低劑量CT掃描技術(shù)聯(lián)合圖像重建在泌尿系結(jié)石診治中的作用＊

南京醫(yī)科大學(xué)附屬常州市第二人民醫(yī)院放射科 (江蘇 常州 213000)

馬 翼 陸 凱

低劑量CT掃描技術(shù)聯(lián)合圖像重建在泌尿系結(jié)石診治中的作用＊

南京醫(yī)科大學(xué)附屬常州市第二人民醫(yī)院放射科 (江蘇 常州 213000)

馬 翼 陸 凱

目的探討低劑量CT掃描技術(shù)聯(lián)合圖像重建在泌尿系結(jié)石患者診治中的作用。方法選取我院2014年5月至2015年5 月60例泌尿系結(jié)石患者為研究對象，以病理結(jié)果為準。使用常規(guī)劑量、低劑量進行CT掃描各一次，并將其分為常規(guī)劑量組與低劑量組，且對低劑量組分別使用濾過反投影技術(shù)及域迭代重建算法對圖像進行重建，比較兩組全部結(jié)石檢出率、腎結(jié)石檢出率、輸尿管結(jié)石檢出率，記錄患者的CT容積劑量指數(shù)(CT volume dose index, CTDIvol)；比較不同圖像重建技術(shù)的圖像噪聲、信噪比等圖像質(zhì)量，并進行圖像分析。結(jié)果低劑量組全部結(jié)石檢出率、腎結(jié)石檢出率、輸尿管結(jié)石檢出率分別為96.67%、93.75%及100.00%；而常規(guī)劑量組各部位結(jié)石檢出率均為100.00%。兩組檢查方法的結(jié)石檢出率比較無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。常規(guī)劑量組的平均CTDIvol 為(18.56±3.72)mGy，低劑量組為(2.91±0.34)mGy，低劑量組所受到的輻射劑量比常規(guī)劑量組降低84%，有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。低劑量IRIS算法圖像平均噪聲低于FBP算法圖像，平均信噪比高于FBP算法圖像，有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。結(jié)論低劑量CT掃描技術(shù)聯(lián)合IRIS對圖像進行重建，可保證圖像質(zhì)量，且對泌尿系結(jié)石的檢出率與常規(guī)劑量檢出率無明顯差異，可用于泌尿系結(jié)石的診斷。

低劑量CT掃描；圖像重建；泌尿系結(jié)石

泌尿系結(jié)石是泌尿外科常見疾病之一，隨著我國飲食結(jié)果的改變，其發(fā)病率正逐年增加[1]。CT掃描技術(shù)可診斷泌尿系統(tǒng)結(jié)石，且敏感度與準確度均較高，現(xiàn)已成為臨床診斷結(jié)石的重要方法之一[2]。但CT掃描輻射劑量較大，易對患者產(chǎn)生危害，因此，降低患者CT掃描的輻射劑量是臨床研究的熱點問題。有研究發(fā)現(xiàn)，IRIS可明顯降低輻射劑量，使圖像質(zhì)量得到改善[3]。目前，在確保圖像質(zhì)量的同時盡可能降低輻射劑量是臨床研究的重要課題。為了進一步研究低劑量CT掃描技術(shù)聯(lián)合圖像重建在泌尿系統(tǒng)結(jié)石患者診治中的作用，選取我院2014 年5月至2015年5月60例泌尿系結(jié)石患者為研究對象進行研究，現(xiàn)將結(jié)果報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取我院2014年5月至2015年5月60例泌尿系結(jié)石患者為研究對象，其中男28例，女32例；年齡22～75歲，平均年齡(51.05±7.60)歲；身高1.50～1.84cm，平均身高(1.67±0.19)cm；體重49.0～110.0kg，平均體重(73.89±8.25)kg。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審查通過，且所有患者均簽署知情同意書。

1.2 方法采用64排螺旋CT進行掃描，患者在檢查前30min內(nèi)飲水300ml，憋尿至膀胱充盈后進行掃描，掃描前注意除去體表異物。取仰臥位，掃描過程中注意屏住呼吸，以腎臟上緣至恥骨聯(lián)合下緣為掃描范圍；每位患者常規(guī)劑量、低劑量掃描各一次，常規(guī)劑量組mAs250，管電壓為120kV，球管旋轉(zhuǎn)時間為0.5s，螺距為0.6；低劑量組mAs為30，其余掃描條件與常規(guī)劑量一樣。

1.3 觀察指標(1)比較兩組結(jié)石檢出率，以病理檢查結(jié)果為準。(2)兩組接受的輻射劑量比較。(3)低劑量FBP算法圖像與IRIS圖像的圖像質(zhì)量比較。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法選用統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS15.0對研究數(shù)據(jù)進行分析和處理，計數(shù)資料采取率(%)表示，計量資料行(±s)表示，組間對比進行χ2檢驗和t值檢驗，以P＜0.05為有顯著性差異和統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組結(jié)石檢出率比較兩組全部結(jié)石檢出率、腎結(jié)石檢出率、輸尿管結(jié)石檢出率比較無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。見表1。

表1 兩組結(jié)石檢出率比較

2.2 兩組接受的輻射劑量比較常規(guī)劑量組的平均CTDIvol為(18.56±3.72)mGy，低劑量組為(2.91±0.34)mGy，低劑量組所受到的輻射劑量比常規(guī)劑量組降低84%，有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。

2.3 低劑量FBP算法圖像與IRIS算法圖像的圖像質(zhì)量比較低劑量IRIS算法圖像平均噪聲低于FBP算法圖像，平均信噪比高于FBP算法圖像，有統(tǒng)計學(xué)意義（P ＜0.05)。見表2。

表2 低劑量FBP 算法圖像與IRIS 算法圖像的圖像質(zhì)量比較

2.4 患者CT圖像分析常規(guī)劑量CT圖像可顯示泌尿系結(jié)石，圖像質(zhì)量較好(見圖1與圖4)，但輻射劑量較大。常規(guī)劑量與低劑量掃描對結(jié)石檢出情況相同，但低劑量掃描在降低輻射劑量的同時，也會使圖像噪聲增加，從而降低圖像質(zhì)量；IRIS是一種降低圖像噪聲的重建算法，其考慮了數(shù)據(jù)的統(tǒng)計噪聲性質(zhì)，可不損害空間分辨力，并降低圖像噪聲，從而得到清晰的圖像，因此低劑量IRIS算法圖像優(yōu)于低劑量FBP算法圖像(見圖2、3與圖5、6)。

圖1-3為一44歲女性患者，左側(cè)腰痛伴有血尿。圖1常規(guī)劑量CT圖像顯示，左輸尿管下端結(jié)石，最大直徑為4mm。圖2為低劑量FBP算法圖像，圖3為低劑量IRIS算法圖像。圖2與3均可顯示輸尿管結(jié)石，但圖3的圖像質(zhì)量優(yōu)于圖2。圖4-6為一53歲男子，右側(cè)腰部疼痛。圖4常規(guī)劑量CT圖像顯示，右腎積水。圖6為低劑量CT圖像，圖5為低劑量FBP算法圖像，但圖6的圖像質(zhì)量優(yōu)于圖5。

3 討 論

泌尿系結(jié)石主要包括輸尿管結(jié)石、腎結(jié)石、膀胱結(jié)石，主要臨床表現(xiàn)為血尿、腰酸痛、腹痛等[4]。其中輸尿管結(jié)石可引起泌尿系梗阻，進而引起疼痛及排尿困難，早起診斷可減少患者并發(fā)癥的發(fā)生率，改善預(yù)后[5]。傳統(tǒng)主要采用X線平片、超聲及靜脈腎盂造影診斷泌尿系結(jié)石，但常出現(xiàn)誤診、漏診病例，且漏診率較高[6]。CT掃描技術(shù)診斷泌尿系結(jié)石準確性與敏感性均較高，可以進一步區(qū)分結(jié)石的化學(xué)成分，指導(dǎo)患者的臨床治療，檢查時間短，可檢出潛在的非結(jié)石病變，無需注射或口服對比劑，現(xiàn)已成為臨床診斷泌尿系結(jié)石的金標準[7]。國際放射防護委員會一直提倡臨床合理使用放射劑量，避免輻射劑量過大對生命健康造成不利影響[8]。常規(guī)劑量CT掃描技術(shù)患者接受的輻射劑量很大，使用低劑量掃描輻射劑量聯(lián)合IRIS對圖像進行重建，可降低約50%的輻射劑量，且掃描結(jié)果與常規(guī)劑量相同[9]。

本研究主要探討了低劑量CT掃描技術(shù)聯(lián)合圖像重建在泌尿系結(jié)石患者診治中的作用。兩組全部結(jié)石檢出率、腎結(jié)石檢出率、輸尿管結(jié)石檢出率比較明顯無差異，提示低劑量CT掃描技術(shù)在降低輻射劑量的同時，并未影響對泌尿系統(tǒng)結(jié)石的檢出率。低劑量組所受到的輻射劑量比常規(guī)劑量組降低84%，本文主要通過降低管電流的方法來降低輻射劑量，結(jié)果顯示其可明顯減低患者的輻射劑量，但同時也可降低圖像的對比度或分辨率，降低信噪比，增大圖像的噪聲，對CT圖像的質(zhì)量造成影響，Mayod[10]等研究表明，成倍的降低管電流及放射線劑量，但圖像質(zhì)量并未成倍的降低，而且圖像質(zhì)量水平仍然較高。因此本研究雖然極大地降低了管電流，但圖像質(zhì)量并未顯著降低，并且結(jié)合IRIS算法圖像，提高圖像質(zhì)量。迭代重建算法是一種非常精確的統(tǒng)計模型，其可選擇性的識別、去除X線產(chǎn)生的噪聲，然后通過多次迭代有效減輕偽影與噪聲，不斷提高圖像質(zhì)量。束宏敏[11]等研究適應(yīng)統(tǒng)計迭代重建技術(shù)對泌尿系結(jié)石低劑量CT圖像質(zhì)量的影響結(jié)果顯示，低劑量CT掃描結(jié)合迭代重建技術(shù)在保證圖片質(zhì)量的同時，可降低輻射劑量，與本研究結(jié)果相符。

綜上，低劑量CT掃描技術(shù)聯(lián)合IRIS對圖像進行重建，可保證圖像質(zhì)量，且對泌尿系結(jié)石的檢出率與常規(guī)劑量檢出率無明顯差異，具有較好的臨床應(yīng)用價值。

[1]史振峰,陳杰,孫奇,王英剛等.CT檢查對泌尿系統(tǒng)結(jié)石成分的診斷準確性評價[J].中國全科醫(yī)學(xué),2013,16(7):710-712.

[2]曾憲春,江杰,吳莉等.雙源CT雙能量成像體外分析泌尿系結(jié)石成分[J].中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2015,23(2):96-99.

[4]李麗超,宮鳳玲,周立娟等.輸尿管結(jié)石低劑量CT掃描中不同iDose等級、不同層厚重建圖像的質(zhì)量比較[J].山東醫(yī)藥,2016,5(11):88-89.

[5]林麗紅,段凱,胡毅等.多層螺旋CT非增強掃描在泌尿系結(jié)石診斷及治療中的應(yīng)用價值[J].罕少疾病雜志,2014,21(4):5-7.

[6]徐振鋒,劉東旭,潘文等.小劑量與常規(guī)劑量16排螺旋CT掃描對泌尿系結(jié)石的診斷價值[J].現(xiàn)代中西醫(yī)結(jié)合雜志,2013,22(12):1334-1335.

[7]張家宙.泌尿系低劑量螺旋CT掃描技術(shù)的應(yīng)用分析[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2013,10(7):92-94.

[8]段宏偉,張振勇.12 8層螺旋CT低劑量掃描在泌尿系結(jié)石診斷中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代醫(yī)用影像學(xué),2015,24(3):444-445.

[9]黃錦熾.泌尿結(jié)石臨床診斷應(yīng)用不同劑量CT掃描效果觀察[J].中國CT和MRI雜志,2015,68(6):65-67.

[1 0]Kn o e p f l e E, Hamm M, Wa r t enbe r g S, e t a l. CT i n u r e t e r n l i t h i as i s wi t h a r a d i a t i on d o s e e q ua l t o in t r avenous u rog r aphy: resul ts in 209 pat ients[J]. Rofo,2003,175(12):1667-1672.

[11]Mayod TR, Har tman TE, Lee KS, et al. CT of the Chest: Minimal Tube Cur rent Required for Good Image Qual i ty wi th the Least Radiat ion does[J]. AJR,1995,164(3):603-607.

[12]束宏敏,李小虎,余永強等.自適應(yīng)統(tǒng)計迭代重建技術(shù)對泌尿系結(jié)石低劑量CT圖像質(zhì)量的影響[J].中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2016,17(2):148-152.

(本文編輯: 張嘉瑜)

Effect of Low Dose CT Scanning Technology Combined With Image Reconstruction in Diagnosis and Treatment of Urinary Calculi*

MA Yi, LU Kai. Department of Radiology, Changzhou City Second People's Hospital, Changzhou 213000, Jiangsu Province, China

ObjectiveTo explore the effect of low dose CT scanning technology combined With image reconstruction in diagnosis and treatment of urinary calculi.MethodsSixty patients With urinary calculi in our hospital from May 2014 to May 2015 were selected as the research objects, pathological results were used as the criterion. They were divided into routine dose group and low dose group, all underwent conventional dose and low dose CT scanning. Filtered back projection technique (FBP) and iterative reconstruction algorithm (IRIS) were used to reconstruction in low dose group. Detection rate of all stones, detection rate of kidney stones, detection rate of ureteral calculus in the two groups were compared and CT volume dose index (CTDIvol) of patients were recorded; pattern noise, noise-signal ratio of the images by different image reconstruction technology were compared.ResultsThere w as no significant difference in detection rate of all stones, detection rate of kidney stones, detection rate of ureteral calculus btween low dose group (96.67%, 93.75%, 100.00%) and routine dose group (100.00%, 100.00%, 100.00%) (P＞0.05). Average CTDIvol of routine dose group was (18.56±3.72)mGy, low dose group was (2.91±0.34)mGy, the radiation dose of the latter was decreased 84% compared to the former(P＜0.05). Average noise of low dose IR IS algorithm image was significantly lower than FBP algorithm image while the average noise-signal ratio w as significantly higher than it (P＜0.05).ConclusionLow dose CT scanning technology combined With IR IS to reconstruct image can ensure quality of image. The detection rate of urinary calculi has no significant difference from detection rate of conventional dose, can be used in diagnosis of urinary calculi.

Low Dose CT Scanning; Image Reconstruction; U rinary Calculi

R445.3; R691.4

A

國家自然科學(xué)基金資助項目(81460141)

10.3969/j.i s sn.1672-5131.2016.11.028

陸 凱

2016-09-21