胸肺部256層iCT低劑量掃描及迭代重建技術(shù)分析

單 強(qiáng) 張玉華 張兆琦

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽(yáng)醫(yī)院，北京 100020)

研究指出，相比256層iCT常規(guī)劑量檢查，低劑量掃描可減少檢查輻射劑量，但可能會(huì)影響圖像質(zhì)量[1]。而在減少輻射劑量的同時(shí)，如何保障圖像質(zhì)量一直是影像科研究重點(diǎn)。迭代重建技術(shù)是一種新型圖像重建技術(shù)，其利用“多模型、雙空間”原理處理圖像，可減少圖像噪聲，提高圖像質(zhì)量[2]。結(jié)合256層iCT低劑量掃描、迭代重建技術(shù)重建圖像優(yōu)勢(shì)，猜測(cè)二者聯(lián)合用于肺結(jié)節(jié)診斷既可減少輻射劑量，又可確保圖像質(zhì)量，但聯(lián)合應(yīng)用是否可取得理想效果尚不明確。鑒于此，本研究旨在分析胸肺部256層iCT低劑量掃描及迭代重建技術(shù)應(yīng)用價(jià)值。

1 資 料與方法

1.1 一般資料

研究的實(shí)施獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)同意。前瞻納入醫(yī)院2019年3月～2020年4月復(fù)診肺結(jié)節(jié)的127例(213個(gè)結(jié)節(jié))患者為研究對(duì)象，全部患者均知情此次研究，且簽署研究知情同意書(shū)。127例患者中男性79例，女性48例；年齡28～64歲，平均46.36±4.52歲；體重指數(shù)17.1～24.8kg/m2，平均20.98±1.03kg/m2；首次檢查結(jié)節(jié)直徑3～9mm，平均6.31±0.67mm。

1.2 入選標(biāo)準(zhǔn)

(1)納入標(biāo)準(zhǔn)：肺結(jié)節(jié)符合《肺部結(jié)節(jié)診治中國(guó)專(zhuān)家共識(shí)》[3]中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，且首次肺結(jié)節(jié)經(jīng)病理活檢檢出；首次肺結(jié)節(jié)直徑≤10mm，且于3個(gè)月時(shí)復(fù)查；精神正常，可配合研究；(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：合并肺結(jié)核、慢性阻塞性肺疾病等其他肺部疾病；合并肺癌、胃癌等惡性腫瘤；合并感染性肺炎、乙型肝炎等感染性疾病；合并心肌炎、腎衰竭等重要臟器疾病；備孕、哺乳或妊娠期患者。

1.3 方法

1.3.1檢查儀器與檢查方法

選用Brilliance 256層iCT機(jī)進(jìn)行胸部檢查，檢查范圍自患者胸廓入口至隔頂。檢查時(shí)囑咐患者屏氣呼吸，避免呼吸偽影影響檢查結(jié)果。

先行常規(guī)劑量檢查，檢查參數(shù)：管電流為120mA；管電壓為140kV；層間距為0.625mm；層厚為0.625mm；螺距為0.915、0.5s/Rot；準(zhǔn)直為128×0.75mm。低劑量檢查時(shí)將管電流調(diào)整為80mA，其他檢查參數(shù)不變。檢查結(jié)束，分別記錄患者不同劑量256層iCT檢查容積CT劑量指數(shù)(Volume CT dose index，CTDIvol)與劑量長(zhǎng)度乘積(Dose-length product，DLP)。

1.3.2圖像重建

所有圖像均傳送至256 iCT EBW后處理工作站處理，不同劑量檢查數(shù)據(jù)均設(shè)定成相同窗技術(shù)，縱膈窗穿400Hu，窗位40Hu；肺窗寬1200Hu，窗位-600Hu；所有圖像均采用濾波反投影法(Filtered-back projection，F(xiàn)BP)重建，重建層厚為1mm；重建結(jié)束后，256層iCT低劑量檢查圖像再采用迭代重建技術(shù)重建，重建等級(jí)為3。

1.4 觀(guān)察指標(biāo)

(1)輻射劑量相關(guān)參數(shù)：比較256層iCT常規(guī)劑量、低劑量檢查結(jié)束后CTDIvol、DLP，并依據(jù)DLP計(jì)算有效輻射劑量[(Effective dose，ED)，ED=DLP×0.0145 mSv]；(2)噪聲指數(shù)：比較256層iCT常規(guī)劑量、低劑量檢查圖像噪聲，于肺窗取主動(dòng)脈弓、氣管隆突下、右下肺靜脈3個(gè)層面感興趣去測(cè)定CT值，記錄噪聲指數(shù)(噪聲指數(shù)以感興趣區(qū)CT值表示)，最終噪聲指數(shù)取3個(gè)層面平均值；(3)圖像質(zhì)量主觀(guān)評(píng)分：比較256層iCT常規(guī)劑量、低劑量檢查與256層iCT低劑量不同圖像重建技術(shù)圖像主觀(guān)質(zhì)量評(píng)分；依據(jù)王博成等[4]研究自制圖像主觀(guān)質(zhì)量評(píng)分，要求2名經(jīng)驗(yàn)豐富(臨床經(jīng)驗(yàn)≥5年)影像科醫(yī)師獨(dú)立檢閱，最終得分取二者評(píng)估平均分；1分：圖像質(zhì)量差，影響診斷；2分：圖像質(zhì)量一般，結(jié)節(jié)邊界模糊，影響診斷；3分：圖像質(zhì)量一般，結(jié)節(jié)邊界輕微模糊，基本可判斷；4分：圖像質(zhì)量較好，結(jié)節(jié)邊界清晰，可正常判斷；5分：圖像質(zhì)量非常好，結(jié)節(jié)邊界清晰，可明確診斷；得分越高說(shuō)明圖像質(zhì)量越好；(4)結(jié)節(jié)檢出率：比較256層iCT低劑量不同圖像重建技術(shù)結(jié)節(jié)檢出率，圖像由2名經(jīng)驗(yàn)豐富影像科醫(yī)師獨(dú)立檢閱，疑義圖像需邀請(qǐng)更高級(jí)別醫(yī)師判定。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)采用SPSS 23.0軟件處理，計(jì)量資料經(jīng)Shapiro-Wilk正態(tài)分布檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布的以x±s表示，用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)組間數(shù)據(jù)；偏態(tài)分布的計(jì)量資料采用中位數(shù)(四分位數(shù))[M(P25，P75)]表示，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料用百分比表示，采用χ2檢驗(yàn)，P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 256層iCT常規(guī)劑量、低劑量檢查輻射劑量相關(guān)參數(shù)比較

256層iCT低劑量檢查CTDIvol、DLP、ED均低于常規(guī)劑量，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1。

表1 256層iCT常規(guī)劑量、低劑量檢查輻射劑量相關(guān)參數(shù)比較

2.2 256層iCT常規(guī)劑量、低劑量檢查噪聲指數(shù)與圖像主觀(guān)質(zhì)量評(píng)分比較

256層iCT低劑量噪聲指數(shù)高于常規(guī)劑量，圖像主觀(guān)質(zhì)量評(píng)分低于常規(guī)劑量，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 256層iCT常規(guī)劑量、低劑量檢查噪聲指數(shù)與圖像主觀(guān)質(zhì)量評(píng)分比較

2.3 256層iCT低劑量不同圖像重建技術(shù)圖像主觀(guān)質(zhì)量評(píng)分比較

256層iCT低劑量FBP重建技術(shù)圖像主觀(guān)質(zhì)量評(píng)分為3.00(3.00，4.00)分，256層iCT低劑量迭代重建技術(shù)圖像主觀(guān)質(zhì)量評(píng)分為5.00(4.00，5.00)分；256層iCT低劑量不同圖像重建技術(shù)圖像主觀(guān)質(zhì)量評(píng)分比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(U=9.687，P<0.05)。

2.4 256層iCT低劑量不同圖像重建技術(shù)結(jié)節(jié)檢出率比較

256層iCT低劑量FBP重建技術(shù)檢出207個(gè)結(jié)節(jié)，檢出率為97.18%(207/213)；256層iCT低劑量迭代重建技術(shù)檢出213個(gè)結(jié)節(jié)，檢出率為100%(213/213)；256層iCT低劑量不同圖像重建技術(shù)結(jié)節(jié)檢出率比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.226，P=0.040)。

3 討論

本研究顯示胸肺部256層iCT低劑量掃描雖可減少輻射劑量，但可能會(huì)增加圖像噪聲指數(shù)，影響圖像判斷，這一結(jié)果與葉凱等[5]研究一致。

而選用合理重建技術(shù)，對(duì)提高圖像質(zhì)量至關(guān)重要[6]。本研究結(jié)果顯示，迭代重建技術(shù)可改善圖像質(zhì)量。

綜上所述，低劑量CT掃描診斷肺結(jié)節(jié)可減少輻射劑量；且迭代重建技術(shù)可提高低劑量掃描的圖像質(zhì)量。