胸部螺旋CT 骨算法軸面重建與HRCT 的影像比較

張宏，王鶴，王霄英，劉建新，高莉，蔣學祥

胸部高分辨力CT（high resolution computerized tomography，HRCT）能夠較好地顯示肺的細微結構，在肺氣腫、細支氣管炎等肺彌漫性病變的診斷中有較大的優勢［1-3］，而胸部螺旋CT 以其較快的掃描速度、容積成像的數據優勢以及強大的后處理功能，在很多方面已取代了傳統的軸面掃描方法［4-5］。臨床疑診肺部疾病的患者，通常連續行螺旋CT 檢查及HRCT 檢查，患者接受的輻射劑量及檢查費較高，本文比較螺旋CT 軸面骨算法重建與HRCT 掃描診斷效能和個體輻射劑量，旨在探討螺旋CT 骨算法軸面重建替代HRCT 掃描的可行性。

材料與方法

1.病例資料

搜集2012年3月-6月在我院行胸部螺旋CT 及HRCT 檢查的32 例疑診為間質性肺疾病的連續患者。32例患者均行胸部螺旋CT 檢查及特定層面的HRCT 檢查。32例患者中男21例（年齡36～85歲，中位年齡58歲），女11例（年齡42～87歲，中位年齡60歲）；2例患者屏氣不良，圖像出現較嚴重運動偽影，被排除在外，其中1例患者無法保持屏氣狀態；另1例患者由于耳聾，單純通過觀察屏氣標志無法配合掃描。最終共有患者30例入組，男19例，女11例，年齡36～87歲，中位年齡56歲。

2.檢查方法

CT 檢查采用GE VCT（Milwaukee，GE，USA）掃描儀，掃描參數：120kV，自動毫安120～600mA，噪聲指數12，視野50cm×50cm。胸部螺旋掃描探測器寬度20mm，層厚1.25mm，螺距0.984，轉速0.7s／r。HRCT 掃描范圍為肺尖至左膈下緣水平層面。應用單層掃描，層厚1.25mm，層間隔10mm，轉速0.7s／r。

3.數據采集

螺旋CT 獲得的容積數據應用骨算法重建為層厚1.25mm 的軸面圖像。HRCT 的3 個掃描層面分別為第2肋下緣水平、第4肋下緣水平及右膈頂上緣水平，層厚1.25mm。分別測量和記錄HRCT 圖像及與HRCT 圖像對應的螺旋CT 重建的軸面圖像的信號噪聲比（signal noise ratio，SNR）及加權CT 劑量指數w（computed tomographic dose index，CTDIw）。

SNR 的測量：在掃描圖像外側、視野之內測量CT值，興趣區（ROI）面積固定為314.9mm2，記算標準差。分別在3個位置測量CT 值，記錄3個標準差并取平均值，得到圖像的SNR。

CT 圖像質量主觀評分：由兩位有經驗的影像科醫師采用盲法對兩組圖像中小葉核心、亞段以下動脈、支氣管及葉間裂進行評分。圖像質量主觀評分標準采用5分制，1分：未見顯示；2分：顯示模糊，無法評價；3分：顯示模糊，可勉強評價；4分：顯示較清晰，可評價；5分：顯示清晰，可很好地進行評價。圖像主觀評分為4～5分的，認為符合診斷要求；圖像主觀評分為1～3分的，認為不符合診斷要求。

由公式CTDIw＝容積CT 劑 量 指 數（CTDIvol）／螺距，可計算出CTDIw，根據體型特異性劑量估計（size-specific dose estimate，SSDE）方法［14］，測量軸面圖像的最大前后徑和最大左右徑，查表得到相應系數后乘以該患者的CTDIw，得到該患者的實際個體輻射劑量；同理可計算出HRCT 組的個體輻射劑量。

4.統計學分析

采用SPSS 14.0 軟 件進行統計學分析。應用單個樣本K-S檢驗，驗證計量資料配對差值是否符合正態分布。應用配對樣本t檢驗比較兩組CT 圖像中各結構評分、SNR。以P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

1.輻射劑量

螺旋CT 組平均SSDE 為（12.14±5.58）mGy，HRCT 組平均SSDE為（9.21±2.66）mGy，兩者差異有統計學意義（P＜0.05），螺旋CT 組個體輻射劑量比HRCT 組高出約31.8%（表1）。

表1 兩組患者接受的個體輻射劑量

2.CT 圖像質量

螺旋CT 骨算法重建組中評分為1分者0例，2分者0例，3分者4例，4分者7例，5分者19例。HRCT組中評分為1～2分者0例，3分者1例，4分者9例，5分者20例。兩組間CT 圖像質量評分差異無統計學意義（P＞0.05，圖1）。

圖1 HRCT 與螺旋CT 骨算法軸面重建圖像。a）HRCT 圖像示小葉核心、小葉間隔（箭）顯示良好；b）螺旋CT 骨算法軸面重建圖像示小葉核心、小葉間隔（箭）顯示良好；c）HRCT 圖像示葉間裂（短箭）、亞段肺動脈（長箭）、亞段支氣管顯示良好；d）螺旋CT 骨算法軸面重建圖像示葉間裂（短箭）、亞段肺動脈（長箭）、亞段支氣管顯示良好。

3.信號噪聲比

兩組圖像中3個層面的SNR 差異無統計學意義（P＞0.05，圖2）。

討 論

應用常規CT 進行HRCT 掃描的技術已經非常成熟［7］，不同廠家的設備掃描參數略有不同，肺部HRCT的掃描參數大體為：骨算法重建層厚1～2mm，采用最高空間分辨力［8］，必要的時候應用較大的視野。HRCT 顯著提高了診斷肺部疾病的敏感度與特異度，尤其是對于肺間質病變的診斷，一直為臨床與影像科室所認同［9-10］。但是，HRCT 也有一些局限性，首先掃描過程中患者需多次屏氣，會導致運動偽影，尤其是對于肺內疾病較嚴重而屏氣較差的患者；其次，患者多次屏氣，很難得到連續的肺部影像，極有可能產生層面重疊或移動，這樣有可能漏診肺內小結節［11］。以本研究的HRCT 掃描參數為例，層厚為1.25mm，層間距為1cm，這樣層間就有0.85cm 的肺實質未包括在CT圖像中，難免會發生漏診。

螺旋CT 能夠在患者一次屏氣的情況下進行全肺掃描，顯著減少了圖像內運動偽影及圖像錯層的發生概率［12］。本研究中螺旋CT 組使用容積掃描，一次掃描就可得到肺部的全部數據，再通過重建可得到無間隔的1.25mm 層厚的軸面圖像，能最大程度顯示肺內情況，而不會漏掉肺內的小病灶。螺旋CT 數據采用骨算法進行重建時層厚設定為1.25mm，必要時還可以選擇合適的掃描視野，這些設定都與常規HRCT 一致，所以從理論上來說，螺旋CT 骨算法重建軸面圖像應該能夠達到常規HRCT 圖像的診斷效果，本研究通過配對樣本t檢驗也證實了這一結論。有學者研究認為，對于肺內小結節或小的間質病變的診斷與分析，也需要較厚的層厚［13］，當掃描層厚為1mm 時，部分小結節與血管無法鑒別，而層厚為5mm 時，可較好地進行分辨，但這一認識是基于傳統的軸面掃描圖像而言的，而這正是常規HRCT 的一個缺點，即當圖像層厚較薄時，肺內小結節或細微結構無法清晰顯示。但隨著螺旋CT 的應用，數據的各向同性接近完善，本研究采用MPR、MIP等技術對圖像進行了重建，筆者發現該方法更易于鑒別肺內小結節或小血管。應用相同的掃描條件，設定固定的噪聲指數，HRCT 與螺旋CT 骨算法重建軸面圖像的SNR 及圖像質量間差異無統計學意義。有文獻報道，增加螺距會降低空間分辨力，尤其是對于與掃描方向平行的較大的葉裂。但隨著螺旋CT技術的發展，掃描速度越來越快，本組采用相同的進床速度、固定的噪聲指數，得到了質量相近的圖像。

本研究中關于個體輻射劑量的比較，螺旋CT 高于HRCT，因為胸部螺旋CT 為無間隔掃描，觀察的信息量較大。螺旋CT 的個體輻射劑量為（12.14±5.58）mGy，而HRCT 的個體輻射劑量為（9.21±2.66）mGy，兩者間差異并不是很大。對于接受胸部CT 掃描的患者，提供更多的診斷信息，也是非常重要的。

圖2 螺旋CT 與HRCT 分別在第2肋下緣水平、第4肋下緣水平及右膈頂上緣水平層面圖像的SNR 分布。

本研究有不足之處，首先，樣本量較小，不能完全反映各種疾病患者行HRCT 與螺旋CT 骨算法軸面重建圖像的區別，在以后的研究中需增加樣本量，按照疾病類型對患者分組，以做進一步的研究。其次，在減少輻射劑量的原則指導下，螺旋CT 與HRCT 檢查的單層個體輻射劑量相近，但這一輻射劑量仍較大。

綜上所述，應用相同的掃描條件與固定的噪聲指數，胸部螺旋CT 骨算法軸面重建圖像能夠達到HRCT 圖像的診斷效能，同時能夠提供更多的診斷信息，從而在臨床工作中替代HRCT。

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