iDose重建低劑量CT掃描在兒童鼻竇成像中的應用

來曉春 郝 亮 杜 芳

（杭州市中醫(yī)院，浙江杭州 310007）

iDose重建低劑量CT掃描在兒童鼻竇成像中的應用

來曉春 郝 亮 杜 芳

（杭州市中醫(yī)院，浙江杭州 310007）

目的探討iDose重建低劑量CT掃描在兒童鼻竇檢查中的應用。方法將40例鼻竇炎患兒隨機分為兩組，分別行常規(guī)劑量（100kV、100mA）CT掃描濾波反投影重建與低劑量（100kV、25mA）CT掃描iDose重建，測量感興趣區(qū)的客觀噪聲，對圖像質(zhì)量進行主觀評級，記錄容積CT劑量指數(shù)及劑量長度乘積，并從輻射劑量、噪聲、圖像分級方面對兩組進行比較。結(jié)果與常規(guī)劑量組比較，低劑量組的輻射劑量下降約76%，噪聲增加，但兩組圖像質(zhì)量均滿足診斷要求。結(jié)論對于鼻竇炎患兒進行iDose重建低劑量CT掃描，能有效地降低輻射劑量，同時也能滿足診斷要求，值得臨床推廣應用。

輻射劑量；迭代重建技術(shù)；體層攝影術(shù)；X射線計算機；兒童；鼻竇炎

鼻竇炎是耳鼻喉科的常見疾病，CT是診斷鼻竇炎癥性疾病的常用檢查，掃描范圍內(nèi)包含的晶狀體是放射敏感器官，容易導致輻射誘導的白內(nèi)障，且兒童比成人更易受損害。因此，兒童鼻竇低劑量掃描具有重大臨床意義。但低劑量掃描會導致圖像噪聲增加，傳統(tǒng)常用的濾波反投影（FBP）重建技術(shù)對噪聲比較敏感，降低劑量可能影響圖像質(zhì)量和準確診斷。與FBP相比，迭代重建（IR）技術(shù)（iDose）在圖像質(zhì)量滿足診斷要求的同時可顯著降低輻射劑量。iDose重建低劑量CT掃描在鼻竇病變中的應用尚不多。本文比較FBP重建常規(guī)劑量及iDose重建低劑量掃描對圖像質(zhì)量的影響，探討iDose重建低劑量CT掃描在兒童鼻竇檢查中的應用。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集杭州市中醫(yī)院2013年10月～2014年5月診斷為鼻竇炎患兒40例，其中男18例，女22例，年齡2～16歲，平均（7±3）歲，體質(zhì)量12.5～56.3kg，平均（26.3±11.9）kg。本觀察已獲得醫(yī)院倫理委員會批準。

1.2 檢查設(shè)備與方法 將40例鼻竇炎患兒隨機分為FBP組和iDose組兩組，每組20例，用不同參數(shù)行鼻竇CT掃描。FBP組男10例，女10例，年齡3～16歲，平均（8±3）歲；行常規(guī)劑量CT掃描，F(xiàn)BP重建。iDose組男8例，女12例，年齡2～14歲，平均（6± 3）歲；行低劑量CT掃描，iDose重建。掃描設(shè)備：荷蘭PHILIPS Brilliance iCT 256層螺旋CT掃描儀。掃描參數(shù)：FBP組掃描層厚2mm，管電壓100kV，管電流100mA，重建技術(shù)FBP；iDose組掃描層厚2mm，管電壓100kV，管電流25mA，重建技術(shù)IR（iDose 5）。

1.3 圖像質(zhì)量評價 由1位臨床經(jīng)驗豐富的放射科技師測量感興趣區(qū)（ROI）的CT值的標準差（SD），代表客觀圖像噪聲，ROI選擇在眼球最大徑層面的玻璃體內(nèi)，面積為30mm2。由2位高年資放射科醫(yī)師采用盲法對2組圖像進行主觀評價，主要觀察對象包括中鼻甲、鉤突、上頜竇開口、篩漏斗、額隱窩、篩板，從圖像偽影有無、結(jié)構(gòu)及病變顯示是否清晰、圖像能否滿足診斷要求方面，分為3級：1級：正常圖像；2級：圖像少許偽影；3級：圖像嚴重偽影、顯示結(jié)構(gòu)及病變模糊，影響診斷。

1.4 輻射劑量評估 記錄CT掃描儀自動顯示的容積CT劑量指數(shù)（CTDIvol）和劑量長度乘積（DLP），作為評估CT掃描輻射劑量的客觀指標。

1.5 統(tǒng)計學處理 采用SPSS18.0軟件進行統(tǒng)計學分析。計量資料以（±s）表示。兩種掃描方法下掃描劑量、噪聲的比較采用獨立樣本t檢驗。

2 結(jié) 果

2.1 輻射劑量 常規(guī)劑量組的CTDIvol與DLP分別為（14.92±0.45）mGy、（228.22±14.31）mGy·cm，而低劑量組的CTDIvol與DLP分別為（3.63±0.06）mGy、（51.57±2.23）mGy·cm，兩組比較CTDIvol下降幅度約76%，DLP下降約77%，差異有統(tǒng)計學意義。見表1。

2.2 圖像噪聲 常規(guī)劑量組的噪聲為（7.05± 0.67）HU，低于低劑量組的（10.04±0.95）HU，差異有統(tǒng)計學意義。見表1。

2.3 圖像質(zhì)量分級 常規(guī)劑量FBP重建組的圖像均達到1級；低劑量iDose重建組的圖像達到1級17例、2級3例，均能滿足診斷要求。見表2、圖1及圖2。

表1 各掃描組CT輻射劑量、客觀噪聲結(jié)果比較

表2 各掃描組圖像質(zhì)量主觀分級

圖1 100mA掃描FBP重建兒童鼻竇軸位及重組冠狀位CT圖像，圖像質(zhì)量為1級。

圖2 25mA掃描iDose重建兒童鼻竇軸位及重組冠狀位CT圖像，圖像質(zhì)量為1級。

3 討 論

鼻竇炎是兒童常見易發(fā)疾病，由于兒童鼻竇的生理特點，CT檢查已成為評價兒童鼻竇炎的“金標準”。兒童處于生長發(fā)育期，對放射線的敏感性是成年人的10倍多，尤其是眼球晶狀體，對射線極為敏感，受到過量照射會導致透明度下降甚至引起白內(nèi)障。但是鼻竇CT檢查掃描范圍必定包含晶狀體在內(nèi)。CT檢查必須在保證圖像質(zhì)量能滿足診斷要求的前提下，盡可能降低輻射劑量。1990年，Naidich等［1］首次提出低劑量CT掃描來減少患者的輻射劑量，此后逐漸被人們認識并應用。

降低輻射劑量的常用措施有降低管電流、降低管電壓、加大掃描層厚、加大螺距、縮短掃描時間等。降低管電流是常用的低劑量CT檢查方法。周陽泱等［2］報道，單純將管電流從200 mA降至50 mA，晶狀體所受射線劑量僅為原來的15%，但鼻竇CT圖像質(zhì)量并沒有明顯下降。本文通過降低管電流，輻射劑量降低約76%，圖像均滿足診斷要求。

受目前臨床常用的FBP重建方法的限制，前述通過改進掃描參數(shù)降低輻射劑量的方法若改變幅度過大會導致圖像質(zhì)量明顯下降，噪聲顯著增多。隨著研究的深入，低劑量CT研究的重點進展到改進圖像重建算法，其中IR技術(shù)是熱點。與FBP相比，IR算法通過一種數(shù)學模型選擇性識別并去除圖像噪聲，能在輻射劑量較低的條件下獲得噪聲較少的高質(zhì)量圖像。郭森林等［3］認為，使用iDose算法行鼻竇掃描是切實可行的，特別是針對鼻竇炎和竇壁骨折的診斷，劑量可以更低，值得進一步研究和推廣。Hoxworth等［4］應用GE公司IR算法中的VEO重建，行鼻竇低劑量掃描時噪聲明顯降低。本文行鼻竇低劑量掃描iDose重建，獲得滿足診斷要求的圖像，但噪聲增加?？紤]原因可能與不同公司不同IR技術(shù)具有不同的參數(shù)特點和計算方法有關(guān)，另外掃描條件也有差異，這些都有待進一步研究。

綜上所述，對兒童鼻竇炎癥進行iDose重建低劑量CT掃描，在滿足診斷要求的前提下，能有效降低患兒的輻射劑量，安全可靠，值得臨床推廣應用。

［1］Naidich D P，Marshall C H，Gibbin C，et al．Low－dose CT of the lungs：preliminary observations．Radiology，1990，175：729

［2］周陽泱，韓萍，馮敢生，等．鼻竇低劑量CT掃描對圖像質(zhì)量影響的研究．中華放射學雜志，2005，39（3）：239

［3］郭森林，牛延濤．迭代算法在鼻竇多層CT中的應用．中華放射醫(yī)學與防護雜志，2014，34（5）：390

［4］Hoxworth J M，Lal D，F(xiàn)letcher G P，et al．Radiation Dose Reduction in Paranasal Sinus CT Using Model－Based Iterative Reconstruction．AJNR Am J Neuroradiol，2014，35：644