探討256iCT低劑量肺掃描的臨床應(yīng)用價值

康書朝 崔鳳? 葉斌 楊勇

肺部疾病是發(fā)病率和病死率最高的疾?。?］，目前CT是肺部疾病檢查的最佳手段。CT越來越多應(yīng)用在臨床檢查之中，對于肺部疾病，尤其是藏匿于心臟、膈穹窿內(nèi)、縱膈內(nèi)的病灶，CT顯示優(yōu)勢明顯。肺部CT檢查已經(jīng)成為放射科日常工作中最多的檢查項目，但常規(guī)CT掃描輻射劑量高，多次掃描易對患者造成輻射傷害［2］。隨著現(xiàn)代成像技術(shù)的發(fā)展，CT成像的時間和空間分辨率有較大的提高，其克服以往X線分辨力不夠，常規(guī)CT輻射劑量偏大，對小病灶亦存在分辨力不足的缺點，高分辨率采集及迭代重建技術(shù)（IR）使影像的信息量成倍增加，進一步提高了圖像的分辨率，因此探討肺部低劑量CT掃描替代常規(guī)劑量掃描的可能性。

1 臨床資料

1.1 一般資料 回顧性收集本院于2013年12月至2015年12月使用西門子sensation16排CT行肺部常規(guī)劑量CT檢查，發(fā)現(xiàn)肺結(jié)節(jié)且于3～24個月隔期復查中使用飛利浦256iCT低劑量掃描的患者200例，其中男124例，女76例；年齡42～85歲，平均68.5歲。納入標準：（1）＞40歲健康人群或未發(fā)現(xiàn)其它疾病的患者。（2）身體狀況能夠耐受穿刺活檢和手術(shù)者。（3）初步設(shè)定體重指數(shù)（BMI）為18～30者。排除標準：有嚴重心肺疾病或肝腎功能嚴重不全者，不能耐受穿刺手術(shù)者，屏氣訓練不配合者。

1.2 檢查方法 所有患者均使用了常規(guī)劑量（120kV/100mAs；濾波反投影法FBP）和低劑量（120kV/50、30mAs；迭代算法iDose技術(shù)）參數(shù)掃描。掃描前去除患者身上金屬物品并指導患者屏氣訓練，減少金屬及呼吸偽影以便得到高質(zhì)量的圖像。采用肺部掃描模式，范圍從肺尖至肺底，管電壓120kV，視野（FOV）330mm，層厚5mm，層間距5mm，重建層厚1.5mm，矩陣512×512，螺距1.0，窗寬1500，窗位-400。西門子sensation16排CT掃描參數(shù)：機架轉(zhuǎn) 速0.35s/r，探 測 器16×0.75mm，100mAs，F(xiàn)BP；飛利浦256iCT掃描參數(shù)：機架轉(zhuǎn)速0.27s/r，探測器128×0.625mm，50/30mAs，iDose（4）。

1.3 圖像數(shù)據(jù)分析 將常規(guī)劑量和低劑量組原始數(shù)據(jù)傳輸至飛利浦星云工作站，進行客觀評價?？陀^分析：選取肺部CT軸位圖像，由2名高年資技師采用盲法定量測量每位患者肺尖區(qū)（肺上界與主動脈弓之間1/2處）、主動脈弓水平區(qū)、心臟水平區(qū)（主動脈弓與肺下界之間1/3處）、肺底區(qū)（主動脈弓與肺下界之間2/3處）的肺實質(zhì)區(qū)域內(nèi)的CT值及其噪聲（SD），每一層面左右兩肺分別取三個感興趣區(qū)（直徑約1cm的ROI）測量、記錄各區(qū)域平均CT值和SD值，所有感興趣區(qū)域都避開血管影。同時將相同大小ROI置于同層面測量降主動脈CT值，按公式計算信噪比（SNR）、對比噪聲比（CNR），比較不同部位SNR、CNR的差異。SNR=|S肺實質(zhì)|/背景噪聲，CNR=（|S肺實質(zhì)-S降主動脈|）/背景噪聲，其中S肺實質(zhì)為肺實質(zhì)CT值均值；S降主動脈為降主動脈CT值均值。背景噪聲為肺實質(zhì)的SD平均值。并記錄相應(yīng)的輻射劑量：包括CT劑量容積指數(shù)（CTDIvol，mGy），劑量長度乘積（DLP，mGy·cm），有效吸收劑量（ED，mSv），評價患者所受輻射劑量。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件。計量資料以（x±s）表示，組間比較采用t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 常規(guī)劑量組和低劑量組圖像CT值和SD值比較 在兩組圖像質(zhì)量客觀評價中，圖像在肺尖、主動脈弓水平、心臟水平、肺底區(qū)處的CT值和SD值均無明顯差異（P均＞0.05），見表1。

2.2 常規(guī)劑量組和低劑量組圖像SNR、CNR值及輻射劑量比較 在兩組圖像質(zhì)量客觀評價中，在SNR、CNR方面差異有統(tǒng)計學意義（P均＜0.05），低劑量組圖像的SNR和CNR平均值高于常規(guī)劑量組，圖像質(zhì)量優(yōu)于常規(guī)劑量組；在CTDIvol、DLP、ED方面差異有統(tǒng)計學意義（P均＜0.05），低劑量組明顯減少患者所受輻射劑量。

2.3 典型圖片 見圖1、2。

表1 常規(guī)劑量組和低劑量組圖像CT值和SD值比較［Hu，（x±s）］

表2 常規(guī)劑量組和低劑量組圖像SNR、CNR值及輻射劑量比較（x±s）

圖1 應(yīng)用常規(guī)劑量掃描肺尖區(qū)圖像

圖2 同一患者應(yīng)用低劑量參數(shù)掃描同一層面圖像

3 討論

正常的肺是一個含氣的器官，與病變之間有較大的密度差異，只要有足夠的空間分辨率，肺內(nèi)病灶的檢出率則較高。CT是利用一定能量的X射線穿過人體時，不同厚度和原子序數(shù)的物質(zhì)對X射線衰減不同這一特性成像的。有研究顯示，CT是放射學檢查最大的電離輻射來源［3］，CT檢查所導致的輻射損傷問題不容忽視。因此探討一種低輻射劑量，又不影響圖像質(zhì)量的掃描方法是大家共同關(guān)心的問題。大量研究表明低劑量CT掃描并不影響肺部疾病的診斷［4-7］，故設(shè)計低劑量與常規(guī)劑量CT掃描方案進行比較，探討兩組不同參數(shù)CT掃描對肺部圖像質(zhì)量的影響。

傳統(tǒng)多采用降低管電壓和管電流來減少電離輻射，兩者在降低輻射劑量超過一定范圍時，不僅會增加圖像噪聲，降低信噪比，影響圖像質(zhì)量，還會改變正常組織和病變組織的CT值，進而影響檢查結(jié)果的分析，從而影響臨床診斷，CT掃描失去了意義。所以單純靠降低管電壓、管電流來減少電離輻射有一定的局限性。重建算法作為影響圖像質(zhì)量重要因素之一，成為研究減少電離輻射的關(guān)注點。自CT應(yīng)用以來，F(xiàn)BP算法一直都是CT圖像重建算法的基礎(chǔ)和“金標準”［8］。FBP具有分辨率高、成像速度快等優(yōu)點，但其對數(shù)據(jù)的完備性要求較高，也就意味著需要較高的劑量和較長的檢測時間，對數(shù)據(jù)的獲取要付出較多的成本。PHILIPS 256iCT iDose4技術(shù)為第四代IR技術(shù)，去除各種低光子偽影，從而最有效地抑制低劑量偽影，去除噪音［9］，降低輻射劑量。從本次研究結(jié)果可以看出，對于同一個患者的常規(guī)劑量和低劑量檢查的肺部圖像中，選取的四個位置層面的軸位像，肺部圖像的CT值在-705.5～-980.8Hu，SD值在15.57～76.97Hu，兩組圖像CT值、SD值無明顯差別，也證實了iDose4技術(shù)在降低管電流的情況下，圖像的CT值和噪聲未發(fā)生明顯變化，未影響圖像的質(zhì)量。圖2與圖1比較，可見圖2右上肺結(jié)節(jié)邊緣清晰，與肺部及周圍結(jié)構(gòu)有良好的對比度，而圖1右上肺結(jié)節(jié)密度細節(jié)顯示較圖2略欠清晰，說明256iCT有更高的空間分辨率，對細節(jié)的顯示更清晰。新技術(shù)的發(fā)展提高了圖像的質(zhì)量，保證了低劑量掃描的可行性。本次研究選取對同一患者行常規(guī)劑量和低劑量CT掃描，排除了不同個體對結(jié)果的差異，選取了200例數(shù)據(jù)，又可以排除不同個體差異對數(shù)據(jù)的影響。結(jié)果顯示，描述圖像質(zhì)量的參數(shù)CT值、SD值均無明顯區(qū)別，而SNR、CNR比較差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），常規(guī)劑量組和低劑量組在肺尖區(qū)、主動脈弓水平、心臟水平、肺底區(qū)的SNR平均值為16.1和18.6、18.9和22.8、19.9和23.6、17.5和20.1；常規(guī)劑量組和低劑量組在主動脈弓水平、心臟水平、肺底區(qū)的CNR平均值為19.8和24.0、20.8和24.9、18.3和21.2，使用256iCT低劑量參數(shù)行肺部掃描的SNR和CNR在肺部圖像各層面均要高于使用西門子sensation16排 CT行肺部常規(guī)劑量掃描的圖像，低劑量組肺部圖像質(zhì)量優(yōu)于常規(guī)劑量組的圖像。同時低劑量掃描大幅度降低了輻射劑量，用120kv、50mAs掃描，CT劑量容積指數(shù)均值為3.45mGy，患者所受的輻射劑量為113.82mGy·cm，吸收的有效輻射劑量只有1.60mSv左右，較常規(guī)劑量120kv、100mAs掃描，CT劑量容積指數(shù)均值為6.98mGy，患者所受到的輻射劑量為220.64mGy·cm，吸收的有效輻射劑量為3.04mSv，低劑量掃描CT產(chǎn)生的電離輻射劑量降低了50%左右，相應(yīng)的患者所受到的電離輻射劑量及所吸收的有效輻射劑量也相應(yīng)的降低了50%左右。對于肺結(jié)節(jié)患者要行多次CT檢查，以鑒別其良惡性程度，建議使用低劑量掃描方案，以減少輻射劑量，減小患者所受電離輻射致癌的危險性。

綜上所述，隨著CT技術(shù)的發(fā)展，更新CT設(shè)備后，要根據(jù)機器的性能及時調(diào)整掃描參數(shù)，在不影響臨床診斷的情況下盡可能的減少電離輻射劑量。低輻射劑量掃描方案能明顯降低患者所受輻射劑量，又不影響圖像質(zhì)量，值得在肺部疾病檢查中推廣使用。