高級(jí)建模迭代重建技術(shù)在肝癌患者CT隨訪檢查中的應(yīng)用觀察

劉莉 王謙 何璽 曾憲春 王楠竹

(貴州省人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，貴州 貴陽(yáng) 550002)

肝癌作為消化系統(tǒng)最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，近年來(lái)發(fā)病率呈快速上升趨勢(shì)[1]。CT因?qū)Ω伟┒ㄎ?、肝?nèi)侵犯、肝外轉(zhuǎn)移以及血供等診斷準(zhǔn)確率高而成為診療中評(píng)估的重要檢查方法[2]。但肝癌患者病程中為評(píng)估治療后病變的轉(zhuǎn)歸情況，常常需要多次CT檢查，且肝癌患者常規(guī)CT檢查需要平掃及至少三期以上的增強(qiáng)掃描，導(dǎo)致輻射危害較大并越來(lái)越受到業(yè)界關(guān)注[3]。高級(jí)建模迭代重建(ADMIRE)技術(shù)是基于原始數(shù)據(jù)域、圖像域和模型域的迭代重建[4]]。文獻(xiàn)報(bào)道[5]相對(duì)于傳統(tǒng)濾波反投影重建技術(shù)(FBP)重建所得圖像質(zhì)量明顯提高，但ADMIRE重建肝癌檢查中對(duì)其圖像質(zhì)量的提高情況未見(jiàn)報(bào)道。本文旨在通過(guò)對(duì)肝癌患者CT掃描動(dòng)脈期行傳統(tǒng)FBP重建與ADMIRE-3重建對(duì)比，探討ADMIRE技術(shù)在肝癌CT隨訪掃描中的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1一般資料 收集本院2019年10月至2021年1月期間臨床診斷肝癌行CT檢查患者80例，其中男47例，女33例；年齡25～77歲，平均(47.45±7.73)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：體質(zhì)量指數(shù)BIM<24 kg/m2；所有患者均無(wú)對(duì)比劑過(guò)敏且檢查前簽署知情同意書(shū)。

1.2掃描及重建方案 采用Siemens Somatom Force CT(SOMATOM Force，Siemens Healthcare，F(xiàn)orchheim，Germany)平掃及三期增強(qiáng)掃描。掃描范圍：膈頂至肝臟下緣。掃描參數(shù)：行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)曝光劑量調(diào)節(jié)(開(kāi)啟CARE Dose 4D和CARE kV)掃描，參考電壓100 kV，參考電流180 mAs，探測(cè)器24 mm×1.2 mm，螺距0.9。造影劑為拜耳醫(yī)藥公司碘普羅胺注射液(370 mg碘/mL)，流率4～4.5 mL/s，總量50～60 mL。采用18G套管針，CT注射器為美國(guó)Medra公司雙筒高壓注射器(型號(hào)SCT211)注入。應(yīng)用造影劑團(tuán)注跟蹤軟件(Bolus Tracking)，監(jiān)測(cè)平面或感興趣區(qū)(ROI)，選擇腹主動(dòng)脈第二肝門(mén)平面，觸發(fā)閾值100 HU，延遲2 s掃描。分別用FBP和實(shí)時(shí)迭代ADMIRE-3重建，卷積函數(shù)均為Br40，重建層厚和間隔分別為1.0 mm、0.7 mm。原始數(shù)據(jù)經(jīng)重建后傳至后處理工作站，應(yīng)用3D工作窗行測(cè)量、分析。

1.3圖像質(zhì)量分析

1.3.1圖像質(zhì)量主觀評(píng)分 經(jīng)三名高年資主治醫(yī)師行雙盲法(隱藏掃描參數(shù)和病人信息)評(píng)分后，取三者平均分計(jì)為最后評(píng)分。主觀評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[6]：無(wú)偽影，解剖細(xì)節(jié)及病灶顯示清晰，圖像質(zhì)量佳，能夠簡(jiǎn)單明了地評(píng)價(jià)評(píng)5分；解剖結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)及病灶較清楚，圖像質(zhì)量較好評(píng)4分；大部分解剖結(jié)構(gòu)及病灶可以滿足診斷，但少數(shù)圖像不能評(píng)價(jià)，輕度偽影評(píng)3分；解剖結(jié)構(gòu)及病灶顯示不清，細(xì)節(jié)顯示不良評(píng)2分；解剖結(jié)構(gòu)及病灶顯示模糊，圖像質(zhì)量差，偽影多，不能診斷評(píng)1分。圖像質(zhì)量評(píng)分達(dá)3分以上均能滿足診斷要求。其中解剖細(xì)節(jié)包括病灶大小、形態(tài)、范圍及邊緣等信息。

1.3.2圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià) 平均CT值及噪聲：選擇肝門(mén)層面，肝左右葉、皮下脂肪及背景空氣為感興趣區(qū)(ROI)，范圍為1.0 cm2，測(cè)3次后，取其平均CT值；噪聲為平均CT值的標(biāo)準(zhǔn)差(SD)，自動(dòng)生成；信號(hào)噪聲比(SNR)為平均CT值與其標(biāo)準(zhǔn)差的比值，即SNR= CT肝實(shí)質(zhì)/SD；對(duì)比噪聲比(CNR)為兩種組織信號(hào)強(qiáng)度的相對(duì)差別為對(duì)比度，CNR=(CT肝實(shí)質(zhì)-CT脂肪)/SD肝實(shí)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)差，其中CT肝實(shí)質(zhì)=(CT肝左葉肝實(shí)質(zhì)+ CT肝右葉肝實(shí)質(zhì))/2，理論上對(duì)比噪聲比差別越大則圖像對(duì)比越好。

2 結(jié) 果

2.1兩組不同重建圖像不同組織平均CT值的比較 兩組不同重建圖像中肝實(shí)質(zhì)、皮下脂肪及背景空氣的平均CT值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.77、0.82、0.80，P>0.05)。見(jiàn)表1。

表1 兩組不同重建圖像不同組織CT值的比較

2.2兩組圖像不同組織噪聲、SNR、CNR的比較 兩組不同重建圖像中肝實(shí)質(zhì)的噪聲、SNR、CNR比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=29.13、27.15、26.22，P<0.05)。相比FBP重建，ADMIRE-3重建圖像噪聲下降約15.39%；而SNR、CNR分別提高約26.35%及21.92%。兩組圖像質(zhì)量評(píng)分比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.42，P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 兩組不同重建圖像噪聲、SNR、CNR的比較

2.3兩組不同重建圖像診斷效能的比較 兩種重建圖像對(duì)病變的診斷效能差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表3。

表3 兩組不同重建圖像的診斷效能比較(n)

3 討 論

作為消化系統(tǒng)最常見(jiàn)的惡性腫瘤，肝癌具有復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的生物學(xué)特征[7]。研究[8]顯示肝癌行根治術(shù)后1年、3年和5年的復(fù)發(fā)率為17.1%，32.5%和61.5%，說(shuō)明肝癌患者在手術(shù)切除術(shù)后5年內(nèi)，有超過(guò)一半以上的患者存在復(fù)發(fā)可能。同時(shí)文獻(xiàn)報(bào)道[9]術(shù)后復(fù)發(fā)再手術(shù)患者5年生存率可達(dá)40%。因而說(shuō)明肝癌切除術(shù)后即使發(fā)生復(fù)發(fā)，如能行再切除，仍可明顯延長(zhǎng)生存期。但再切除的基礎(chǔ)早期發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)，其診斷復(fù)發(fā)的最佳方法為定期隨訪。因此目前術(shù)后定期隨訪，早期發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移，并對(duì)復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移灶再手術(shù)仍是現(xiàn)在肝癌的主要治療方法之一。CT作為肝癌無(wú)創(chuàng)診療過(guò)程中評(píng)估的重要檢查方法，對(duì)其定位、肝內(nèi)侵犯、肝外轉(zhuǎn)移以及血供情況等診斷準(zhǔn)確率較高[10]。但肝癌患者病程中為評(píng)估治療后病變的轉(zhuǎn)歸情況，常常需要多次CT檢查，且肝癌患者CT檢查常規(guī)CT檢查需要平掃及至少三期以上的增強(qiáng)掃描，致輻射危害較大并越來(lái)越受到業(yè)界關(guān)注。

SAFIRE重建技術(shù)是基于原始數(shù)據(jù)域和圖像域的迭代重建[11]，實(shí)時(shí)迭代ADMIRE重建是以IR技術(shù)為基礎(chǔ)、在SAFIRE重建基礎(chǔ)上建立模型域的迭代重建模式。因而ADMIRE重建較SAFIRE重建更加精準(zhǔn)[12]。本組資料針對(duì)肝臟CT增強(qiáng)動(dòng)脈期FBP重建與ADMIRE-3重建所得圖像質(zhì)量比較，兩組圖像中肝實(shí)質(zhì)的增強(qiáng)CT值無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)，說(shuō)明與傳統(tǒng)的FBP重建比較，實(shí)時(shí)ADMIRE重建對(duì)組織的CT值影響不大。同時(shí)，對(duì)于兩種重建方式的圖像噪聲、信號(hào)噪聲比和對(duì)比噪聲比之間差異均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)，相比FBP重建，ADMIRE-3重建圖像的噪聲降低約15.39%，信號(hào)噪聲比及對(duì)比噪聲比較FBP重建比較提高約26.35%及21.92%，說(shuō)明ADMIRE-3重建能明顯提高圖像質(zhì)量的客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)。兩組圖像主觀評(píng)分存在差異(P<0.05)，且主觀評(píng)分絕對(duì)值A(chǔ)DMIRE-3重建高于FBP重建約11.09%，說(shuō)明ADMIRE重建能明顯提高圖像質(zhì)量的主觀評(píng)分。診斷效能的比較顯示，對(duì)于腫塊數(shù)目、大小形態(tài)及腫瘤邊緣，以及供血血管及門(mén)靜脈侵犯的顯示分析，兩種重建方式所得結(jié)果等效。進(jìn)一步說(shuō)明高級(jí)建模迭代重建技術(shù)在肝癌患者CT隨訪檢查中能有效降低圖像噪聲及提高圖像質(zhì)量。

綜上所述，在肝癌CT隨診復(fù)查中，ADMIRE-3重建能達(dá)到主客觀最佳優(yōu)化組合，有效提高圖像質(zhì)量，為降低劑量掃描并保證圖像質(zhì)量提供有力保障，具有潛在降低輻射劑量的作用，值得臨床推廣運(yùn)用。本研究存在一定局限，其一只是比較了三期掃描中的動(dòng)脈期，未對(duì)門(mén)靜脈期及實(shí)質(zhì)期重建做評(píng)估；其二根據(jù)《中國(guó)成人超重與肥胖癥預(yù)防控制指南》[13]未將BMI>24 kg/m2的病例納入，將在其后研究中進(jìn)一步完善。