CT自動管電流調(diào)節(jié)聯(lián)合自適應(yīng)迭代算法技術(shù)診斷肝血管瘤價(jià)值分析*

張武花，栗海龍，秦啟斌，史 綱

肝血管瘤(hepatic hemangioma，HH)的發(fā)生率高達(dá)0.4%～20.0%，可發(fā)生于所有年齡段的人群，尤以30～50歲女性常見，大部分臨床進(jìn)展緩慢，部分可長達(dá)數(shù)十年之久。瘤體直徑>5 cm的患者會出現(xiàn)上腹部不適或疼痛、腹部可觸及腫塊或出現(xiàn)周圍組織器官受壓迫的癥狀[1，2]。瘤體可能因外力作用或自發(fā)破裂出血，病死率高達(dá)60%～75%[3]。多層螺旋電子計(jì)算機(jī)斷層掃描(computed tomography，CT)是診斷和鑒別診斷肝臟占位性疾病最常用的檢查手段，已被證實(shí)對HH的診斷和鑒別診斷有很大的價(jià)值[4]。對HH患者進(jìn)行CT掃描時(shí)，往往需平掃、動脈期、靜脈期、延遲期多期增強(qiáng)掃描，患者所受輻射劑量較大，可能存在一定的不良影響[5]。臨床上，降低輻射劑量的方法較多，主要包括降低管電壓和管電流、改變掃描方式和各種后處理重建算法，其中自動管電流調(diào)節(jié)(automatic tube current modulation，ATCM)技術(shù)和自適應(yīng)迭代算法(adaptive statistical iterative reconstruction，ASIR)臨床應(yīng)用廣泛，已被證實(shí)可大幅度降低腹部CT檢查時(shí)的輻射劑量，而又能保證圖像質(zhì)量符合臨床診斷的要求[6，7]。本研究對HH患者行CT檢查，經(jīng)改變平掃和增強(qiáng)掃描預(yù)設(shè)噪聲指數(shù)(noise index，NI)，觀察比較了圖像質(zhì)量評分和圖像噪聲值，以估算有效劑量(effective dose，ED)，旨在分析ATCM聯(lián)合ASIR檢查的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1一般資料 2017年4月～2020年4月我院收治的HH患者144例，男44例，女100例；年齡30～80歲，平均年齡為(52.6±10.4)歲。經(jīng)術(shù)前MRI和術(shù)后組織病理學(xué)檢查確診為HH。無精神障礙及視覺或聽覺障礙。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并肝腎功能不全、嚴(yán)重的心肺疾病、合并肝臟惡性腫瘤或既往存在肝臟惡性腫瘤病史、自身免疫性疾病、嚴(yán)重的凝血功能障礙、對碘對比劑過敏、妊娠或哺乳期婦女。根據(jù)多層螺旋CT多期增強(qiáng)掃描預(yù)設(shè)NI的不同，分為A組(平掃，NI設(shè)為9)、B組(動脈期，NI設(shè)為9)、C組(靜脈期，NI設(shè)為11)和D組(延遲期，NI設(shè)為13)，四組一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。本研究已通過我院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核，患者簽署知情同意書。

1.2 檢測方法 使用GE revolution CT 256排螺旋CT掃描儀(配有ASIR平臺)進(jìn)行檢查。掃描范圍選擇自第8胸椎上緣至第4腰椎下緣，自動管電流模式，電壓120 kv，掃描層厚5 mm，探測器寬度40 mm，螺距0.984:1，旋轉(zhuǎn)速度0.6 s/r?；颊呷⊙雠P位，先行平掃。使用德國拜耳高壓注射器注射非離子對比劑碘海醇(注冊證號H20030071，350 mg/ml)95～100 ml，注射速度為3 ml/s。在注射對比劑后25 s，開始行動脈期掃描，60 s行靜脈期掃描，180 s行延遲期掃描。在A組、B組、C組和D組，分別設(shè)定不同的NI。在各組掃描時(shí)，ASIR均設(shè)為50%，掃描范圍一致。掃描后，將所得數(shù)據(jù)傳至醫(yī)學(xué)影像歸檔與傳輸系統(tǒng)(picture archiving and communication system，PACS)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。(1)圖像噪聲值測定：在工作站，選擇CT值測量工具選擇固定感興趣區(qū)范圍為100 mm2，測量CT值。測量平掃時(shí)的脾臟CT值，測量靜脈期和延遲期同層面脾臟CT值，測量動脈期脾臟層面腹主動脈CT值，分別測量3次，取均值。圖像噪聲值即為CT值的標(biāo)準(zhǔn)差；(2)圖像質(zhì)量分析： 由2名影像學(xué)診斷醫(yī)師采用雙盲法在PACS閱片系統(tǒng)分別對每期圖像進(jìn)行系統(tǒng)評分。應(yīng)用5分制[8]：1分：噪聲過大，偽影太多，臨床無法診斷；2分：圖像十分模糊，顆粒較大，存在嚴(yán)重的噪聲和偽影，影響診斷；3分，圖像尚可，顆粒小，有一些噪聲和偽影，可以診斷；4分：圖像較為清晰，顆粒較小，噪聲、偽影偏少；5分：圖像十分清晰、細(xì)膩，噪聲控制較好，未發(fā)現(xiàn)偽影；(3)射線劑量測定：由儀器自動生成CT劑量指數(shù)和劑量長度乘積(dose length product，DLP)。按照公式計(jì)算ED，即ED=DLP×0.015，其中0.015為腹部有效權(quán)重因子平均值。計(jì)算平掃、動脈期、靜脈期和延遲期ED值。

2 結(jié)果

2.1 四組圖像質(zhì)量評分和圖像噪聲值比較 在144例患者中，32例未檢出肝臟病變，20例出現(xiàn)2個(gè)或2個(gè)以上的血管瘤病灶，92例僅出現(xiàn)1個(gè)血管瘤病灶。各期(平掃、動脈期、靜脈期、延遲期)圖像質(zhì)量均可滿足診斷需要，不影響最終診斷。本組未出現(xiàn)評分<3分的圖像。A組圖像質(zhì)量評分顯著高于C組和D組(P<0.05)，圖像噪聲值顯著低于B組、C組和D組(P<0.05)；B組圖像質(zhì)量評分顯著高于C組和D組(P<0.05)，圖像噪聲值顯著低于C組和D組(P<0.05)；C組圖像質(zhì)量評分顯著高于D組(P<0.05)，圖像噪聲值顯著低于D組(P<0.05，表1和圖1～2)。

表1 四組圖像質(zhì)量評分和圖像噪聲值比較

圖1 HH患者腹部CT表現(xiàn)A：42歲女性，平掃(NI設(shè)為9)見肝右葉低密度影，邊界尚清；B：增強(qiáng)掃描后動脈期(NI設(shè)為9)見邊緣少許強(qiáng)化；C：靜脈期(NI設(shè)為11)病灶中心強(qiáng)化；D：延遲期(NI設(shè)為13)病灶中心填充強(qiáng)化，整體呈漸進(jìn)性強(qiáng)化

圖2 HH患者腹部CT表現(xiàn)A：53歲女性，平掃(NI設(shè)為9)見肝左葉低密度影，邊界尚清；B：增強(qiáng)掃描動脈期(NI設(shè)為9)見邊緣少許強(qiáng)化；C：靜脈期(NI設(shè)為11)病灶周邊見結(jié)節(jié)樣強(qiáng)化，強(qiáng)化程度較動脈期明顯；D：延遲期(NI設(shè)為13)病灶完全充填強(qiáng)化，密度較肝實(shí)質(zhì)稍高

2.2 四組DLP和ED比較 A組和B組DLP和ED顯著高于C組和D組(P<0.05)，C組DLP和ED顯著高于D組(P<0.05，表2)。

表2 四組DLP和比較

3 討論

HH被認(rèn)為是一種脈管畸形，由肝內(nèi)大量畸形血管團(tuán)組成，可發(fā)生于任何年齡階段，其自發(fā)破裂的概率較低，但一旦破裂存在致命的危險(xiǎn)[9]。影像學(xué)診斷HH的敏感性高達(dá)97%～100%，其中CT是診斷與鑒別診斷HH最常用的重要手段。通常，平掃時(shí)HH主要表現(xiàn)為低密度腫塊，CT造影增強(qiáng)后動脈期往往現(xiàn)實(shí)瘤體邊緣呈花環(huán)樣強(qiáng)化，門脈期對比劑自瘤體周邊緩慢擴(kuò)展至瘤體中央，延遲掃描時(shí)整個(gè)瘤體被對比劑完全填充，“早出晚歸”為HH患者CT掃描的特征性表現(xiàn)[10，11]。HH 的CT典型表現(xiàn)為早期周邊結(jié)節(jié)狀強(qiáng)化，晚期向心性填充或延遲期充滿，動脈期造影劑填充小血竇致使病灶邊緣呈結(jié)節(jié)狀強(qiáng)化，強(qiáng)化部分密度類似同層腹主動脈密度，約76%～95% HH患者存在此表現(xiàn)，屬診斷HH的重要征象，其特異性高達(dá)100%[12-14]。輻射劑量的增加可能引起不良后果，因此在保證CT圖像滿足診斷的前提下，應(yīng)盡可能減少射線的輻射劑量、提高血管成像質(zhì)量。ATCM和ASIR技術(shù)臨床應(yīng)用較為廣泛，已被證實(shí)在胸部低劑量掃描中具有可行性，可大幅降低輻射劑量，同時(shí)保證圖像質(zhì)量可滿足診斷要求[15]。

報(bào)道顯示， ATCM技術(shù)可經(jīng)改變NI來調(diào)節(jié)管電流的大小，基于不影響圖像質(zhì)量前提下較傳統(tǒng)固定管電流掃描更能有效降低輻射劑量[16，17]。本研究發(fā)現(xiàn)，自平掃至動脈期、靜脈期、延遲期，圖像噪聲值呈明顯下降趨勢，與以往報(bào)道[18-20]相似。本研究將最大NI值設(shè)為13，各組ASIR均為50%，發(fā)現(xiàn)可確保圖像質(zhì)量要求。本研究對同一患者進(jìn)行各期掃描，可減少個(gè)體之間的差異，確保了低劑量掃描研究的準(zhǔn)確性。在保證診斷質(zhì)量的前提下可通過運(yùn)用ATCM技術(shù)改變NI來降低輻射劑量，而利用ASIR技術(shù)在圖像處理過程中經(jīng)反復(fù)迭代計(jì)算，對圖像信息予以不斷檢驗(yàn)并修正，可使誤差降到最低，從而獲取高質(zhì)量的圖像信息。