自適應性統計迭代重建聯合低管電壓提高肝細胞癌患者肝臟CT三期增強掃描圖像質量研究

彭光明，葛 尚，井桂銀

CT是目前肝臟疾病影像學檢查的主要工具。隨著技術的進步，CT分辨率不斷提高，其臨床診斷價值得到公認[1]。但因CT檢查引起的輻射問題逐漸引起醫師的重視，國內外已有CT掃描致癌風險模型的研究[2，3]，發現CT檢查致癌風險較健康人未行CT檢查的志愿者高3倍[4]。因而，如何在保證CT圖像質量的基礎上，降低CT檢查輻射劑量一直是臨床關注的重點。自適應性統計迭代重建(adaptive statistical iterative reconstruction，ASIR)是以濾過反投影(filtered back projection，FBP)重建數據為基礎的迭代重建算法[5]，但ASIR較FBP能顯著降低放射輻射劑量[6]。報道發現低管電壓結合ASIR用于血管成像不僅能保證圖像質量，且有助于減少CT輻射劑量[7]，故推測ASIR聯合低管電壓用于肝臟CT三期增強掃描可獲得良好的圖像質量。本研究在我院診治的84例原發性肝癌(PLC)患者，分析了采用ASIR結合低管電壓行肝臟CT掃描的應用價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 2018年5月～2020年5月我院診治的原發性肝癌(PLC)患者84例，男性59例，女性25例；年齡為27～75歲，平均年齡為(57.2±18.9)歲。根據CT檢查診斷。排除標準：對CT檢查應用的造影劑過敏、合并有甲狀腺功能亢進癥、合并嚴重的心肺疾病、精神障礙或不能配合檢查者。將84例患者分為觀察組和對照組，兩組基本資料比較，差異均無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2 CT檢查 使用西門子Simens SOMATOM Force CT機自膈頂至肝下緣進行CT掃描，使用美國Stellant D型雙筒高壓注射器經肘前靜脈緩慢注射碘海醇1.2 ml.kg-1，在繼續注射0.9%氯化鈉溶液15 ml。在注射對比劑后30 s開始動脈期掃描，再分別間隔25 s和110 s行門靜脈期和延遲期掃描。常規參數：管電流300 mA，螺距1.0，層厚5 mm，層距5 mm，矩陣512×512，窗寬250 HU，窗位60 HU。將患者分成兩組，兩組其他CT掃描參數不同設置見表1。

表1 CT掃描參數

1.3 CT檢測結果分析 應用AW 3.4工作站分析CT掃描圖像數據等資料，在肝左葉、右前葉或后段病灶區域勾畫感興趣區(region of interest，ROI)，記錄噪聲、信噪比和對比噪聲比[8]。噪聲=肝實質CT值標準差(standard deviation，SD)，信噪比=肝實質CT值/皮下脂肪SD值，對比噪聲比=(肝實質CT值/豎脊肌CT值)/皮下脂肪SD值。參照指南對圖像質量進行評分[9]，評分方法見表2。記錄CT劑量指數(CT dose index of volume，CTDIvol)和有效劑量(effective dose，ED)。

表2 CT掃描圖像質量評分

2 結果

2.1 兩組圖像質量客觀指標比較 觀察組患者動脈期、門靜脈期和延遲期噪聲均顯著低于對照組，差異均有統計學意義(P<0.05)，動脈期、延遲期信噪比和對比信噪比均顯著高于對照組，差異均有統計學意義(P<0.05)，兩組門靜脈期信噪比和對比信噪比水平比較，差異無統計學意義(P>0.05，圖1、表3)。

圖1 肝細胞癌患者腹部CT增強掃描表現A：為低管電壓結合ASIR掃描，見腫瘤病灶和邊緣清楚，可見病變血管走向；B：常規管電壓結合FBP掃描，見病灶顯示清晰，邊緣稍模糊，伴偽影

表3 兩組圖像質量客觀指標比較

2.2 兩組噪聲、細小結構、病變顯示和偽影比較 觀察組動脈期和延遲期CT掃描結果顯示其噪聲、細小結構、病變顯示和偽影評分均顯著低于對照組，差異均有統計學意義(P<0.05，表4～6)。

表4 兩組動脈期圖像主觀指標評分比較

表5 兩組門靜脈期圖像主觀指標評分比較

表6 兩組延遲期圖像主觀指標評分比較

2.3 兩組CT輻射劑量比較 觀察組CTDIvol和ED水平顯著低于對照組，差異均有統計學意義(P<0.05，表7)。

表7 兩組CT掃描輻射劑量比較

3 討論

FBP具有重建速度快和性能可靠的特點，長期以來一直被用于臨床[10]。但FBP對劑量波動的敏感性成為降低成像質量的重要原因，這也逐漸引起臨床重視。與FBP相比，ASIR利用迭代計算提高圖像重建后的圖像質量，同時也有助于減少噪音。管電壓則是X線管陰、陽極間工作電壓的峰值，管電壓與陰極電子撞擊陽極靶面動能密切相關[11]。既往多認為管電壓水平與X線穿透力呈顯著正相關，但低管電壓可強化光電效應，減少康普頓散射，提高碘對比劑CT值，為微小血管的成像創造了條件[12]，有利于病變的顯現。也正是基于此，有學者提出低管電壓有助于提高CT的圖像質量[13]。但臨床也有觀點認為單用低管電壓反而可能增加圖像噪聲，干擾成像，在部分患者還可能形成偽影，降低對比信噪比[14]。本研究采用ASIR結合低管電壓方案對原發性肝癌患者進行CT掃描，結果顯示觀察組各期噪聲較對照組顯著降低，而動脈期和延遲期信噪比和對比信噪比顯著高于對照組，提示低管電壓結合ASIR有助于提高CT掃描圖像的質量。本研究也發現兩組門靜脈期噪聲、偽影和病變顯示評分無顯著性差異，可能是因門脈期碘海醇對比劑充盈增加，使肝組織密度也相應的增加，在低管電壓狀態下，射線穿透力降低[15]，噪聲增多，并影響了圖像質量。

輻射劑量是CT檢查安全性的關鍵問題。調查顯示輻射劑量的增加使癌變風險增加50%～120%[16]。因而，如何在保障成像質量的前提上盡量減少CT輻射劑量一直是臨床關注的焦點。低管電壓可降低光子能量，增強光電效應，既強化血管與鄰近組織的對比，也降低了輻射劑量[17]。CT輻射劑量與管電壓平方值呈正比[18]。本研究也發現觀察組CTDIvol和ED水平顯著低于對照組，說明低管電壓結合ARIS有助于降低輻射劑量。目前，臨床有關管電壓多選擇80 kV、100 kV和120 kV[19，20]，而對于80 kV管電壓，其對應管的電流則超過球管的限制[21]。故本研究選擇100 kV作為低管電壓。研究也發現選用100 kV作為低管電壓，較常規120 kV用于腹部CT掃描的輻射劑量降低了18.0%。本文為回顧性分析，缺乏不同管電壓水平下ASIR的對比研究。因而，低管電壓結合ASIR用于肝臟疾病患者CT檢查的價值還有待今后前瞻性對比研究證實。

綜上所述，低管電壓結合ASIR用于肝臟疾病三期增強掃描有助于在保證圖像質量的同時減少輻射劑量，具有較高的安全性，值得臨床應用。