中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科(遼寧 沈陽 110001)

趙天琪 金曉青 劉 靜李松柏 黃硯玲

應(yīng)用320排CT自適應(yīng)迭代低劑量甲狀腺結(jié)節(jié)雙期掃描研究*

中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科(遼寧 沈陽 110001)

趙天琪 金曉青 劉 靜李松柏 黃硯玲

目的分析自適應(yīng)迭代低劑量雙期掃描在甲狀腺CT檢查中的可行性。方法采用前瞻性研究，收集經(jīng)彩色多普勒超聲診斷為甲狀腺結(jié)節(jié)的80例患者作為研究對象，按就診順序編號，前40人先行常規(guī)雙期掃描作為對照組，后40人設(shè)定3組不同的管電壓隨機行自適應(yīng)迭代低劑量雙期掃描作為實驗組，測定圖像噪聲，信噪比，客觀評價圖像質(zhì)量。結(jié)果甲狀腺AIDR低劑量雙期掃描圖像質(zhì)量與常規(guī)掃描無差異，信噪比、噪聲比對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，以80Kv ADIR低劑量掃描輻射劑量最低。結(jié)論在甲狀腺CT檢查中采用多排螺旋CT自適應(yīng)迭代低劑量雙期掃描，不僅成像質(zhì)量好，同時可降低輻射劑量，提高掃描的安全性，其中以80Kv低電壓ADIR低劑量掃描為最優(yōu)條件。

甲狀腺病變；雙期掃描；圖像質(zhì)量；可行性

隨著當(dāng)前多層螺旋CT的普及應(yīng)用，其CT電離輻射致癌風(fēng)險及放射保護已成為研究者關(guān)注的重點課題[1]。據(jù)早期統(tǒng)計報道，作腹部、頭頸部CT檢查的患者其癌癥發(fā)生率為0.125%左右，與吸煙1年危害程度相當(dāng)[2]。研究認(rèn)為，降低自動電流調(diào)制、管電壓均可減少受檢者受輻射劑量，但同時可導(dǎo)致圖像噪聲增加，質(zhì)量降低[3]。自適應(yīng)迭代算法(AIDR)配合低管電壓掃描則可在確保低輻射劑量的同時降低圖像噪聲，改善圖像質(zhì)量。為進一步證實AIDR低劑量雙期掃描在甲狀腺CT檢查中的可行性，我院對收治的80例患者展開了前瞻性研究，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料前瞻性抽取2015年5月～2015年9月于我院接受CT檢查的80例患者，其中男21例，女59例。按就診順序編號，前40名為對照組，后40名為實驗組，以隨機數(shù)字表法分為不同的管電壓組。對照組男12例，女28例。實驗組男9例，女31例。

1.2 方法對照組采用常規(guī)雙期掃描。采用Toshiba 320排640層螺旋CT掃描儀，取仰臥位，先做定位像與CT平掃。增強掃描經(jīng)肘靜脈高壓注入碘海醇100ml，分別于注藥40s、90s后做甲狀腺雙期增強掃描。設(shè)定管電壓120Kv，管電流200mAs，螺距0.8，重建層厚1mm，層間隔0.8mm，做濾波反投影重建(FBP)。實驗組則采用低管電壓AIDR雙期掃描。設(shè)定三組不同管電壓做自適應(yīng)迭低重建。電流設(shè)定200mAs，電壓分別為120Kv、100Kv、80Kv，其他參數(shù)與對照組一致。所有圖像均傳輸至工作站。分析AIDR不同電壓條件與常規(guī)掃描圖像質(zhì)量差異。

1.3 圖像分析選取2名副高級以上放射科醫(yī)師，對兩組圖像作雙盲分析，評估圖像主觀噪聲，甲狀腺結(jié)節(jié)可探測性，甲狀腺結(jié)節(jié)與正常甲狀腺組織對比度及CT圖像總體質(zhì)量，閱片者意見不一時經(jīng)協(xié)商取一致意見。

1.4 參數(shù)計算測定2組圖像甲狀腺CT值均值及標(biāo)準(zhǔn)差(SD)，取感興趣區(qū)域(ROI)測定，ROI面積50mm2，避開大血管區(qū)域，每區(qū)域測定3次，取均值。以甲狀腺CT值標(biāo)準(zhǔn)差作為圖像噪聲評估依據(jù)。信噪比(SNR)=CT甲狀腺/SD豎背肌。對比度噪聲比(CNR)=(甲狀腺CT甲狀腺-CT豎背肌)/SD背景。記錄CT劑量指數(shù)(CTDI)，計算有效輻射劑量(ED)。ED=CT劑量長度乘積×k(k=0.015mSv/mGy·cm)。

1.5 圖像質(zhì)量主觀評價方法均采用4分法。1分：部分甲狀腺結(jié)節(jié)無法顯示，結(jié)節(jié)與正常甲狀腺組織對比度差，巨大噪聲，組織結(jié)構(gòu)不清，整體質(zhì)量極差，無法用于診斷；2分：部分甲狀腺結(jié)節(jié)顯示模糊，結(jié)節(jié)邊緣模糊，甲狀腺結(jié)節(jié)與正常甲狀腺組織對比度較差，圖像噪聲較大，偽影多，總體圖像質(zhì)量較差；3分：甲狀腺結(jié)節(jié)均顯示較清晰，邊緣相對清晰且銳利，甲狀腺結(jié)節(jié)與正常甲狀腺組織對比度好，圖像噪聲較小，偽影少，總體質(zhì)量良好，基本滿足診斷要求；4分：甲狀腺結(jié)節(jié)均可清晰顯示，邊緣銳利、清晰，甲狀腺組織與正常組織對比度極好，圖像噪聲小，總體質(zhì)量優(yōu)，完全滿足診斷要求。評分≥3分視為滿足診斷要求。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS16.0統(tǒng)計軟件對獲取圖像CNR、SNR、mGy作統(tǒng)計學(xué)分析，計數(shù)資料作χ2檢驗，計量資料t檢驗，多組比較采用F檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 2組甲狀腺CT均值及SD值SD對比對照組與實驗組甲平均CT值及標(biāo)準(zhǔn)差對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，見表1。

2.2 2組甲狀腺噪聲數(shù)據(jù)對比實驗組SNR、CNR稍高于對照組，但對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，見表2。

2.3 2組圖像主觀評分對比2組圖像質(zhì)量主觀評分結(jié)果一致，對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，見表3。

2.4 2組輻射劑量及有效輻射劑量對比實驗組輻射劑量、有效輻射劑量均低于對照組(P＜0.05)，以管電壓80Kv條件下輻射劑量降低更顯著(P＜0.05)，見表4。

2.5 2組CT掃描圖像見圖1-8。

表1 2組甲狀腺噪聲數(shù)據(jù)對比

表1 2組甲狀腺噪聲數(shù)據(jù)對比

組別重建方法甲狀腺CT 甲狀腺SD對照組（n=40）FBP126.94±27.6227.11±6.41實驗組（n=40）AIDR 120Kv120.87±16.9826.97±4.64 100Kv119.66±14.9626.66±5.64 80Kv 118.98±13.7925.12±7.88 F 1.9772.222 P ＞0.05＞0.05

表2 2組甲狀腺噪聲數(shù)據(jù)對比

表2 2組甲狀腺噪聲數(shù)據(jù)對比

組別重建方法SNRCNR對照組（n=40）FBP2.38±0.973.06±0.49實驗組（n=40）AIDR 120Kv 2.41±0.663.10±0.52 100Kv 2.42±0.643.11±0.49 80Kv2.44±0.583.16±0.82 F2.1642.654 P＞0.05＞0.05

表3 2組圖像主觀評分對比（

表3 2組圖像主觀評分對比（

組別圖像評分對照組（n=40）4.22±0.44實驗組（n=40）120Kv 4.18±0.52 100Kv 4.17±0.48 80Kv 4.11±0.36 F1.687 P＞0.05

表4 2組輻射劑量及有效輻射劑量對比

表4 2組輻射劑量及有效輻射劑量對比

組別CTDI（mGy）ED（mSv）對照組（n=40）12.01±3.357.91±4.31實驗組（n=40）120Kv 8.34±2.645.47±2.75 100Kv 5.56±1.983.64±1.46 80Kv3.28±0.782.14±1.05 F26.41419.987 P ＜0.05 ＜0.05

圖1-2 常規(guī)掃描120kv，F(xiàn)BP重建圖像?？蓾M足診斷要求，甲狀腺結(jié)節(jié)的大小、形態(tài)和密度顯示清晰，與周圍組織對比度較好，噪聲較小。圖3-4 常規(guī)掃描120kv，AIDR重建圖像。可滿足診斷需要，結(jié)節(jié)的大小、形態(tài)和密度顯示清晰，與周圍組織對比度較好，噪聲小。圖5-6 低劑量掃描100kv，AIDR重建圖像?？蓾M足診斷需要，甲狀腺結(jié)節(jié)的大小、形態(tài)和密度清晰，與周圍組織對比度較好。圖7-8低劑量掃描80kv，AIDR重建圖像。能夠滿足診斷需要，甲狀腺結(jié)節(jié)的大小、形態(tài)和密度顯示清晰，與周圍組織對比度較好。

3 討 論

隨著CT技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，CT利用率亦不斷上升。有統(tǒng)計資料顯示，我國每年CT掃描人次逐漸上升，因醫(yī)療暴露所導(dǎo)致的患癌風(fēng)險同時逐漸增加[4]。研究表示，10mSV有效輻射劑量CT檢查可導(dǎo)致患者患癌率上升0.05%[5]。因此必須重視CT檢查的防護處理，盡可能減少受檢者CT輻射劑量，降低患者患癌率。20世紀(jì)90年代初期，有學(xué)者首次提出低劑量掃描，主要通過降低管電壓，自動調(diào)制管電流，以降低噪聲濾過函數(shù)。后期較多研究證實管電流調(diào)制控制效果較好，可約降低掃描劑量50%[7]。

但目前大部分研究均圍繞腹部CT低劑量掃描展開，尚無報道證實其在甲狀腺CT掃描中的可行性[8]。以往多采用FBP常規(guī)掃描，但有觀點認(rèn)為，其雖可有效降低噪聲，但輻射劑量較大[9]。近期也有報道表示，AIDR重建技術(shù)較FBP相比，不僅可降低圖像噪聲，同時可解決低劑量CT掃描所致圖像質(zhì)量問題，充分保證圖像質(zhì)量，降低有效輻射質(zhì)量，提高CT檢查的安全性[10]。AIDR則為新型迭代重建算法，可實現(xiàn)多噪聲模型計算，精確處理噪聲，加速重建過程，提高圖像分辨率，減少偽影。但其臨床研究多集中于腹部、髖關(guān)節(jié)、心臟等部位CT檢查中，尚無有關(guān)甲狀腺低劑量CT掃描的報道[11]。該技術(shù)以假設(shè)為前提，先計算預(yù)期圖像投影，與實際投影對照，通過計算校正系數(shù)對假設(shè)對象校正，隨后繼續(xù)新的迭代，直至最后圖像生呈，其可將無法是否一致的數(shù)據(jù)建立噪聲模型，并最終改善噪聲[12]。且當(dāng)前已有研究證實，通過減少CT掃描劑量，并配合迭代重建，可降低圖像噪聲，確保掃描圖像滿足診斷要求[13]。

本研究對80例甲狀腺結(jié)節(jié)患者分別采用常規(guī)CT掃描與AIDR低劑量掃描，以常規(guī)雙期掃描作為對照組，實驗組患者則在不同管電壓條件下隨機作AIDR低劑量雙期掃描，測定2組圖像噪聲，計算有效輻射劑量，評價2組圖像質(zhì)量。結(jié)果顯示，實驗組與對照組圖像質(zhì)量并無差異。與常規(guī)FBP掃描對比，AIDR技術(shù)可降低圖像噪聲，提高信噪比。本研究實驗組CNR均有所上升，但與常規(guī)組對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義，可能與本組研究樣本量較少有關(guān)。早期有研究表示，AIDR配合低劑量掃描，雖可提高CT檢查的安全性，但圖像質(zhì)量普遍一般[14]。本組實驗組分別采用不同管電流條件下AIDR重建，主觀評分結(jié)果顯示，實驗組與對照組圖像質(zhì)量評分基本一致，對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，提示AIDR配合低劑量雙期掃描可獲取與常規(guī)掃描相同的圖像質(zhì)量。且在80Kv電壓條件下作AIDR低劑量掃描，有效輻射劑量最低，且圖像質(zhì)量穩(wěn)定。

綜上，在甲狀腺CT檢查中采用多排螺旋CT自適應(yīng)迭代低劑量雙期掃描，在成像質(zhì)量方面與常規(guī)CT掃描無差異，但可顯著降低輻射劑量，提高掃描的安全性，其中以80Kv低電壓條件下AIDR低劑量掃描有效輻射劑量最低，且圖像質(zhì)量好，可作為甲狀腺病變篩查的重要技術(shù)。

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(本文編輯：劉龍平)

Study on Adaptive Iterative Low-dose Dual-Phase Scanning of Thyroid Nodules with 320 Slice CT*

ZHAO Tian-qi, JIN Xiao-qing, LIU Jing, et al．, Department of Radiology, the First Hospital Affiliated to China Medical University, Shenyang 110001, Liaoning Province, China

ObjectiveTo analyze the feasibility of adaptive iterative low-dose dual-phase scanning in thyroid CT examination．MethodsA prospective study was conducted on 80 cases of patients with thyroid nodules diagnosed by color Doppler ultrasound． According to the order of treatment, the first 40 patients undergoing conventional dual-phase scanning were included into the control group while the latter 40 patients undergoing adaptive iterative low-dose dual-phase scanning by randomly setting 3 groups of different tube voltages were included into the experimental group． The image noise and signal to noise ratio (SNR) were determined, and the image quality was evaluated objectively．ResultsThere was no significant difference in the image quality of thyroid low-dose AIDR dual-phase scanning and conventional scanning, and there was no significant difference in SNR and noise ratio (P＞0．05)． The radiation dose of 80Kv ADIR lowdose scanning was the lowest．ConclusionThe application of dual-phase multi-slice spiral CT adaptive iterative low-dose scanning in thyroid CT examination not only can obtain good image quality but also can reduce the radiation dose and improve the safety of scanning, and 80Kv low-voltage ADIR low-dose scanning was the optimal condition．[Keywords] Thyroid Disease; Dual-phase Scanning; Image Quality; Feasibility

R581

A

遼寧省第二批科學(xué)技術(shù)計劃項目(遼科發(fā)2013225049)：

10.3969/j.issn.1672-5131.2017.05.012

2017-03-28

黃硯玲