肺癌是男性癌症死亡的首要原因，癌症死亡的女性仅次于乳腺癌的第二大原因。手术切除形式的治愈性治疗提供了最佳的生存机会。因此，通过计算机断层扫描成像检测早期癌症对于成功治疗是必不可少的。该分析的大型多中心试验中进行显示接受低剂量计算机断层扫描(LDCT)年度肺癌筛查的高危人群死亡率降低20%。然而，关于假定与电离辐射相关的辐射相关癌症发展风险的争论继续限制LDCT筛查的广泛应用。由于重复性CT(计算机断层扫描)检查，从50-75岁开始接受年度LDCT的患者显示出1.8%的额外风险用于肺癌的发展。因此，遵循ALARA(尽可能低的合理可行性)原则，每个计算机断层扫描研究的辐射剂量应降低到“合理可实现的低水平”。已经开发了各种策略来降低CT的辐射剂量而不影响信噪比，包括降低管电压或管电流，降噪滤波器，迭代重建选择性面内屏蔽或自动曝光控制。
　　最近，超低剂量扫描与接近常规胸片的剂量可以通过第三代双源的CT通过使用被安装在锡滤波器(TF)来执行两个x射线管的前面。所谓的高kVp光束的光谱整形导致更有效的X射线光束，导致辐射剂量的减少。此外，在第三代双源CT中开发了新一代IR，所谓的基于先进模型的IR，通过回顾性地补偿增加的图像噪声，允许减少辐射暴露。
　　最上检测在ULD CT肺结节的先前研究都是在拟人胸部幻影执行，或者在第二代双源CT与过时的IR版本执行的处理。据知，在现实的体模模型中，使用ADMIRE检测肺结节的ULD胸部CT和重建的图像质量和诊断可信度的数据很少。因此，在离体中创建了临床相关大小的人工结节含有猪肺外植体的肺部模型。该实验设置允许使用ULD胸部CT中的管电位和管电流 - 时间 - 产物的不同组合进行重复扫描。本研究的目的是评估ULD CT作为早期肺癌检测方法的可行性，该方法使用具有3种不同管电位的ULD CT方案检测离体肺体模型中的肺结节。
　　在这项研究中，研究人员评估了超低剂量CT对于使用CARE Dose 4D和先进模型迭代重建(ADMIRE)的第三代双源CT检测人工肺肺结节的价值和诊断信心。为此目的，扫描通气的离体肺体模，其含有随机分布的各种大小的人造实性结节，导致有效剂量为低剂量值的1/10。结果表明，使用超低剂量扫描方案，图像质量保持在较高水平，当使用100kV管电压和锡过滤的方案时，人工肺结节检测的诊断可靠性以及观察者间的可靠性和一致性是最佳的。最新一代的迭代重建(ADMIRE)。据悉，这是第一项比较ULD CT扫描方案中模拟超重患者的真实离体肺模型中肺结节检测的诊断可信度的研究。实验装置允许在从标准到超低剂量和不同管电压的多次曝光设置下重复扫描相同的解剖学条件。在以前的研究中，在所采用的胸部幻象结节密度，肺实质密度和噪声类似于参与肺癌筛查，这导致更逼真的设置相对于其他拟人胸部幻影重度吸烟者的图像。在这些先前的研究中，离体肺幻象用第二代双源CT用低剂量协议获取并由FBP和第二代IR(SAFIRE)重建。
　　使用第三代双源CT评估ULD CT的图像质量和灵敏度，管电压与研究相似。与研究设置相反，他们使用拟人化的胸部模型来模拟中等大小的成年人。关于体模的低剂量研究的一个常见批评者是，他们代表理想的患者，而不是100公斤的超重患者，就像此次研究中更实际的实验环境一样。
　　研究中肺结节检测的诊断信心在使用ULD扫描方案在100 kV管电压下用锡滤器获得的图像中是最佳的。发现人体肺结节检测在150kV Sn的ULD方案中的诊断信心最低，而Alkadhi的研究结果表明ULD扫描方案的70kV非限制性胸部CT有限值。这些差异可以通过以下事实来解释：与Alkadhi使用的拟人胸部模型相比，研究中使用了更真实的肺部模型。尽管由于双胸壁导致的衰减增加，但使用70和100 kV光谱进行的图像质量比使用光束硬化150kV(锡滤光片)的图像质量要好得多。
　　肺实质的电子密度可能很低，高能量，射线硬化的光子穿过肺实质，导致对比度的急剧下降。此外，由于能量更高的光子导致的康普顿效应进一步降低了肺实质和人工结节之间的质量和对比度。
　　测试ULD CT协议与100千伏和锡滤波器第三代双源CT与拟人胸部幻像分别模拟正常加权和肥胖患者。然而，他们只评估了结节检测的灵敏度和一般图像质量，并没有相互比较不同的ULD CT协议。
　　另一项先前的肺部幻影研究显示超低剂量CT在肺癌筛查中的可行性与标准剂量相比，肺结节检测具有几乎相同的高灵敏度。但这些图像是在第二代双源CT扫描仪上获得的，没有电路检测器和光谱整形，只有80kV的管电压。利用的拟人胸部模型呈现出70公斤男性个体的特征，缺乏真实的肺实质。然而，拟人化的胸部模型具有一些优点，如可重复的实验条件。研究中使用的体外肺模型的缺点是系统的敏感性，因为它必须是密封的并且稳定以产生肺膨胀的真空。这可以通过双壁来实现，但代价是衰减。另一方面，
　　最报道用于评估患者超低-dose CT肺结节与80千伏和4倍的mAs的管电流时间的管电压的高置信度在0.13毫和由第二代IR(SAFIRE)和FBP分别重构。SAFIRE的使用允许将辐射剂量减少约65%，而不会丢失低剂量胸部CT中的诊断信息。
　　研究中使用的第三代双源CT机器包括西门子最新的迭代重建技术，称为ADMIRE。该技术包括原始数据域中的统计数据建模，并通过使用迭代方法将其与图像域中的基于模型的噪声检测相结合。在超低剂量胸部CT中，与SAFIRE相比，ADMIRE显示图像噪声降低50%。另外，通过添加锡滤波器，所施加的能谱的形状被显着改变，并且去除了效率较低的能谱。结合最新的第三代迭代重建技术和高kV光束的光谱整形，可以减少剂量并导致超低剂量CT方案，其剂量水平接近传统胸部X射线，如研究所示，而不会降低图像质量和诊断信心，尽管胸部幻影展示了100公斤男性个体的特征。
　　此次的研究有一些限制。首先，必须承认幻影研究的固有局限性。尽管猪肺的衰减接近人肺并且人工肺结节的密度与现实的恶性肺结节相似，但它永远不能替代具有影响有效剂量的个体体质的真实患者。此外，体外肺部模型错过了生理运动(心脏或残余呼吸运动)。然而，由于伦理原因，使用各种CT方案的重复扫描排除了在人体中的应用，并且体内缺少金标准。其次，没有像80,110或130 kV那样施加其他管电压，并且没有比较由不同ADMIRE强度水平重建的图像。此外，对每个ULD CT协议使用不同的音调电平，这可能会影响图像质量，尽管对于多线CT机来说它可以忽略不计。最后，研究人员检查了固体的超低剂量方案和重建技术，但不像其他研究那样检查磨玻璃或部分固体结节。
　　总之，研究表明，在超低剂量胸部CT中检测肺结节是可行的，并且在使用100 kV光谱整形和使用第三代迭代重建技术的专用方案中，图像质量和诊断信心是优秀的。未来对真实患者的研究必须评估ULD CT筛查方案的可行性，以进一步降低患者的有效辐射剂量。