迭代重建（iDose4）低劑量CT對鼻竇炎癥圖像質(zhì)量及輻射劑量的影響

齊振平

摘 要： 本文主要目的是探討鼻竇炎癥CT檢查中迭代重建技術(shù)對圖像質(zhì)量及輻射劑量的影響。采用的方法有256層螺旋CT，選取臨床擬診為鼻竇炎癥的80例患者進(jìn)行CT掃描，隨機(jī)分成低劑量組和常規(guī)劑量組，對比分析兩種掃描方式下患者的輻射劑量及圖像質(zhì)量。低劑量組采用迭代重建（iDose4）行圖像重建。結(jié)果顯示，鼻竇病變及解剖結(jié)構(gòu)在兩組病例中均清晰顯示，圖像質(zhì)量評分沒有統(tǒng)計學(xué)意義。患者有效輻射劑量比較，常規(guī)劑量組明顯高于低劑量組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義?？梢?， 使用迭代重建技術(shù)（iDose4）可以在保證圖像質(zhì)量的同時明顯降低輻射劑量。

關(guān)鍵詞： 鼻竇炎癥圖像 體層攝影術(shù) x線計算機(jī) 輻射劑量

自從應(yīng)用X射線進(jìn)行人體檢查以來，尤其是近幾年，由于螺旋CT設(shè)備的飛速發(fā)展，螺旋CT技術(shù)在對臨床各科室病人及人體多個器官診斷檢查中得到了廣泛應(yīng)用，隨之帶來的受檢者接受輻射劑量的增加及其潛在危害性也受到了更廣泛的關(guān)注，國內(nèi)外學(xué)者稱，CT檢查已經(jīng)成為最大的醫(yī)源性輻射來源之一。

鼻炎、鼻竇炎是耳鼻喉科的常見病、多發(fā)病，鼻竇CT橫軸位及冠狀位掃描是首選檢查方法。但其輻射劑量偏高的問題一直困擾著放射工作人員。特別是鼻竇炎病程長，治愈十分困難，易反復(fù)發(fā)作，臨床上如反復(fù)使用CT掃描，可明顯增加患者的累積輻射量，增加患者的致癌風(fēng)險[1][2]。降低管電壓和管電流可降低輻射劑量，但會增加圖像的噪聲，降低圖像信噪比。迭代重建技術(shù)（iDose4）在保證圖像質(zhì)量滿足診斷要求的情況下能有效降低CT檢查帶來的高輻射劑量。本研究旨在探討迭代重建技術(shù)（iDose4）低劑量CT在鼻竇病變的圖像質(zhì)量及有效輻射劑量的差別。

1.資料與方法

1.1臨床資料

對2013年5月到7月臨床擬診為鼻竇炎的80例患者進(jìn)行鼻竇CT檢查，其中男性43例，女性37例，年齡15～70歲，平均47歲。

將80例患者隨機(jī)分成低劑量組和常規(guī)劑量組。掃描參數(shù)：低劑量組（100KV 150mAs n=40），常規(guī)劑量組（120KV 250mAs n=40）。

1.2檢查方法

所有患者掃描均在Philips Brilliance256層iCT機(jī)上完成，選擇螺旋掃描方式。掃描野200mm，矩陣為512×512。掃描頭顱側(cè)位定位像，螺旋掃描范圍包括全組鼻旁竇，定位像上設(shè)定掃描計劃線，掃描時將患者分為兩組（自身對照實驗），A組（低劑量組）和B組（常規(guī)劑量組）。低劑量組掃描參數(shù)：100KV，150mA，1s；常規(guī)劑量組參數(shù)：120KV，250mA，1s。A組和B組掃描參數(shù)均采用層厚3mm，螺距1.5，其掃描參數(shù)設(shè)定后，CT掃描操作界面會自動顯示放射線輻射劑量和單位（mGv），即單圈CT劑量加權(quán)指數(shù)（CTDIW），CT技師應(yīng)將A組和B組CT劑量加權(quán)指數(shù)分別記錄?；颊叩捏w位設(shè)計：患者仰臥于掃描床上，頭部正中線對應(yīng)掃描床中線，使聽眶線垂直于床面，使CT縱軸定位光標(biāo)重疊于頭部正中線，橫軸定位光標(biāo)重疊于兩眼外矢角。囑患者在掃描過程中頭顱保持固定不動。掃描對照，即在其他參數(shù)不變的情況下，毫安上調(diào)為100mA。掃描結(jié)束后再減小圖像層厚及層間隔，使圖像層數(shù)增多，利于在圖像處理工作站仔細(xì)觀察和圖像重組，如多平面重組（MPR）和三維成像（3D）。

1.3圖像分析

由2名不知掃描條件及患者臨床資料的放射科醫(yī)師（從事影像診斷工作5年以上）對圖像質(zhì)量進(jìn)行評價及分級，二者意見不一致時共同商定結(jié)果。將掃描圖像分為三個等級：一級圖像良好，解剖結(jié)構(gòu)及病變顯示清晰，均勻性好。二級圖像一般，但不影響診斷。三級為不合格圖像，顆粒增粗，影響診斷。

1.4輻射劑量統(tǒng)計

進(jìn)行CT檢查時，主機(jī)自動生成CT劑量指數(shù)（CTDI（mGy））和劑量長度乘積（DLP（mGy/cm））。根據(jù)公式ED=DIP×C換算成有效輻射劑量（ED），其中C為換算因子，本研究采用頭部平均值0.0032，計算出ED值。

1.5統(tǒng)計分析

結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（■±S）表示。資料采用GraphPad Prism 4.0 software （GraphPad Software， Inc.，San Diego， CA）分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，兩組數(shù)據(jù)比較用student t test。P<0.05被認(rèn)為具有統(tǒng)計學(xué)差別。

2.結(jié)果

2.1輻射劑量結(jié)果比較

常規(guī)劑量組與低劑量組平均ED分別為1.0256和0.608，低劑量組較常規(guī)劑量組劑量降低了41%（P<0.01）。

圖1 常規(guī)劑量組與低劑量組平均ED比較，p<0.01

A B

圖2 常規(guī)劑量掃描圖像

C D

圖3 低劑量掃描圖像

2.2圖像分級與表現(xiàn)

常規(guī)劑量組圖像均良好，屬于一級圖像，解剖及病變顯示清晰，能滿足診斷要求。低劑量組有一名較重患者圖像質(zhì)量為二級，但不影響診斷要求。

3.討論

輻射劑量對人體的危害根據(jù)聯(lián)合國原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會（UNSCEAR）在1988年的報告指出，X射線診斷的醫(yī)療照射已經(jīng)成為人工電磁輻射的最大來源。自1990年Naidich等首先報道低劑量胸部CT掃描之后，低劑量越來越受到人們的關(guān)注，近10年來眾多高端CT設(shè)備應(yīng)用于臨床，如飛利浦128排256層ICT、東芝320排CT、西門子大雙源CT及GE寶石64排128層CT，掃描速度越來越快，圖像越來越清晰，但是在得到更多診斷信息的同時，患者受輻射的劑量也在增加，同時社會對醫(yī)療輻射的后果也越來越重視，為此積極探索降低輻射劑量技術(shù)成為現(xiàn)在放射醫(yī)學(xué)工作的熱點(diǎn)。相關(guān)資料把X射線對生物體的照射產(chǎn)生的生物效果分為5個階段：①物理階段；②物理化學(xué)階段；③化學(xué)階段；④生化學(xué)階段；⑤生物學(xué)階段。其中生化學(xué)階段影響較大，所用時間較短，會使分子發(fā)生變化引起DNA和蛋白質(zhì)生物構(gòu)造的變化。大腦是人體的高級中樞器官，不應(yīng)長時間或短時間內(nèi)多次照射，而眼中晶狀體屬于中高感受性組織，在掃描顱腦的時候應(yīng)盡量保護(hù)，但在病情需要時，又不能減少次數(shù)，只有降低輻射劑量才能避免上述器官因輻射而受損，所以降低輻射劑量檢查才是可行辦法。

常規(guī)降低劑量的主要方式包括：降低管電壓、管電流，縮短掃描長度，縮小FOV，但效果有限。迭代重建（iterativereconstruction，IR）算法應(yīng)用于臨床研究顯示，IR法可以在保證圖像質(zhì)量的同時明顯降低輻射劑量。本研究結(jié)果與之相同，應(yīng)用迭代重建技術(shù)（iDose4）能夠明顯補(bǔ)償?shù)蛣┝砍上裨斐傻膱D像噪聲增大現(xiàn)象，改善對比噪聲比，從而得到與常規(guī)掃描質(zhì)量相當(dāng)?shù)膱D像，值得在臨床中大力推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭云，李建穎，馬大慶.CT檢查中低X射線劑量技術(shù)的應(yīng)用和進(jìn)展[J].中華放射學(xué)雜志，2008，42（10）：1117-1120.

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[3]袁聿德，曹厚德，燕樹林，等.X線攝影學(xué)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，1999：98-102.