腦CT 灌注成像中應(yīng)用迭代重建降低輻射劑量的作用探究

許春媚，陳觀尚，陳星強(qiáng)，楊 航，李梅蓮

（湛江中心人民醫(yī)院放射影像科 廣東 湛江 524000）

腦CT 灌注成像指在腦靜脈快速團(tuán)注對(duì)比劑時(shí)，采用連續(xù)掃描方式對(duì)感興趣區(qū)層面進(jìn)行掃描，獲得感興趣區(qū)時(shí)間-密度曲線而建立數(shù)學(xué)模型，然后，根據(jù)模型對(duì)各種灌注參數(shù)值進(jìn)行計(jì)算和分析，從而能量化、準(zhǔn)確地將局部組織血流灌注量的改變情況反映出來(lái)[1]。盡管腦CT 灌注成像在評(píng)價(jià)缺血腦組織血流灌注異常方面具有確切的應(yīng)用效果，但是，大范圍、重復(fù)的CT 掃描會(huì)造成相對(duì)較高的輻射劑量，從而會(huì)對(duì)患者身體健康造成一定的危害，基于此，臨床就需要采取有效措施降低腦CT灌注成像輻射劑量。既往，臨床多采用雙低劑量掃描技術(shù)降低CT 輻射劑量，雖有一定的效果，但整體療效欠佳[2]。迭代重建是一種新型CT 檢查技術(shù)，在降低患者所受輻射劑量的同時(shí)能保障圖像質(zhì)量，本文選取湛江中心人民醫(yī)院2022年8月—2023年5月收治的52 例行腦CT 灌注成像檢查的患者作為研究對(duì)象，探討在腦CT 灌注成像中應(yīng)用迭代重建降低輻射劑量的作用，總結(jié)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取湛江中心人民醫(yī)院2022年8月—2023年5月收治的52 例行腦CT 灌注成像檢查的患者作為研究對(duì)象，采用隨機(jī)數(shù)字表法分為對(duì)照組和觀察組，每組26 例。對(duì)照組中男16 例，女10 例，年齡38 ～87 歲，平均年齡（60.18±5.25）歲；疾病類型：腦梗死15 例、腦栓塞7 例、腦出血4 例；體質(zhì)量指數(shù)22 ～25 kg/cm2，平均（24.06±0.45）kg/cm2。觀察組中男15 例，女11 例，年齡39 ～86 歲，平均年齡（60.21±5.24）歲；疾病類型：腦梗死14 例、腦栓塞6 例、腦出血6 例；體質(zhì)量指數(shù)21 ～25 kg/cm2，平均（24.04±0.81）kg/cm2。兩組患者性別比例、年齡、體質(zhì)量指數(shù)等一般資料對(duì)比差異不顯著（P＞0.05），具有可比性?；颊呒凹覍倬栽讣尤氡狙芯壳液炇鹬橥鈺?shū)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合腦CT 灌注成像檢查適應(yīng)證者；②臨床資料完整者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并存在腎功能不全者；②存在非離子型對(duì)比劑碘普羅胺過(guò)敏史者；③妊娠或哺乳期婦女。

1.2 方法

兩組患者均采用低管電壓技術(shù)掃描，采用GE Rveolution-256 螺旋CT 對(duì)患者進(jìn)行CT 增強(qiáng)掃描診斷，經(jīng)患者肘靜脈注入55 mL 非離子型對(duì)比劑碘克沙醇（楊子江藥業(yè)集團(tuán)有限公司，國(guó)藥準(zhǔn)字H20143309，規(guī)格：100 mL:32 gI），對(duì)比劑濃度為320 mgI/mL，注射速率為4.5 mL/s，注射對(duì)比劑5 s 后開(kāi)始第一次曝光和掃描，掃描參數(shù)設(shè)置：管電壓設(shè)為80 kV，管電流150 ～300 mA，層厚0.5 mm，隨后間隔2 s、4 s 分別進(jìn)行動(dòng)脈期掃描、靜脈期掃描。在此基礎(chǔ)上，對(duì)照組患者應(yīng)用常規(guī)濾波反投影重建，將掃描圖像傳輸至系統(tǒng)工作站后，對(duì)每一個(gè)采集投影角度下的圖像投影進(jìn)行卷積處理和傅里葉變換，得到各個(gè)投影的二維傅里葉圖。

觀察組患者應(yīng)用迭代重建檢查，將掃描圖像傳輸至系統(tǒng)工作站后，在大腦中動(dòng)脈M1 段選擇興趣區(qū)對(duì)CT 值進(jìn)行測(cè)量，并采用系統(tǒng)自帶的4Dperfusion 軟件自動(dòng)測(cè)量局部腦血容積、腦血流量、腦血流峰值時(shí)間、平均通過(guò)時(shí)間等灌注參數(shù)以及生成相應(yīng)的灌注參數(shù)偽彩圖，以獲得全腦冠狀面、矢狀面、橫軸面等多方位的迭代重建圖像。由影像科兩名高年資醫(yī)師采用雙盲法進(jìn)行閱片和圖像質(zhì)量、檢查效果評(píng)估等。

1.3 觀察指標(biāo)

（1）對(duì)比兩組患者病灶顯示率、圖像質(zhì)量?jī)?yōu)良率。采用3 級(jí)評(píng)分法評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量，3 分：圖像質(zhì)量?jī)?yōu)，假彩色差明顯，在無(wú)任何輔助干預(yù)的情況下能容易地對(duì)異常灌注區(qū)域進(jìn)行辨認(rèn)；2 分：圖像質(zhì)量?jī)?yōu)，假彩色差較明顯，在調(diào)整對(duì)比度情況下可對(duì)異常灌注區(qū)域進(jìn)行辨認(rèn)；1 分：圖像質(zhì)量差，假彩色差模糊，調(diào)整對(duì)比度后仍無(wú)法對(duì)異常灌注區(qū)域進(jìn)行辨認(rèn)，圖像質(zhì)量?jī)?yōu)良率=（優(yōu)+良）例數(shù)/總例數(shù)×100%。

（2）對(duì)比兩組患者CT劑量長(zhǎng)度乘積、容積劑量指數(shù)、有效劑量等CT 輻射劑量指標(biāo)水平。CT 劑量長(zhǎng)度乘積、容積劑量指數(shù)由CT 機(jī)自動(dòng)測(cè)量和計(jì)算生成，有效劑量=CT 劑量長(zhǎng)度乘積×k，k表示轉(zhuǎn)換系數(shù)。

（3）對(duì)比兩組患者掃描檢查過(guò)程中的不良反應(yīng)發(fā)生率，包含腹部蕁麻疹、面部皮疹、面部腫脹等。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)（n）、百分率（%）表示，采用χ2檢驗(yàn)，以P＜0.05 表明差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者病灶顯示率、圖像質(zhì)量?jī)?yōu)良率對(duì)比

觀察組患者病灶顯示率、圖像質(zhì)量?jī)?yōu)良率均高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表1。

表1 兩組患者病灶顯示率、圖像質(zhì)量?jī)?yōu)良率對(duì)比 單位：例

2.2 兩組患者CT 輻射劑量指標(biāo)水平對(duì)比

觀察組患者CT 劑量長(zhǎng)度乘積、容積劑量指數(shù)、有效劑量等CT 輻射劑量指標(biāo)水平均低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表2。

表2 兩組患者CT 輻射劑量指標(biāo)水平對(duì)比（±s）

表2 兩組患者CT 輻射劑量指標(biāo)水平對(duì)比（±s）

組別 例數(shù)劑量長(zhǎng)度乘積（mGy·cm）容積劑量指數(shù)/mGy 有效劑量/mSv觀察組 26 3050.25±100.1785.34±2.066.48±0.27對(duì)照組 26 5790.50±210.34134.29±4.1712.07±1.05 t 8.9679.0588.427 P＜0.05＜0.05＜0.05

2.3 兩組患者掃描檢查過(guò)程中的不良反應(yīng)發(fā)生率對(duì)比

觀察組患者掃描檢查過(guò)程中的不良反應(yīng)發(fā)生率3.85%低于對(duì)照組的15.38%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表3。

表3 兩組患者掃描檢查過(guò)程中的不良反應(yīng)發(fā)生率對(duì)比 單位：例

3 討論

腦血管疾病是中老年人群多發(fā)疾病，也是導(dǎo)致患者死亡的首要原因，早期對(duì)患者病情進(jìn)行診斷和治療，是降低其死亡率的關(guān)鍵。腦CT 灌注成像是臨床診斷腦血管疾病常用影像學(xué)技術(shù)之一，主要是通過(guò)連續(xù)動(dòng)態(tài)掃描選定感興趣層面獲得所選層面的每一像素的時(shí)間密度曲線，然后采用數(shù)學(xué)模型對(duì)密度曲線進(jìn)行處理得到腦血流流量、腦血流容量、對(duì)比劑平均通過(guò)時(shí)間、對(duì)比劑峰值時(shí)間等灌注圖像表現(xiàn)和血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)，得到患者全腦CT 靜脈成像和動(dòng)脈成像圖，從而能全面、準(zhǔn)確地評(píng)估缺血腦組織的血流灌注異常情況，明確診斷患者病情[3]。但是，腦CT 灌注成像需要多次連續(xù)曝光，會(huì)對(duì)受檢者帶來(lái)較高的輻射劑量，從而易對(duì)其身體健康造成不良影響，因此，需要臨床探尋有效措施降低腦CT 灌注成像產(chǎn)生的輻射劑量[4]。

既往臨床多采用低管電壓技術(shù)掃描聯(lián)合常規(guī)濾波反投影重建技術(shù)對(duì)患者行腦CT 灌注成像檢查，其中，低管電壓技術(shù)指的是通過(guò)降低CT 管電壓，使X 線照射劑量和輻射劑量降低，這主要是因?yàn)镃T 管電壓決定了X射線的穿透能力，在不影響CT 檢查效果的基礎(chǔ)上適當(dāng)降低管電壓，能相應(yīng)地降低X 線照射劑量和輻射劑量[5]。有研究指出，將CT 管電壓從100 kV 降至80 kV 時(shí)，能降低70%的CT 輻射劑量[6]。但是，也有研究指出，降低管電壓在降低X 線照射劑量的同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致X 線穿透力減弱，并導(dǎo)致CT 影像噪聲增大，從而會(huì)對(duì)診斷結(jié)果準(zhǔn)確性造成一定的影響，因此，需要適當(dāng)增大管電流，以促進(jìn)CT 影像噪聲降低，才能保障影像質(zhì)量[7]。濾波反投影重建技術(shù)是一種建立在傅里葉變換理論基礎(chǔ)之上的空域處理技術(shù)，在反投影前，能對(duì)不同采集投影角度下的投影進(jìn)行卷積處理，使點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)引起的形狀偽影得以消除，從而能保障圖像質(zhì)量[8]。但是，有研究指出，濾波反投影重建技術(shù)主要是通過(guò)顯著減少造影劑劑量來(lái)降低輻射劑量，而過(guò)多地降低輻射劑量會(huì)降低CT 圖像質(zhì)量，從而會(huì)對(duì)CT 診斷效果產(chǎn)生不良影響[9]。隨著CT技術(shù)的不斷更新和發(fā)展，CT 迭代重建技術(shù)被廣泛應(yīng)用于臨床，迭代重建是一種基于統(tǒng)計(jì)學(xué)原理進(jìn)行數(shù)據(jù)空間和圖像空間的迭代運(yùn)算技術(shù)，能有效解決CT 掃描噪聲問(wèn)題，使圖像噪聲質(zhì)量降低。將其與其低管電壓技術(shù)聯(lián)合，能使行腦CT 灌注成像檢查患者的輻射劑量明顯降低，尤其在降低肥胖患者輻射劑量方面具有顯著的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)還能提高圖像質(zhì)量[10]。如Eisentopf 等[11]采用低管電壓技術(shù)（80 kV）和基于原始數(shù)據(jù)域迭代重建算法對(duì)患者行腦CT 灌注成像，結(jié)果顯示，患者平均有效劑量降至0.32 mSv。由此可以說(shuō)明，在腦CT 灌注成像中應(yīng)用低管電壓技術(shù)聯(lián)合迭代重建技術(shù)，不僅能保障圖像質(zhì)量，還能降低輻射劑量。

本研究中，觀察組患者病灶顯示率、圖像質(zhì)量?jī)?yōu)良率高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），這主要是因?yàn)榈亟夹g(shù)能降低圖像噪聲，提高圖像的信噪比和對(duì)比度噪聲比，從而提高圖像質(zhì)量，且還能進(jìn)行多切面重建，全面顯示病灶，進(jìn)而提高病灶顯示率。觀察組患者CT 劑量長(zhǎng)度乘積、容積劑量指數(shù)、有效劑量等CT 輻射劑量指標(biāo)水平低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），這主要是因?yàn)榈亟夹g(shù)降低了管電壓，減少了CT 掃描儀產(chǎn)生的X 線照射劑量，從而能降低其產(chǎn)生的輻射劑量[12-13]。觀察組患者掃描檢查過(guò)程中的不良反應(yīng)發(fā)生率3.85%低于對(duì)照組的15.38%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），這主要是因?yàn)槟XCT 灌注成像檢查中患者不良反應(yīng)的發(fā)生與輻射劑量呈正相關(guān)，輻射劑量越大，患者發(fā)生輻射相關(guān)不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)越高。應(yīng)用迭代重建能顯著降低輻射劑量，從而也能降低掃描檢查過(guò)程中的不良反應(yīng)發(fā)生率。

綜上所述，腦CT 灌注成像中應(yīng)用迭代重建降低輻射劑量的作用顯著，且能提高掃描圖像質(zhì)量，從而能提高診斷結(jié)果的準(zhǔn)確率，值得臨床應(yīng)用和推廣。本次研究的不足在于研究樣本量較小，導(dǎo)致研究結(jié)果的可信度存在一定的不足，在后續(xù)研究中將進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量。