探討256iCT低劑量肺掃描的臨床應用價值

康書朝 崔鳳? 葉斌 楊勇

肺部疾病是發病率和病死率最高的疾病［1］，目前CT是肺部疾病檢查的最佳手段。CT越來越多應用在臨床檢查之中，對于肺部疾病，尤其是藏匿于心臟、膈穹窿內、縱膈內的病灶，CT顯示優勢明顯。肺部CT檢查已經成為放射科日常工作中最多的檢查項目，但常規CT掃描輻射劑量高，多次掃描易對患者造成輻射傷害［2］。隨著現代成像技術的發展，CT成像的時間和空間分辨率有較大的提高，其克服以往X線分辨力不夠，常規CT輻射劑量偏大，對小病灶亦存在分辨力不足的缺點，高分辨率采集及迭代重建技術（IR）使影像的信息量成倍增加，進一步提高了圖像的分辨率，因此探討肺部低劑量CT掃描替代常規劑量掃描的可能性。

1 臨床資料

1.1 一般資料 回顧性收集本院于2013年12月至2015年12月使用西門子sensation16排CT行肺部常規劑量CT檢查，發現肺結節且于3～24個月隔期復查中使用飛利浦256iCT低劑量掃描的患者200例，其中男124例，女76例；年齡42～85歲，平均68.5歲。納入標準：（1）＞40歲健康人群或未發現其它疾病的患者。（2）身體狀況能夠耐受穿刺活檢和手術者。（3）初步設定體重指數（BMI）為18～30者。排除標準：有嚴重心肺疾病或肝腎功能嚴重不全者，不能耐受穿刺手術者，屏氣訓練不配合者。

1.2 檢查方法 所有患者均使用了常規劑量（120kV/100mAs；濾波反投影法FBP）和低劑量（120kV/50、30mAs；迭代算法iDose技術）參數掃描。掃描前去除患者身上金屬物品并指導患者屏氣訓練，減少金屬及呼吸偽影以便得到高質量的圖像。采用肺部掃描模式，范圍從肺尖至肺底，管電壓120kV，視野（FOV）330mm，層厚5mm，層間距5mm，重建層厚1.5mm，矩陣512×512，螺距1.0，窗寬1500，窗位-400。西門子sensation16排CT掃描參數：機架轉 速0.35s/r，探 測 器16×0.75mm，100mAs，FBP；飛利浦256iCT掃描參數：機架轉速0.27s/r，探測器128×0.625mm，50/30mAs，iDose（4）。

1.3 圖像數據分析 將常規劑量和低劑量組原始數據傳輸至飛利浦星云工作站，進行客觀評價。客觀分析：選取肺部CT軸位圖像，由2名高年資技師采用盲法定量測量每位患者肺尖區（肺上界與主動脈弓之間1/2處）、主動脈弓水平區、心臟水平區（主動脈弓與肺下界之間1/3處）、肺底區（主動脈弓與肺下界之間2/3處）的肺實質區域內的CT值及其噪聲（SD），每一層面左右兩肺分別取三個感興趣區（直徑約1cm的ROI）測量、記錄各區域平均CT值和SD值，所有感興趣區域都避開血管影。同時將相同大小ROI置于同層面測量降主動脈CT值，按公式計算信噪比（SNR）、對比噪聲比（CNR），比較不同部位SNR、CNR的差異。SNR=|S肺實質|/背景噪聲，CNR=（|S肺實質-S降主動脈|）/背景噪聲，其中S肺實質為肺實質CT值均值；S降主動脈為降主動脈CT值均值。背景噪聲為肺實質的SD平均值。并記錄相應的輻射劑量：包括CT劑量容積指數（CTDIvol，mGy），劑量長度乘積（DLP，mGy·cm），有效吸收劑量（ED，mSv），評價患者所受輻射劑量。

1.4 統計學方法 采用SPSS 16.0統計軟件。計量資料以（x±s）表示，組間比較采用t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 常規劑量組和低劑量組圖像CT值和SD值比較 在兩組圖像質量客觀評價中，圖像在肺尖、主動脈弓水平、心臟水平、肺底區處的CT值和SD值均無明顯差異（P均＞0.05），見表1。

2.2 常規劑量組和低劑量組圖像SNR、CNR值及輻射劑量比較 在兩組圖像質量客觀評價中，在SNR、CNR方面差異有統計學意義（P均＜0.05），低劑量組圖像的SNR和CNR平均值高于常規劑量組，圖像質量優于常規劑量組；在CTDIvol、DLP、ED方面差異有統計學意義（P均＜0.05），低劑量組明顯減少患者所受輻射劑量。

2.3 典型圖片 見圖1、2。

表1 常規劑量組和低劑量組圖像CT值和SD值比較［Hu，（x±s）］

表2 常規劑量組和低劑量組圖像SNR、CNR值及輻射劑量比較（x±s）

圖1 應用常規劑量掃描肺尖區圖像

圖2 同一患者應用低劑量參數掃描同一層面圖像

3 討論

正常的肺是一個含氣的器官，與病變之間有較大的密度差異，只要有足夠的空間分辨率，肺內病灶的檢出率則較高。CT是利用一定能量的X射線穿過人體時，不同厚度和原子序數的物質對X射線衰減不同這一特性成像的。有研究顯示，CT是放射學檢查最大的電離輻射來源［3］，CT檢查所導致的輻射損傷問題不容忽視。因此探討一種低輻射劑量，又不影響圖像質量的掃描方法是大家共同關心的問題。大量研究表明低劑量CT掃描并不影響肺部疾病的診斷［4-7］，故設計低劑量與常規劑量CT掃描方案進行比較，探討兩組不同參數CT掃描對肺部圖像質量的影響。

傳統多采用降低管電壓和管電流來減少電離輻射，兩者在降低輻射劑量超過一定范圍時，不僅會增加圖像噪聲，降低信噪比，影響圖像質量，還會改變正常組織和病變組織的CT值，進而影響檢查結果的分析，從而影響臨床診斷，CT掃描失去了意義。所以單純靠降低管電壓、管電流來減少電離輻射有一定的局限性。重建算法作為影響圖像質量重要因素之一，成為研究減少電離輻射的關注點。自CT應用以來，FBP算法一直都是CT圖像重建算法的基礎和“金標準”［8］。FBP具有分辨率高、成像速度快等優點，但其對數據的完備性要求較高，也就意味著需要較高的劑量和較長的檢測時間，對數據的獲取要付出較多的成本。PHILIPS 256iCT iDose4技術為第四代IR技術，去除各種低光子偽影，從而最有效地抑制低劑量偽影，去除噪音［9］，降低輻射劑量。從本次研究結果可以看出，對于同一個患者的常規劑量和低劑量檢查的肺部圖像中，選取的四個位置層面的軸位像，肺部圖像的CT值在-705.5～-980.8Hu，SD值在15.57～76.97Hu，兩組圖像CT值、SD值無明顯差別，也證實了iDose4技術在降低管電流的情況下，圖像的CT值和噪聲未發生明顯變化，未影響圖像的質量。圖2與圖1比較，可見圖2右上肺結節邊緣清晰，與肺部及周圍結構有良好的對比度，而圖1右上肺結節密度細節顯示較圖2略欠清晰，說明256iCT有更高的空間分辨率，對細節的顯示更清晰。新技術的發展提高了圖像的質量，保證了低劑量掃描的可行性。本次研究選取對同一患者行常規劑量和低劑量CT掃描，排除了不同個體對結果的差異，選取了200例數據，又可以排除不同個體差異對數據的影響。結果顯示，描述圖像質量的參數CT值、SD值均無明顯區別，而SNR、CNR比較差異均有統計學意義（P＜0.05），常規劑量組和低劑量組在肺尖區、主動脈弓水平、心臟水平、肺底區的SNR平均值為16.1和18.6、18.9和22.8、19.9和23.6、17.5和20.1；常規劑量組和低劑量組在主動脈弓水平、心臟水平、肺底區的CNR平均值為19.8和24.0、20.8和24.9、18.3和21.2，使用256iCT低劑量參數行肺部掃描的SNR和CNR在肺部圖像各層面均要高于使用西門子sensation16排 CT行肺部常規劑量掃描的圖像，低劑量組肺部圖像質量優于常規劑量組的圖像。同時低劑量掃描大幅度降低了輻射劑量，用120kv、50mAs掃描，CT劑量容積指數均值為3.45mGy，患者所受的輻射劑量為113.82mGy·cm，吸收的有效輻射劑量只有1.60mSv左右，較常規劑量120kv、100mAs掃描，CT劑量容積指數均值為6.98mGy，患者所受到的輻射劑量為220.64mGy·cm，吸收的有效輻射劑量為3.04mSv，低劑量掃描CT產生的電離輻射劑量降低了50%左右，相應的患者所受到的電離輻射劑量及所吸收的有效輻射劑量也相應的降低了50%左右。對于肺結節患者要行多次CT檢查，以鑒別其良惡性程度，建議使用低劑量掃描方案，以減少輻射劑量，減小患者所受電離輻射致癌的危險性。

綜上所述，隨著CT技術的發展，更新CT設備后，要根據機器的性能及時調整掃描參數，在不影響臨床診斷的情況下盡可能的減少電離輻射劑量。低輻射劑量掃描方案能明顯降低患者所受輻射劑量，又不影響圖像質量，值得在肺部疾病檢查中推廣使用。