張宏,王鶴,王霄英,劉建新,高莉,蔣學祥
胸部高分辨力CT(high resolution computerized tomography,HRCT)能夠較好地顯示肺的細微結構,在肺氣腫、細支氣管炎等肺彌漫性病變的診斷中有較大的優(yōu)勢[1-3],而胸部螺旋CT 以其較快的掃描速度、容積成像的數(shù)據(jù)優(yōu)勢以及強大的后處理功能,在很多方面已取代了傳統(tǒng)的軸面掃描方法[4-5]。臨床疑診肺部疾病的患者,通常連續(xù)行螺旋CT 檢查及HRCT 檢查,患者接受的輻射劑量及檢查費較高,本文比較螺旋CT 軸面骨算法重建與HRCT 掃描診斷效能和個體輻射劑量,旨在探討螺旋CT 骨算法軸面重建替代HRCT 掃描的可行性。
搜集2012年3月-6月在我院行胸部螺旋CT 及HRCT 檢查的32 例疑診為間質性肺疾病的連續(xù)患者。32例患者均行胸部螺旋CT 檢查及特定層面的HRCT 檢查。32例患者中男21例(年齡36~85歲,中位年齡58歲),女11例(年齡42~87歲,中位年齡60歲);2例患者屏氣不良,圖像出現(xiàn)較嚴重運動偽影,被排除在外,其中1例患者無法保持屏氣狀態(tài);另1例患者由于耳聾,單純通過觀察屏氣標志無法配合掃描。最終共有患者30例入組,男19例,女11例,年齡36~87歲,中位年齡56歲。
CT 檢查采用GE VCT(Milwaukee,GE,USA)掃描儀,掃描參數(shù):120kV,自動毫安120~600mA,噪聲指數(shù)12,視野50cm×50cm。胸部螺旋掃描探測器寬度20mm,層厚1.25mm,螺距0.984,轉速0.7s/r。HRCT 掃描范圍為肺尖至左膈下緣水平層面。應用單層掃描,層厚1.25mm,層間隔10mm,轉速0.7s/r。
螺旋CT 獲得的容積數(shù)據(jù)應用骨算法重建為層厚1.25mm 的軸面圖像。HRCT 的3 個掃描層面分別為第2肋下緣水平、第4肋下緣水平及右膈頂上緣水平,層厚1.25mm。分別測量和記錄HRCT 圖像及與HRCT 圖像對應的螺旋CT 重建的軸面圖像的信號噪聲比(signal noise ratio,SNR)及加權CT 劑量指數(shù)w(computed tomographic dose index,CTDIw)。
SNR 的測量:在掃描圖像外側、視野之內(nèi)測量CT值,興趣區(qū)(ROI)面積固定為314.9mm2,記算標準差。分別在3個位置測量CT 值,記錄3個標準差并取平均值,得到圖像的SNR。
CT 圖像質量主觀評分:由兩位有經(jīng)驗的影像科醫(yī)師采用盲法對兩組圖像中小葉核心、亞段以下動脈、支氣管及葉間裂進行評分。圖像質量主觀評分標準采用5分制,1分:未見顯示;2分:顯示模糊,無法評價;3分:顯示模糊,可勉強評價;4分:顯示較清晰,可評價;5分:顯示清晰,可很好地進行評價。圖像主觀評分為4~5分的,認為符合診斷要求;圖像主觀評分為1~3分的,認為不符合診斷要求。
由公式CTDIw=容積CT 劑 量 指 數(shù)(CTDIvol)/螺距,可計算出CTDIw,根據(jù)體型特異性劑量估計(size-specific dose estimate,SSDE)方法[14],測量軸面圖像的最大前后徑和最大左右徑,查表得到相應系數(shù)后乘以該患者的CTDIw,得到該患者的實際個體輻射劑量;同理可計算出HRCT 組的個體輻射劑量。
采用SPSS 14.0 軟 件進行統(tǒng)計學分析。應用單個樣本K-S檢驗,驗證計量資料配對差值是否符合正態(tài)分布。應用配對樣本t檢驗比較兩組CT 圖像中各結構評分、SNR。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
螺旋CT 組平均SSDE 為(12.14±5.58)mGy,HRCT 組平均SSDE為(9.21±2.66)mGy,兩者差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),螺旋CT 組個體輻射劑量比HRCT 組高出約31.8%(表1)。
表1 兩組患者接受的個體輻射劑量
螺旋CT 骨算法重建組中評分為1分者0例,2分者0例,3分者4例,4分者7例,5分者19例。HRCT組中評分為1~2分者0例,3分者1例,4分者9例,5分者20例。兩組間CT 圖像質量評分差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05,圖1)。
圖1 HRCT 與螺旋CT 骨算法軸面重建圖像。a)HRCT 圖像示小葉核心、小葉間隔(箭)顯示良好;b)螺旋CT 骨算法軸面重建圖像示小葉核心、小葉間隔(箭)顯示良好;c)HRCT 圖像示葉間裂(短箭)、亞段肺動脈(長箭)、亞段支氣管顯示良好;d)螺旋CT 骨算法軸面重建圖像示葉間裂(短箭)、亞段肺動脈(長箭)、亞段支氣管顯示良好。
兩組圖像中3個層面的SNR 差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05,圖2)。
應用常規(guī)CT 進行HRCT 掃描的技術已經(jīng)非常成熟[7],不同廠家的設備掃描參數(shù)略有不同,肺部HRCT的掃描參數(shù)大體為:骨算法重建層厚1~2mm,采用最高空間分辨力[8],必要的時候應用較大的視野。HRCT 顯著提高了診斷肺部疾病的敏感度與特異度,尤其是對于肺間質病變的診斷,一直為臨床與影像科室所認同[9-10]。但是,HRCT 也有一些局限性,首先掃描過程中患者需多次屏氣,會導致運動偽影,尤其是對于肺內(nèi)疾病較嚴重而屏氣較差的患者;其次,患者多次屏氣,很難得到連續(xù)的肺部影像,極有可能產(chǎn)生層面重疊或移動,這樣有可能漏診肺內(nèi)小結節(jié)[11]。以本研究的HRCT 掃描參數(shù)為例,層厚為1.25mm,層間距為1cm,這樣層間就有0.85cm 的肺實質未包括在CT圖像中,難免會發(fā)生漏診。
螺旋CT 能夠在患者一次屏氣的情況下進行全肺掃描,顯著減少了圖像內(nèi)運動偽影及圖像錯層的發(fā)生概率[12]。本研究中螺旋CT 組使用容積掃描,一次掃描就可得到肺部的全部數(shù)據(jù),再通過重建可得到無間隔的1.25mm 層厚的軸面圖像,能最大程度顯示肺內(nèi)情況,而不會漏掉肺內(nèi)的小病灶。螺旋CT 數(shù)據(jù)采用骨算法進行重建時層厚設定為1.25mm,必要時還可以選擇合適的掃描視野,這些設定都與常規(guī)HRCT 一致,所以從理論上來說,螺旋CT 骨算法重建軸面圖像應該能夠達到常規(guī)HRCT 圖像的診斷效果,本研究通過配對樣本t檢驗也證實了這一結論。有學者研究認為,對于肺內(nèi)小結節(jié)或小的間質病變的診斷與分析,也需要較厚的層厚[13],當掃描層厚為1mm 時,部分小結節(jié)與血管無法鑒別,而層厚為5mm 時,可較好地進行分辨,但這一認識是基于傳統(tǒng)的軸面掃描圖像而言的,而這正是常規(guī)HRCT 的一個缺點,即當圖像層厚較薄時,肺內(nèi)小結節(jié)或細微結構無法清晰顯示。但隨著螺旋CT 的應用,數(shù)據(jù)的各向同性接近完善,本研究采用MPR、MIP等技術對圖像進行了重建,筆者發(fā)現(xiàn)該方法更易于鑒別肺內(nèi)小結節(jié)或小血管。應用相同的掃描條件,設定固定的噪聲指數(shù),HRCT 與螺旋CT 骨算法重建軸面圖像的SNR 及圖像質量間差異無統(tǒng)計學意義。有文獻報道,增加螺距會降低空間分辨力,尤其是對于與掃描方向平行的較大的葉裂。但隨著螺旋CT技術的發(fā)展,掃描速度越來越快,本組采用相同的進床速度、固定的噪聲指數(shù),得到了質量相近的圖像。
本研究中關于個體輻射劑量的比較,螺旋CT 高于HRCT,因為胸部螺旋CT 為無間隔掃描,觀察的信息量較大。螺旋CT 的個體輻射劑量為(12.14±5.58)mGy,而HRCT 的個體輻射劑量為(9.21±2.66)mGy,兩者間差異并不是很大。對于接受胸部CT 掃描的患者,提供更多的診斷信息,也是非常重要的。
圖2 螺旋CT 與HRCT 分別在第2肋下緣水平、第4肋下緣水平及右膈頂上緣水平層面圖像的SNR 分布。
本研究有不足之處,首先,樣本量較小,不能完全反映各種疾病患者行HRCT 與螺旋CT 骨算法軸面重建圖像的區(qū)別,在以后的研究中需增加樣本量,按照疾病類型對患者分組,以做進一步的研究。其次,在減少輻射劑量的原則指導下,螺旋CT 與HRCT 檢查的單層個體輻射劑量相近,但這一輻射劑量仍較大。
綜上所述,應用相同的掃描條件與固定的噪聲指數(shù),胸部螺旋CT 骨算法軸面重建圖像能夠達到HRCT 圖像的診斷效能,同時能夠提供更多的診斷信息,從而在臨床工作中替代HRCT。
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