自適應(yīng)性統(tǒng)計(jì)迭代重建聯(lián)合低管電壓提高肝細(xì)胞癌患者肝臟CT三期增強(qiáng)掃描圖像質(zhì)量研究

彭光明，葛 尚，井桂銀

CT是目前肝臟疾病影像學(xué)檢查的主要工具。隨著技術(shù)的進(jìn)步，CT分辨率不斷提高，其臨床診斷價(jià)值得到公認(rèn)[1]。但因CT檢查引起的輻射問題逐漸引起醫(yī)師的重視，國內(nèi)外已有CT掃描致癌風(fēng)險(xiǎn)模型的研究[2，3]，發(fā)現(xiàn)CT檢查致癌風(fēng)險(xiǎn)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(zhì)量的基礎(chǔ)上，降低CT檢查輻射劑量一直是臨床關(guān)注的重點(diǎn)。自適應(yīng)性統(tǒng)計(jì)迭代重建(adaptive statistical iterative reconstruction，ASIR)是以濾過反投影(filtered back projection，F(xiàn)BP)重建數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)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(bào)道發(fā)現(xiàn)低管電壓結(jié)合ASIR用于血管成像不僅能保證圖像質(zhì)量，且有助于減少CT輻射劑量[7]，故推測(cè)ASIR聯(lián)合低管電壓用于肝臟CT三期增強(qiáng)掃描可獲得良好的圖像質(zhì)量。本研究在我院診治的84例原發(fā)性肝癌(PLC)患者，分析了采用ASIR結(jié)合低管電壓行肝臟CT掃描的應(yīng)用價(jià)值，現(xiàn)報(bào)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(fā)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(jù)CT檢查診斷。排除標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)CT檢查應(yīng)用的造影劑過敏、合并有甲狀腺功能亢進(jìn)癥、合并嚴(yán)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(duì)照組，兩組基本資料比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)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(jī)自膈頂至肝下緣進(jìn)行CT掃描，使用美國Stellant D型雙筒高壓注射器經(jīng)肘前靜脈緩慢注射碘海醇1.2 ml.kg-1，在繼續(xù)注射0.9%氯化鈉溶液15 ml。在注射對(duì)比劑后30 s開始動(dòng)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(guī)參數(shù)：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(shù)不同設(shè)置見表1。

表1 CT掃描參數(shù)

1.3 CT檢測(cè)結(jié)果分析 應(yīng)用AW 3.4工作站分析CT掃描圖像數(shù)據(jù)等資料，在肝左葉、右前葉或后段病灶區(qū)域勾畫感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，記錄噪聲、信噪比和對(duì)比噪聲比[8]。噪聲=肝實(shí)質(zhì)CT值標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviation，SD)，信噪比=肝實(shí)質(zhì)CT值/皮下脂肪SD值，對(duì)比噪聲比=(肝實(shí)質(zhì)CT值/豎脊肌CT值)/皮下脂肪SD值。參照指南對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分[9]，評(píng)分方法見表2。記錄CT劑量指數(shù)(CT dose index of volume，CTDIvol)和有效劑量(effective dose，ED)。

表2 CT掃描圖像質(zhì)量評(píng)分

2 結(jié)果

2.1 兩組圖像質(zhì)量客觀指標(biāo)比較 觀察組患者動(dòng)脈期、門靜脈期和延遲期噪聲均顯著低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，動(dòng)脈期、延遲期信噪比和對(duì)比信噪比均顯著高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，兩組門靜脈期信噪比和對(duì)比信噪比水平比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，圖1、表3)。

圖1 肝細(xì)胞癌患者腹部CT增強(qiáng)掃描表現(xiàn)A：為低管電壓結(jié)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(guī)管電壓結(jié)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(zhì)量客觀指標(biāo)比較

2.2 兩組噪聲、細(xì)小結(jié)構(gòu)、病變顯示和偽影比較 觀察組動(dòng)脈期和延遲期CT掃描結(jié)果顯示其噪聲、細(xì)小結(jié)構(gòu)、病變顯示和偽影評(píng)分均顯著低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，表4～6)。

表4 兩組動(dòng)脈期圖像主觀指標(biāo)評(píng)分比較

表5 兩組門靜脈期圖像主觀指標(biāo)評(píng)分比較

表6 兩組延遲期圖像主觀指標(biāo)評(píng)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(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)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(diǎn)，長期以來一直被用于臨床[10]。但FBP對(duì)劑量波動(dòng)的敏感性成為降低成像質(zhì)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(jì)算提高圖像重建后的圖像質(zhì)量，同時(shí)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(dòng)能密切相關(guān)[11]。既往多認(rèn)為管電壓水平與X線穿透力呈顯著正相關(guān)，但低管電壓可強(qiáng)化光電效應(yīng)，減少康普頓散射，提高碘對(duì)比劑CT值，為微小血管的成像創(chuàng)造了條件[12]，有利于病變的顯現(xiàn)。也正是基于此，有學(xué)者提出低管電壓有助于提高CT的圖像質(zhì)量[13]。但臨床也有觀點(diǎn)認(rèn)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(duì)比信噪比[14]。本研究采用ASIR結(jié)合低管電壓方案對(duì)原發(fā)性肝癌患者進(jìn)行CT掃描，結(jié)果顯示觀察組各期噪聲較對(duì)照組顯著降低，而動(dòng)脈期和延遲期信噪比和對(duì)比信噪比顯著高于對(duì)照組，提示低管電壓結(jié)合ASIR有助于提高CT掃描圖像的質(zhì)量。本研究也發(fā)現(xiàn)兩組門靜脈期噪聲、偽影和病變顯示評(píng)分無顯著性差異，可能是因門脈期碘海醇對(duì)比劑充盈增加，使肝組織密度也相應(yīng)的增加，在低管電壓狀態(tài)下，射線穿透力降低[15]，噪聲增多，并影響了圖像質(zhì)量。

輻射劑量是CT檢查安全性的關(guān)鍵問題。調(diào)查顯示輻射劑量的增加使癌變風(fēng)險(xiǎn)增加50%～120%[16]。因而，如何在保障成像質(zhì)量的前提上盡量減少CT輻射劑量一直是臨床關(guān)注的焦點(diǎn)。低管電壓可降低光子能量，增強(qiáng)光電效應(yīng)，既強(qiáng)化血管與鄰近組織的對(duì)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(fā)現(xiàn)觀察組CTDIvol和ED水平顯著低于對(duì)照組，說明低管電壓結(jié)合ARIS有助于降低輻射劑量。目前，臨床有關(guān)管電壓多選擇80 kV、100 kV和120 kV[19，20]，而對(duì)于80 kV管電壓，其對(duì)應(yīng)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(fā)現(xiàn)選用100 kV作為低管電壓，較常規(guī)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(duì)比研究。因而，低管電壓結(jié)合ASIR用于肝臟疾病患者CT檢查的價(jià)值還有待今后前瞻性對(duì)比研究證實(shí)。

綜上所述，低管電壓結(jié)合ASIR用于肝臟疾病三期增強(qiáng)掃描有助于在保證圖像質(zhì)量的同時(shí)減少輻射劑量，具有較高的安全性，值得臨床應(yīng)用。