不同劑量多層螺旋CT檢查在肺內病變篩查中的診斷效能及圖像質量研究

吳少杰

根據流行病學報道，肺癌是癌因死亡的重要癌癥，且發病率有逐年上升趨勢，因此早期診斷肺部病變，對于提升肺癌患者生存率，降低死亡率具有重要意義[1]。在CT發展的早期，受限于單層螺旋CT的掃描速度和技術，圖像質量較差，隨著影像技術的不斷發展，64層以上多層螺旋CT的推廣，其密度、時間和空間分辨率均有較大提高，短時間的容積掃描技術結合強大的后處理重建技術，能夠很好顯示檢查部位的全部影像，已成為臨床協助診斷肺部病變的主要影像學檢查手段之一[2-3]。臨床多應用常規劑量的多層螺旋CT，但目前認為常規劑量的多層螺旋CT輻射劑量較大，對人體有一定不良影響。如果降低輻射劑量，提高圖像噪聲，可能會降低對人體的不良影響，但其診斷效能目前尚未可知[4-5]。因此本研究對比不同劑量多層螺旋CT檢查在肺內病變篩查中的診斷效能及圖像質量，為多層螺旋CT低劑量掃描方案的選擇提供新的嘗試，現將所得結果報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2019年12月-2020年12月廈門大學附屬第一醫院杏林分院收治疑似肺內病變的130例患者的臨床資料，納入標準：（1）神志清醒且自愿配合檢查；（2）入院前未經過針對性治療；（3）有明確穿刺活檢組織檢查、手術病理檢查結果；（4）臨床資料完整。排除標準：（1）合并心、肝、腎等實體器官功能不全；（2）妊娠期；（3）溝通障礙；（4）檢查配合效果不佳或資料缺失。均行多層螺旋CT檢查，按照劑量分為觀察組（n=65）和對照組（n=65）。觀察組男34例，女31例；年齡40～77歲，平均（55.51±8.26）歲；體重指數22～27 kg/m2，平均（24.37±1.10）kg/m2；臨床癥狀：胸痛33例，咳嗽15例，氣促7例，咯血3例；病程3～10個月，平均（6.28±2.16）個月；吸煙13例。對照組男36例，女29例；年齡41～75歲，平均（54.84±8.80）歲；體重指數 21～27 kg/m2，平均（24.15±1.13）kg/m2；臨床癥狀：胸痛31例，咳嗽17例，氣促6例；病程2～11個月，平均（6.42±2.33）個月；吸煙17例。本研究經醫院醫學倫理委員會審核批準。

1.2 方法

所有患者均應用64排CT掃描儀（Philips Ingenuity）進行檢查，檢查前均摘掉身上金屬物品如硬幣、首飾等，觀察患者所穿衣服是否合適，若存在裝飾品則需更換合適的衣服，進入檢查室后，患者仰臥位躺于檢查床上，頭先進，將頸部和盆腹腔采用鉛防護用品遮擋，技師確定定位線后方可進行參數設置，定位中心：胸骨柄，指導患者深吸氣屏氣后開始掃描。

對照組給予常規劑量，設置參數，管電壓：120 kV；管電流：100 mAs；矩陣 512×512 ；層厚和間距分別為10 mm；螺距：1.375∶1；掃描時間：6 s。掃描結束后將重建圖像并傳輸至處理工作站，采用容積再現、多平面重組技術對肺內病變組織特征進行處理。

觀察組給予低劑量，設置參數，管電壓：110 kV；管電流：50 mAs；矩陣 512×512 ；層厚和間距分別為10 mm；螺距：1.375∶1；掃描時間：6 s。掃描結束后將重建圖像并傳輸至處理工作站，采用容積再現、多平面重組技術對肺內病變組織特征進行處理。

圖像采集均由2名高年資影像科醫師進行，最終圖像結果由1名經驗豐富的高年資主治醫師進行綜合判定。

1.3 觀察指標及評價標準

（1）檢查結果：以病理結果為金標準，對比兩組敏感度、特異度、準確率、陽性預測值、陰性預測值等。（2）結節檢出情況：對比兩組結節個數、結節最小直徑、結節最大直徑、結節平均直徑。（3）輻射劑量：包括容積CT劑量指數（CTDIvol）、總毫安秒、劑量長度乘積（DLP）、放射劑量。（4）圖像質量：由2名資深影像科主治醫師對圖像質量予以評分，分為圖像質量不合格，無法顯示病灶（1分）；圖像存在偽影但可以顯示病灶（2分）；偽影較輕，可清晰顯示病灶（3分）；無偽影，圖像質量優秀（4分）；得分越高表示圖像質量越好。計算CT圖像的信號噪聲比（SNR）=肺組織CT值/前胸壁表面空氣CT值的標準差。

1.4 統計學處理

采用SPSS 24.0統計軟件進行數據分析，采用Kappa一致性檢驗，Kappa＞0.70時，認為一致性較高，計數資料以率（%）表示，采用χ2檢驗，計量資料以（±s）表示，組間對比行獨立樣本t檢驗，P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 不同劑量多層螺旋CT診斷肺內病變的臨床價值

常規劑量多層螺旋CT診斷肺內病變的敏感度為88.89%，特異度為85.00%，準確率為87.69%，陽性預測值為93.02%，陰性預測值為77.27%，Kappa值為0.719；低劑量多層螺旋CT診斷肺內病變的敏感度為87.50%，特異度為88.24%，準確率為87.69%，陽性預測值為95.45%，陰性預測值為71.43%，Kappa值為0.704，見表1、表2。

表1 不同劑量多層螺旋CT與金標準的診斷結果[例（%）]

表2 兩種診斷方法的診斷效能

2.2 兩組結節檢出情況比較

兩組結節個數、結節最大直徑、結節平均直徑比較差異無統計學意義（P＞0.05），觀察組結節最小直徑明顯低于對照組（P＜0.05），見表3。

表3 兩組結節檢出情況比較（±s）

表3 兩組結節檢出情況比較（±s）

組別 結節個數（個） 結節最小直徑（mm） 結節最大直徑（mm） 結節平均直徑（mm）觀察組（n=48） 2.30±0.54 2.33±0.42 33.54±1.60 25.54±1.88對照組（n=45） 2.23±0.57 3.48±0.59 33.71±1.75 25.20±1.71 t值 0.608 10.881 0.489 0.910 P值 0.545 ＜0.001 0.626 0.365

2.3 兩組輻射劑量比較

觀察組CTDIvol、總毫安秒、DLP、放射劑量均明顯低于對照組（P＜0.05），見表4。

表4 兩組輻射劑量比較（±s）

表4 兩組輻射劑量比較（±s）

組別 CTDIvol（mGy） 總毫安秒（mAs） DLP（mGy·cm） 放射劑量（mGy）觀察組（n=65） 1.77±0.31 425.37±25.01 56.42±10.98 68.28±13.57對照組（n=65） 7.94±1.38 1 321.65±32.32 200.14±35.45 242.58±31.43 t值 35.170 176.82 31.222 41.048 P值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

2.4 兩組圖像質量比較

兩組圖像質量評分和SNR比較差異無統計學意義（P＞0.05），見表5。

表5 兩組圖像質量比較（±s）

表5 兩組圖像質量比較（±s）

組別 圖像質量評分（分） SNR觀察組（n=65） 3.12±0.25 4.23±1.32對照組（n=65） 3.18±0.27 4.40±1.35 t值 1.315 0.726 P值 0.191 0.469

3 討論

肺癌是我國發病率及死亡率均居于前列的癌癥類型，一般肺癌早期臨床癥狀并不明顯，故與一般的呼吸系統疾病相同，較易出現漏診誤診情況，確診時大多已發展成為中晚期[6]。隨著我國影像設備技術的發展，現已普遍應用于肺部病變的診斷，早期有效的肺內病變篩查能夠改變患者預后及生活水平[7]。雖然病理檢查準確性高，但因其屬于有創、侵入性操作，大多數患者接受程度不高，限制了其廣泛應用，而螺旋CT掃描具有快速、高效、無創等優點，是診斷肺部病變的主要方法[8]。雖然多層螺旋CT的飛速發展使其臨床應用越來越廣泛，多層螺旋CT探測器覆蓋范圍逐漸增大，超大范圍的容積掃描帶來了輻射劑量的不斷增多，較高的輻射劑量具有更高的潛在致癌風險[9]。輻射劑量過高的問題越來越受到重視，低劑量多層螺旋CT技術的研究應堅持合理恰當應用低劑量的原則，在保證圖像質量滿足臨床需要的前提下，根據檢查目的和要求，盡可能選擇最為恰當合理的低劑量掃描參數，以此有效降低患者放射劑量[10]。

本研究對比了常規劑量和低劑量多層螺旋CT對肺內病變的診斷結果，結果顯示Kappa值為0.719、0.704，二者Kappa值相近，敏感度、特異度、準確率、陽性預測值、陰性預測值也均相近，提示兩種檢查方式均具有良好診斷效能，低劑量不會對肺內病變的檢出造成影響。這是因為多層螺旋CT具有較高分辨率，利用X線對人體選定的層面進行掃描，清晰顯示肺部病變征象，并且利用后處理技術對病灶部位、形態、病灶與周圍組織的關系等以多個平面形式呈現，診斷效能均較好。另外，本研究結果中，兩組結節個數、結節最大直徑、結節平均直徑比較差異無統計學意義（P＞0.05），觀察組結節最小直徑明顯小于對照組（P＜0.05），提示低劑量多層螺旋CT對于微小病變的診出效果更好。這是因為肺組織中含有大量氣體，肺泡腔與軟組織對比較強，其CT值接近-1 000 HU，因此天然密度對比度較高，對X線具有較低的吸收性，使得低劑量多層螺旋CT掃描具有較高空間和組織分辨率，可通過細致的靶掃描方法清晰觀察到肺內微小病變，橫斷面圖像清晰，無前后和左右重疊，滿足臨床對肺內病變的診斷需求[11]。并且低劑量的掃描方式并未降低肺實質和彌散性病變的圖像質量，相較其他對比較低的組織器官受到的噪聲影響較弱，因此可檢測到較小病灶。

本研究結果顯示，觀察組CTDIvol、總毫安秒、DLP、放射劑量均明顯低于對照組（P＜0.05），提示低劑量多層螺旋CT能夠降低患者輻射劑量。輻射劑量與掃描時間、管電流、管電壓等CT參數有關，在CT設備不變的情況下，臨床常通過縮短掃描時間，即增加螺距、降低掃描范圍和控制管電流3個方面降低受檢者的輻射劑量[12]。本研究通過降低管電流，降低CT球管過熱的概率，減少X線總劑量，因此受檢者接受X線的劑量顯著降低。雖然管電流與輻射劑量存在線性關系，但是降低管電流會降低腦部、肝臟等低對比組織的圖像質量，影響低對比分辨率。而因為肺部為高對比組織，通過降低管電流來降低輻射劑量，對高對比分辨率組織的影響較小，對圖像質量影響也較小，且不影響疾病檢出率。因此兩組患者圖像質量評分和SNR比較差異無統計學意義（P＞0.05）。

綜上所述，常規劑量和低劑量多層螺旋CT均能夠有效檢出肺內病變，均具有良好診斷效能，但是低劑量多層螺旋CT可顯著降低患者輻射劑量，更易檢出微小病變，并且不對圖像質量產生影響。