌等疾病的风险。
在传统的 CT 技术中，尽管人们不断努力通过各种方法来降低辐射剂量，可效果总是不尽如人意。而光子计数探测器 CT（PCD-CT）的出现，让人们看到了新的希望。它能直接把 X 射线光子转化为电信号，相比传统的能量积分探测器 CT，有着诸多优势，比如剂量效率更高、图像噪声更低、对比噪声比更优，还能提供光谱信息等。不过，PCD-CT 在小儿患者中的应用研究还比较少。另外，给儿童做胸部 CT 时，孩子好动、难以配合屏气，常常需要使用镇静剂，这不仅增加了操作的复杂性，还可能带来一些潜在风险。之前有研究利用双源传统能量积分探测器 CT 的高螺距模式，实现了无需麻醉就能获得诊断级图像的胸部 CT 扫描，这为小儿胸部 CT 扫描提供了新的思路。
在这样的背景下，来自瑞士苏黎世大学儿童医院诊断影像科和苏黎世大学医院诊断与介入放射科的研究人员，开展了一项极具意义的研究。他们希望找到 PCD-CT 在高螺距肺部成像中，既能维持足够图像质量，又能达到的最低辐射剂量。该研究成果发表在《Pediatric Radiology》杂志上。
研究人员为开展这项研究，运用了以下几个主要关键的技术方法：使用模拟 5 岁儿童胸部特征的小儿胸部体模（PH-1 C）进行扫描实验；在第一代双源 PCD-CT 系统（NAEOTOM Alpha）上，以不同的扫描参数，包括 5 种不同的容积 CT 剂量指数（CTDIvol），即 0.45mGy、0.30mGy、0.15mGy、0.07mGy 和 0.01mGy，在标准模式和超高分辨率模式下进行扫描；扫描后，将图像重建为 1mm 层厚的多色图像，并运用不同强度（0、2、4）的量子迭代重建技术；由两名小儿放射科医生对图像进行主观评估，同时通过计算全局噪声指数和全局信噪比指数等客观指标来评价图像质量 。
研究结果如下：
- 主观图像质量：两名观察者之间以及第二名观察者自身的可靠性都非常好，组内相关系数（ICC）分别达到 0.932 和 0.986。在 0.45mGy、0.30mGy、0.15mGy 以及 0.07mGy 使用量子迭代重建 2 或 4 的重建图像中，两名读者均认为整体图像质量至少是足够的。不同扫描模式和量子迭代重建强度之间，主观图像质量评分没有显著差异。不过，在 0.07mGy 的辐射剂量下，超高分辨率扫描结合量子迭代重建 4 的图像，结构显示的清晰度略优于标准扫描。
- 客观图像质量：全局噪声指数在辐射剂量为 0.01mGy 且未使用量子迭代重建时最高，在 0.45mGy 且使用量子迭代重建 4 时最低。超高分辨率扫描的全局噪声指数总是低于标准扫描。随着量子迭代重建强度增加，全局噪声指数降低。全局信噪比指数则相反，在 0.01mGy 且未使用量子迭代重建时最低，在 0.45mGy 且使用量子迭代重建 4 时最高。超高分辨率扫描的全局信噪比指数总是高于标准扫描，量子迭代重建强度增加，全局信噪比指数升高。
研究结论和讨论部分指出，在模拟 5 岁儿童的体模研究中，PCD-CT 在高螺距肺部成像时，结合量子迭代重建 4，辐射剂量低至 0.07mGy 时仍能维持足够的图像质量。这一结果意义重大，与美国目前的诊断参考值相比，该研究中的剂量大幅降低，这意味着 PCD-CT 在降低小儿成像辐射剂量方面有巨大潜力。超高分辨率模式相比标准模式，具有更低的全局噪声指数和更高的全局信噪比指数，在显示小的外周肺结构方面更具优势，但标准模式扫描速度更快，在应对患者运动或呼吸伪影时可能更可靠。不过，该研究也存在一定的局限性，比如评估的辐射剂量范围有限、仅使用了一种 PCD-CT 设备、重建内核和层厚固定等。未来还需要更多的患者研究来进一步验证这些发现。总的来说，这项研究为小儿肺部成像的低剂量辐射应用提供了重要的参考依据，为临床实践中优化小儿 CT 扫描方案指明了方向。
