江蘇省南通市第二人民醫(yī)院影像科(江蘇 南通 226002)

張宏賓 袁海燕 王小樂(lè)

肺癌是當(dāng)今世界范圍內(nèi)三大常見(jiàn)惡性腫瘤之一，因早期無(wú)典型臨床癥狀，多數(shù)患者發(fā)現(xiàn)癥狀時(shí)已屬中晚期，錯(cuò)過(guò)了最佳治療時(shí)機(jī)，5年生存率僅為16%；而早期肺癌(ⅠA期)經(jīng)治療5年生存率可達(dá)73%[1]，因此開(kāi)展早期肺癌篩查對(duì)延長(zhǎng)患者生命有重要意義。CT是肺癌早期篩查的有效手段，其對(duì)肺結(jié)節(jié)的檢出能力明顯優(yōu)于X線胸片[2]，但其潛在的輻射危害性卻限制了它成為早期肺癌篩查的常規(guī)工具。低劑量CT(Low-dose CT,LDCT)是一種通過(guò)降低管電流來(lái)實(shí)現(xiàn)降低輻射劑量的影像新技術(shù)，雖然實(shí)現(xiàn)了降低輻射劑量的目的，但同時(shí)也增加了圖像噪聲，使圖像的分辨率下降[3]，如何在降低輻射劑量的基礎(chǔ)上最大限度地確保圖像質(zhì)量成為國(guó)內(nèi)外放射學(xué)醫(yī)師面臨的重要課題。本研究采用迭代重建技術(shù)對(duì)LDCT掃描所獲得的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，通過(guò)與常規(guī)CT所獲得的圖像質(zhì)量進(jìn)行比較，旨在探討LDCT結(jié)合迭代重建技術(shù)在健康體檢篩查早期肺癌中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇2015年7月～2017年9月在南通市第二人民醫(yī)院行健康體檢的600名體檢者為研究對(duì)象，排除既往有肺癌或全身其他部位癌癥病史者。所有患者均行胸部CT檢查，根據(jù)患者意愿隨機(jī)分為L(zhǎng)DCT掃描組和常規(guī)劑量CT掃描組，其中LDCT掃描組254例，男性139例，女性115例；年齡42～71歲，平均(53.58±10.72)歲。常規(guī)劑量CT掃描組346例，男性185例，女性161例；年齡40～72歲，平均(52.90±11.31)歲。兩組體檢者在性別、年齡等基本情況方面比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05),具有可比性。

1.2 檢查方法采用東芝Aquilion 128層螺旋CT機(jī)行吸氣位屏氣胸部掃描，患者取仰臥位，掃描范圍自肺尖至肺底。掃描參數(shù)：常規(guī)CT管電流150mAs，LDCT管電流30mAs，管電壓均為120kV，準(zhǔn)直器128×0.625mm，螺距0.399，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.33s，矩陣512×512，F(xiàn)OV 400mm。采用迭代重建算法idose4對(duì)圖像進(jìn)行重建，重建層厚1.0mm，層間隔1.25mm。設(shè)置肺窗窗寬1600Hu，窗位-550Hu，縱隔窗窗寬400Hu，窗位40Hu。

1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.3.1 主觀圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)：由兩位具有10年以上胸部閱片經(jīng)驗(yàn)的影像診斷醫(yī)師以盲法對(duì)圖像進(jìn)行獨(dú)立判讀和質(zhì)量評(píng)價(jià)。圖像質(zhì)量采用4個(gè)等級(jí)評(píng)價(jià)法，優(yōu)：圖像清晰，肺紋理或病灶輪廓清楚，對(duì)比度良好，無(wú)偽影，噪聲小，完全滿足診斷要求；良：圖像比較清晰，肺紋理或病灶輪廓能夠觀察但邊界模糊，有少量偽影，噪聲較小，能滿足診斷要求；中：圖像不夠清晰，肺紋理或病灶輪廓、邊緣模糊，有偽影，噪聲大，能基本滿足診斷要求；差：圖像模糊，肺紋理或病灶輪廓及邊緣無(wú)法分辨，偽影重，噪聲大，無(wú)法滿足診斷要求。如果兩位醫(yī)師判讀結(jié)果不一致，則請(qǐng)第三位放射科專家再次共同閱片，經(jīng)討論確定最終結(jié)果。

1.3.2 客觀圖像質(zhì)量參數(shù)：選取軸位圖像的同一層面同一解剖位置作為感興趣區(qū)，測(cè)量圖像的噪聲、CT值，計(jì)算信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)。

1.3.3 輻射劑量參數(shù)：記錄兩組受檢者的掃描參數(shù)及放射劑量，包括管電壓、管電流、CT容積劑量指數(shù)(CT dose index volume,CTDIvol)、劑量長(zhǎng)度乘積(Dose length product, DLP)和有效輻射劑量(Effective radiation dose,ED)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件包分析處理，主觀圖像質(zhì)量等級(jí)資料比較用非參數(shù)兩組Mann-Whitney-U秩和檢驗(yàn)，輻射劑量參數(shù)等計(jì)量資料比較用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，肺結(jié)節(jié)檢出率等計(jì)數(shù)資料比較用χ2檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組受檢者主觀圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)比較兩組掃描方案所獲得的圖像質(zhì)量均較佳，均能滿足診斷要求(圖1-4)。2位醫(yī)師對(duì)兩組受檢者的肺窗和縱隔窗圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見(jiàn)表1。

2.2 兩組受檢者客觀圖像質(zhì)量參數(shù)比較LDCT掃描組圖像噪聲略高于常規(guī)劑量CT掃描組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；但兩組CT值、SNR比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見(jiàn)表2。

2.3 兩組受檢者輻射劑量參數(shù)比較LDCT掃描組輻射劑量參數(shù)CTDIvol、DLP、ED均顯著低于常規(guī)劑量CT掃描組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。見(jiàn)表3。

表3 兩組受檢者輻射劑量參數(shù)比較（±s）

表3 兩組受檢者輻射劑量參數(shù)比較（±s）

組別 n 管電壓 管電流 CTDIvol DLP ED(mSV)(kV) (mAs) (mGy) (mGy·cm)LDCT組 254 120 30 1.57±0.39 47.10±21.32 0.66±0.21常規(guī)劑量CT組 346 120 150 5.93±1.27 177.90±36.87 2.49±0.65 t值 - - 60.114 54.698 49.001 P值 - - 0.000 0.000 0.000

表2 兩組受檢者圖像質(zhì)量參數(shù)比較（）

表2 兩組受檢者圖像質(zhì)量參數(shù)比較（）

n 噪聲(Hu) CT值(Hu) SNR組別LDCT組 254 9.39±2.05 65.17±8.96 6.94±1.36常規(guī)劑量CT組 346 8.97±2.36 64.40±8.64 7.18±1.85 t值 2.325 1.062 1.831 P值 0.020 0.289 0.068

表1 兩組受檢者主觀圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)比較[n(%)]

2.4 兩組受檢者肺結(jié)節(jié)及早期肺癌檢出率比較LDCT掃描組檢出肺結(jié)節(jié)18例20個(gè)，檢出率為7.09%，其中1例懷疑為早期肺癌，后經(jīng)病理證實(shí)(圖5-6)。常規(guī)劑量CT掃描組檢出肺結(jié)節(jié)24例27個(gè)，檢出率為6.94%，其中2例懷疑為早期肺癌，后經(jīng)病理證實(shí)(圖5-6)。經(jīng)χ2檢驗(yàn)，兩組受檢者肺結(jié)節(jié)及早期肺癌檢出率比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.005,0.073，均為P＞0.05)。

3 討 論

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公眾健康意識(shí)也在不斷提升，CT檢查在健康體檢中應(yīng)用逐漸普遍，有助于早期發(fā)現(xiàn)病變，但常規(guī)劑量CT輻射劑量較大，作為常規(guī)體檢項(xiàng)目的可行性有待考察[4-5]，而LDCT因輻射劑量明顯減小，并保持了常規(guī)劑量CT的敏感性，更適合用于常規(guī)體檢篩查。

自上世紀(jì)90年代，LDCT技術(shù)一問(wèn)世就得到了醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注，被認(rèn)為可能是早期胸部疾病篩查的有利工具，并開(kāi)展了一系列臨床和試驗(yàn)研究[6]。但由于放射劑量與影像質(zhì)量是一對(duì)相互矛盾的載體，降低放射劑量將會(huì)導(dǎo)致噪聲值升高，最終影響圖像細(xì)節(jié)顯示，容易出現(xiàn)假陽(yáng)性和過(guò)度診斷[7-8]，造成不必要的醫(yī)療行為。利用迭代重建技術(shù)對(duì)LDCT掃描的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，可有效降低噪聲，且不損失圖像空間分辨率和密度分辨率，同時(shí)消除了部分偽影。本研究采用LDCT掃描結(jié)合迭代重建技術(shù)與常規(guī)劑量CT掃描進(jìn)行對(duì)比，兩組均獲得了較佳的圖像質(zhì)量，均能滿足臨床診斷需求。經(jīng)兩位具有10年以上胸部閱片經(jīng)驗(yàn)的影像診斷醫(yī)師以盲法對(duì)圖像進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明兩組受檢者的肺窗和縱隔窗圖像質(zhì)量評(píng)級(jí)無(wú)統(tǒng)計(jì)性差異(P＞0.05)。

目前，降低放射劑量通常采用降低X射線發(fā)射球管的管電壓或管電流來(lái)實(shí)現(xiàn)[9]，降低管電壓會(huì)導(dǎo)致X射線穿透能力下降，對(duì)軟組織的觀察影響較大；降低管電流會(huì)導(dǎo)致圖像分辨率下降[10]。由于肺部屬于高對(duì)比分辨率的組織器官，降低管電流影響不大，另外，放射劑量與管電流呈直線關(guān)系，降低管電流能夠更好的控制放射劑量[11]。因此，在肺癌的早期篩查中通過(guò)降低管電流來(lái)降低放射劑量更合適。大量文獻(xiàn)研究表明，管電流20～50mAs用于肺部疾病篩查較合適[12]，本研究采用30mAs的管電流，結(jié)果顯示，LDCT掃描組圖像噪聲雖略高于常規(guī)劑量CT掃描組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；但兩組CT值、SNR比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。說(shuō)明通過(guò)降低管電流來(lái)降低放射劑量對(duì)于客觀圖像質(zhì)量參數(shù)影響不大。而LDCT掃描組輻射劑量參數(shù)CTDIvol、DLP、ED均顯著低于常規(guī)劑量CT掃描組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。

圖1-4 常規(guī)劑量CT組與LDCT組在同一層面上的肺窗、縱膈窗圖像（圖1：常規(guī)劑量肺窗，圖2：常規(guī)劑量縱膈窗，圖3：低劑量肺窗，圖4：低劑量縱膈窗）。圖5-6 常規(guī)劑量CT組與LDCT組檢出肺內(nèi)小結(jié)節(jié)的影像表現(xiàn)（圖5：常規(guī)劑量組，圖6：低劑量組）。

LDCT結(jié)合迭代重建技術(shù)進(jìn)行早期肺癌篩查時(shí)由于肺病變與空氣的對(duì)比度高，盡管圖像噪聲稍有增大，但并不影響肺結(jié)節(jié)及早期肺癌的檢出及診斷準(zhǔn)確性。本研究結(jié)果表明，LDCT掃描組肺結(jié)節(jié)檢出率為7.09%，其中1例為早期肺癌；常規(guī)劑量CT掃描組肺結(jié)節(jié)檢出率為6.94%，其中2例為早期肺癌。經(jīng)χ2檢驗(yàn)，兩組受檢者肺結(jié)節(jié)及早期肺癌檢出率比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

綜上所述，LDCT結(jié)合迭代重建技術(shù)能在降低放射劑量的前提下，確保圖像質(zhì)量滿足臨床診斷需求，對(duì)肺癌的早期篩查具有重要的臨床應(yīng)用潛力，可在健康體檢中推廣應(yīng)用。