高級(jí)模型迭代重建算法下低管電壓模式在上腹部CT 平掃檢查中的應(yīng)用及對(duì)輻射劑量的影響

張 雨 谷一冰 錢偉軍

（開封市中心醫(yī)院影像科，河南開封 475000）

計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）作為臨床常用腹部疾病檢查之一，鑒于腹部CT 掃描面積較廣，且期相較多，檢查過程中患者可能吸收大量電離輻射[1]。伴隨著影像學(xué)不斷改進(jìn)變革，高級(jí)模型迭代重建算法（ADMIRE）極大程度降低輻射度并顯著提高圖像清晰度[2]。對(duì)此，本研究旨在運(yùn)用ADMIRE 下低管電壓模式在上腹部CT 平掃檢查中的應(yīng)用及對(duì)輻射劑量的影響進(jìn)行探索，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料：回顧性分析2019 年7 月至2020年5 月我院收治的780 例上腹部成像檢查患者臨床資料，根據(jù)患者檢查方法不同分為對(duì)照組（n=380例）與低管電壓組（n=400 例），兩組患者均采用ADMIRE，對(duì)照組采用電壓120kV 腹部CT 平掃，低管電壓組采用電壓80kV 腹部CT 平掃。低管電壓組患者男性184 例，女性216 例；年齡35～50 歲，平均（42.26±5.43） 歲；身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）18.14～26.49kg/m2，平均（23.21±2.02）kg/m2；平掃部位：膽囊112 例，脾臟87 例，胰腺98 例，胃部103 例。對(duì)照組患者男性181 例，女性199 例；年齡35～49 歲，平均（42.10±5.08）歲；BMI 18.26～26.35kg/m2，平均（23.11±2.04）kg/m2；平掃部位：膽囊105 例，脾臟81例，胰腺95 例，胃部99 例。兩組患者性別、年齡、BMI 等一般資料比較具有可比性（P>0.05）。

1.2 檢查方法：兩組均給予上腹部CT 平掃檢查?；颊叱Ｒ?guī)保持仰臥位狀態(tài)，掃描范圍：膈頂?shù)谨那吧霞?，首先進(jìn)行定位像掃描，確定掃描區(qū)域，設(shè)置管電壓數(shù)值。低管電壓組：管電壓為80kV，對(duì)照組：管電壓為120kV。兩組患者均采用自動(dòng)mA×機(jī)架旋轉(zhuǎn)時(shí)間/螺距（mAs），探測(cè)器大?。?91 mm×0.6mm，設(shè)定為0.5s/圈，卷積核使用軟組織卷積核，重建層厚、重建間隔均為5mm，視野：330～360mm。

1.3 圖像質(zhì)量評(píng)估

1.3.1 主觀評(píng)估：由3 名臨床影像學(xué)工作5 年以上的醫(yī)師進(jìn)行測(cè)評(píng)，全程使用雙盲法，對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，3 名醫(yī)師對(duì)圖像評(píng)估達(dá)成一致，則作為最終評(píng)估結(jié)果，分值設(shè)置為1～4 分：4 分：未見噪聲，可見各器官邊界，肝臟器官周圍未見偽影，腎上腺顯示清晰；3 分：輕微噪聲，各器官邊界較為清晰，肝邊緣處存在輕微偽影，腎上腺邊緣較模糊但不影響判讀；2 分：圖像噪聲較大，組織器官邊緣清晰度不佳，可見偽影但仍可分辨；1 分：噪聲明顯，組織邊界模糊不清，肝邊緣處存在嚴(yán)重肋緣下偽影，腎上腺邊界難以確定或顯示不清[3]。

1.3.2 客觀評(píng)價(jià)：選取面積相等感興趣區(qū)（ROI）測(cè)定肝左葉、肝右葉、肝下緣實(shí)質(zhì)CT 值與相同層面左右兩側(cè)豎脊肌CT 值，兩側(cè)豎脊肌所得CT 值的標(biāo)準(zhǔn)差（SD）作為背景噪聲。ROI 測(cè)量時(shí)避免病灶、血管等，連續(xù)測(cè)定5 層區(qū)域SD 數(shù)值，取其平均值作為最終結(jié)果，計(jì)算肝臟信噪比（SNR）、對(duì)比噪聲比（CNR）數(shù)值[4]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS19.0 分析數(shù)據(jù)，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用t 檢驗(yàn)，組內(nèi)不同時(shí)間比較采用配對(duì)t 檢驗(yàn)，P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組圖像各平面質(zhì)量比較：兩組圖像質(zhì)量各項(xiàng)主觀評(píng)分比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05），低管電壓組SD 較對(duì)照組低（P<0.05），肝臟SNR、肝臟CNR評(píng)分高于對(duì)照組（P<0.05），詳見表1。

表1 兩組圖像各平面質(zhì)量主觀評(píng)分與客觀評(píng)分比較 [n（%）]

2.2 兩組輻射情況比較：低管電壓組CTDIVOL、DLP、ED 水平低于對(duì)照組（P<0.05），詳見表2。

表2 兩組輻射情況比較 （±s）

表2 兩組輻射情況比較 （±s）

組別 n 背景噪聲SD 肝臟SNR 肝臟CNR低管電壓組 400 5.63±0.65 12.50±1.62 1.69±0.94對(duì)照組 380 6.68±0.64 10.02±1.22 1.23±0.60 t 組間值 22.720 24.057 8.100 P 組間值 <0.001 <0.001 <0.001?

3 討論

臨床中低劑量掃描模式主要通過自動(dòng)調(diào)控管電流與電壓值等方式實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而將輻射劑量控制在較小范圍內(nèi)，但一定程度上影響圖像質(zhì)量[5]，因此ADMIRE 技術(shù)在降低輻射劑量并保證圖像質(zhì)量方面發(fā)揮重要作用。

傳統(tǒng)濾波反投影（FBP）重建技術(shù)雖然能夠降低輻射劑量，圖像產(chǎn)生的噪聲增強(qiáng)，且其偽影增多，對(duì)圖像質(zhì)量造成一定影響，并對(duì)后續(xù)臨床疾病判斷產(chǎn)生不同程度誤差[6]。ADMIRE 技術(shù)作為一種新型全迭代重建技術(shù)，可建立系統(tǒng)光學(xué)模型，在實(shí)現(xiàn)高分辨率的過程中借助迭代計(jì)算，進(jìn)一步降低圖像噪聲，并提高圖像質(zhì)量[7]，該技術(shù)不需要大量投影數(shù)據(jù)，在低劑量情況下可獲得圖像[8]。此外，ADMIRE 方法可有效恢復(fù)射線吸收與發(fā)射過程，最終成像獲得較高分辨率，增強(qiáng)CNR，滿足臨床對(duì)疾病的診治評(píng)估需要[9]。在本研究中，采用ADMIRE 下電壓80kV 腹部CT 平掃的低管電壓組，其SD 評(píng)分較對(duì)照組低，SNR、CNR 評(píng)分較對(duì)照組高，與采用電壓120kV 腹部CT 平掃的對(duì)照組患者相比，兩組圖像噪聲、腹部結(jié)構(gòu)可視性、整體質(zhì)量各項(xiàng)主觀評(píng)分比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。說明ADMIRE 下低管電壓模式在上腹部CT平掃檢查時(shí)，能夠有效降低圖像背景噪聲，提高CT成像質(zhì)量，保證與常規(guī)劑量CT 圖像結(jié)構(gòu)相近，不影響疾病診斷，對(duì)患者疾病治療與恢復(fù)發(fā)揮重要作用。

現(xiàn)代CT 掃描技術(shù)改善極大提高疾病確診率，但CT 掃描輻射劑量伴隨設(shè)備層數(shù)增多而不斷增加，加大患者放射性相關(guān)疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[10]。ADMIRE低管電壓掃描輻射量偏低，有研究指出，能譜CT 可減少受檢者獲得的輻射量[11]，然而與常規(guī)掃描相比，其FBP 重建圖像質(zhì)量不佳，由此可見，ADMIRE 技術(shù)所具備的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)[12]。本研究發(fā)現(xiàn)，腹部CT 平掃檢查患者采用ADMIRE 下低管電壓模式，入組患者主要以肝臟、膽囊、脾臟、胰腺、腎臟等臟器檢查為主，可有效降低CT 平掃過程中患者接受的輻射劑量，避免患者在檢查后發(fā)生放射性損傷現(xiàn)象。

綜上所述，予以腹部CT 平掃檢查患者ADMIRE 下低管電壓模式，能夠在降低輻射劑量的同時(shí)維持與常規(guī)劑量相當(dāng)?shù)某上褓|(zhì)量，減少圖像背景噪聲，對(duì)改善患者診療體驗(yàn)有利。