徐延峰，康立清，于淑靖，張力，車延旭，陳躍峰

（河北省滄州市中心醫(yī)院 CT診斷科，河北 滄州 061001）

CT檢查帶來的X射線輻射風險被人們重視，低劑量CT（low dose computed tomography，LDCT）掃描的研究廣泛開展，但輻射劑量的降低造成圖像噪聲增大，限制CT輻射劑量的降低程度。隨著迭代重建（iterative reconstruction，IR）的方式逐漸在新型CT設備中廣泛應用，圖像的噪聲得以一定程度的減低，為進一步降低CT掃描輻射劑量成為可能[1-3]。本文探討IR聯合低輻射劑量掃描在腦實質血腫CT復查中應用的可能性和優(yōu)勢。

1 資料與方法

1.1 病例選擇

選取病程1周內因腦實質血腫需頭部CT復查的成人90例，按隨機數字表法分為3組，每組各30例。其中，男性47例，女性43例；年齡38～78歲，中位年齡59歲。所有病例均經患者和（或）家屬知情同意。

1.2 方法

采用Aquilion PRIME 80排160層螺旋CT（日本東芝株式會社）。掃描方式Volume，掃描時間1 s，DFOV 25 cm，矩陣512×512，管電壓120 kV，層厚7 mm。普通劑量組、低劑量1組、低劑量2組的管電流設置分別為200、150及100 mA。記錄CT劑量列表顯示的各組容積CT劑量指數（volume computed tomography dose index，CTDIvol）。掃描完成后對圖像進行IR和濾波反投影重建（filtered back projection，FBP）2種不同的方式重建圖像。

1.3 圖像處理和質量評估

1.3.1 圖像噪聲測定選取IR及FBP兩重建方式下同一層面的圖像，排除存在各種偽影干擾的圖像，對側腦室體部僅含腦脊液的區(qū)域進行感興趣區(qū)畫定，記錄CT值的標準差SD值作為圖像的噪聲指標（見圖1）。圖像質量主觀評分：統(tǒng)一窗位（50 Hu）窗寬（100 Hu）并隱藏圖像個人信息及掃描參數后由2位CT診斷主治醫(yī)師采用5分制（見表1）盲法進行，出現評分不一致時，由1位CT診斷主任醫(yī)師進行最終評分。

圖1 圖像噪聲測定，選取左側腦室內無積血、鈣化及脈絡膜區(qū)進行腦脊液CT值測定，記錄SD值代表圖像噪聲水平

表1 圖像質量5分制評分標準

1.3.2 圖像質量主觀評估統(tǒng)一窗位（50 Hu）窗寬（100 Hu），改變閱片工作站的顯示設置，隱去患者個人信息和掃描參數后將研究圖像導出另存。應用5分制對圖像質量等級進行評分：5分：灰白質界限、蛛網膜下腔系統(tǒng)清晰可辨，病變顯示清晰，無各類偽影，圖像顆粒細膩均勻；4分：灰白質界限、蛛網膜下腔系統(tǒng)可分辨，病變顯示基本清晰，基本無偽影，圖像顆粒均勻但不很細膩；3分：灰白質界限、蛛網膜下腔系統(tǒng)隱約可分辨，病變尚可分辨，基本無偽影或少量偽影，圖像顆粒不均勻；2分：灰白質界限、蛛網膜下腔系統(tǒng)分界不清，圖像較模糊，顆粒粗糙，僅能顯示對比解剖結構和病變，極易造成漏診或誤診；1分：圖像模糊、顆粒非常粗糙，難以區(qū)分正常解剖結構及病變。5分為優(yōu)，4～5分為優(yōu)良，3～5分為可用，1～2分為不可用。由2位均具有主治醫(yī)師職稱的CT診斷醫(yī)師對全部圖像盲法進行評分，出現評分不一致時，由1位主任醫(yī)師職稱的CT診斷醫(yī)師進行再評分并作為最終評分。

1.4 統(tǒng)計學方法

數據分析采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件，計量資料以均數±標準差（±s）表示，采用t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 輻射劑量相關參數

200、150及100 mAs組的CTDIvol分別為36.6、27.5和 18.3 mGy。

2.2 3組圖像質量和圖像質量噪聲評分比較

相同劑量水平IR組的圖像質量優(yōu)于FPB組（P＜0.05）。IR 圖像100 mAs組較 200 mAs組圖像噪聲高（P＜0.05），而主觀評分差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；FBP圖像 100mAs組較 200 mAs組噪聲高而主觀評分低（P＜0.05）；FBP圖像150 mAs組較200 mAs組圖像噪聲高（P＜0.05），而主觀評分差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表2、3和圖2。

2.3 相同劑量水平圖像噪聲評分比較

2.3.1 100 mAs與200 mAs兩種劑量水平的IR圖像比較圖像質量評分比較，差異無統(tǒng)計學意義（P=0.161），圖像噪聲差異有統(tǒng)計學意義（P=0.025），100 mAs組較200 mAs組圖像噪聲高而主觀評分差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

2.3.2 100 mAs與200 mAs兩種劑量水平的FBP圖像比較兩種劑量水平的圖像質量評分和圖像噪聲比較，差異均有統(tǒng)計學意義（P評分=0.016，P噪聲=0.000），100 mAs組較200 mAs組噪聲高而主觀評分低。

表2 各組圖像質量噪聲及評分 （n =30，±s）

表2 各組圖像質量噪聲及評分 （n =30，±s）

評分IR FBP IR FBP 200 mAs 6.34±1.04 9.81±1.53 4.39±0.82 4.13±0.46 150 mAs 7.51±0.86 10.56±1.44 4.07±0.79 3.79±0.48 100 mAs 8.01±1.15 13.19±1.54 3.68±0.63 2.92±0.56噪聲輻射劑量

表3 不同重建方式和不同劑量組間圖像噪聲及評分比較 （±s）

表3 不同重建方式和不同劑量組間圖像噪聲及評分比較 （±s）

組別 噪聲 t值 P值 評分 t值 P值100 mAs IR～100 mAs FBP -5.19±1.08 -26.353 0.000 0.80±0.41 10.770 0.000 150 mAs IR～150 mAs FBP 0.00±0.88 -19.129 0.000 0.63±0.70 5.188 0.000 200 mAs IR～200 mAs FBP -2.46±1.13 -11.953 0.000 0.40±0.50 4.397 0.000 100 mAs IR～150 mAs IR 0.50±1.46 1.873 0.071 0.20±0.93 1.185 0.246 100 mAs IR～200 mAs IR 0.66±1.53 2.373 0.025 0.13±0.51 1.439 0.161 150 mAs IR～200 mAs IR 0.16±1.17 0.768 0.449 -0.13±0.68 -1.072 0.293 100 mAs FBP～150 mAs FBP 2.63±2.02 7.145 0.000 0.10±1.03 0.532 0.599 100 mAs FBP～200 mAs FBP 3.40±2.45 7.574 0.000 -0.40±0.86 -2.562 0.016 150 mAs FBP～200 mAs FBP 0.80±1.86 2.239 0.033 -0.37±1.03 -1.943 0.062

2.3.3 150 mAs與200 mAs兩種劑量水平的FBP圖像比較兩種劑量水平的圖像質量評分比較，差異無統(tǒng)計學意義（P=0.062），兩種劑量水平的圖像噪聲比較，差異有統(tǒng)計學意義（P=0.033），150 mAs組較200 mAs組圖像噪聲高而主觀評分比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。IR組的圖像質量優(yōu)于FPB組，差異均有統(tǒng)計學意義（均P=0.000）。

圖2 100 mAs掃描時同一層面圖像

3 討論

CT影像重建算法包括兩種基本類型（IR和FBP）。IR較FBP相比存在運算過程復雜、數據量巨大及計算速度慢的缺點，但可在最終重建中改善噪聲[4-6]。FBP是目前大多數商用CT機型所采取的標準CT重建技術，一直被作為CT圖像重建算法的基礎和金標準[7]。利用濾過功能或卷積算法平衡最終重建圖像的噪聲和空間分辨力[8]，該算法對投影數據量的要求較高，實際上限制CT掃描劑量的降低。為彌補噪聲升高而導致的圖像質量下降，各廠商分別新開發(fā)出各種圖像后處理技術，比如美國GE公司的ASIR、德國SIEMENS公司的IRIS、荷蘭PHILIPS公司的I DOSE等，其核心均是IR。國內外也有研究者采用IR技術對低劑量掃描的原始數據進行重建。研究發(fā)現，IR技術有降低輻射劑量，并使圖像噪聲減少的優(yōu)勢。在相同噪聲水平下，掃描劑量可降低[9-12]。CT掃描圖像質量與X射線輻射劑量成正相關，本研究得到的圖像質量噪聲水平和圖像質量評分結果與之相符。降低輻射劑量雖會降低受檢者的輻射風險，但圖像噪聲增加可能影響診斷準確性，因此LDCT的應用必須在保證圖像主觀評分能夠滿足臨床應用的前提下開展。

腦出血病程1周內由于病情變化比較明顯，往往需要進行多次CT掃描，從而提高受檢者的累積輻射劑量，增大輻射損傷風險。因此，進行頭部CT的LDCT掃描具有臨床意義。結合IR較FBP在圖像噪聲方面的優(yōu)勢，在對因腦實質血腫進行LDCT頭部掃描的同時，筆者對同一原始數據進行兩種不同重建算法的成像，比較兩種算法可接受的低輻射劑量掃描水平和IR算法在LDCT掃描中的可行性及優(yōu)勢。

圖像噪聲和主觀評分的統(tǒng)計數據表明，雖然隨著輻射劑量水平的降低，圖像的噪聲在逐漸增大，但閱片醫(yī)生對圖像的主觀評分在一定程度內并未減低，100 mAs時IR和FBP圖像的主觀評分平均值分別為3.68分和2.92分，100 mAs的IR圖像可以臨床應用；而150 mAs FBP組的主觀評分達3.79分，可臨床應用。

腦出血病變可應用LDCT掃描是由于腦實質血腫的較高密度與周圍腦組織存在相對良好的自然對比，加上血腫周圍低密度水腫的出現增大自然對比，血腫的占位效應造成周圍腦溝和腦室形態(tài)結構的改變，使病變的觀察更為明顯。相同輻射劑量水平時，IR較FBP噪聲水平更低，所以可應用的LDCT輻射劑量更低，IR更具有優(yōu)勢。

綜上所述，由于隨著血腫的吸收，血腫本身與周圍腦組織的自然對比逐漸降低，本研究僅針對病程1周內的復查患者進行，對血腫吸收期其它時間窗需要進行頭部CT復查的患者進行IR的LDCT掃描是否具有優(yōu)勢仍需要擴大樣本進行相關研究。且由于僅僅選擇100和150 mAs兩個水平與常規(guī)劑量水平進行比較研究，得到IR重建算法聯合100 mAs水平的LDCT掃描與常規(guī)劑量掃描相當的結論，但對于能夠進行應用的最低輻射劑量水平仍需要進一步研究。

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