1.深圳市寶安區(qū)松崗人民醫(yī)院兒科(廣東 深圳 518015)

2.香港大學(xué)深圳醫(yī)院兒科(廣東 深圳 518053)

胡光玉1 童和平1 葉永燦1吳麗萍2

CT檢查是臨床常用影像學(xué)檢查方法，適用于胸部多種疾病的檢出，應(yīng)用日益廣泛[1]。隨著人們對(duì)電離輻射認(rèn)知的增加，特別是對(duì)于兒童來(lái)說(shuō)，其器官、功能尚未發(fā)育完善，對(duì)電離輻射更為敏感，輻射致癌風(fēng)險(xiǎn)大幅提高，如何在明確疾病診斷的前提下避免過(guò)多放射劑量成為臨床研究的重點(diǎn)[2]。自適應(yīng)統(tǒng)計(jì)迭代重建(ASIR)技術(shù)是基于圖像數(shù)據(jù)空間與投影數(shù)據(jù)空間的一種新型CT重建算法，與傳統(tǒng)的濾波反投影(FBP)技術(shù)比較，可在保證CT重建后圖像質(zhì)量及不影響臨床診斷的前提下，大幅降低輻射劑量[3-4]。本研究旨在探究在兒內(nèi)科患兒胸部CT檢查中應(yīng)用ASIR技術(shù)的價(jià)值，評(píng)價(jià)其應(yīng)用可行性。報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入2016年9月至2018年9月于我院兒內(nèi)科行胸部CT檢查的患兒60例，均為1個(gè)月～6歲發(fā)育正?；純海純杭覍僮栽负炇鹬橥鈺?shū)，且排除嚴(yán)重心臟疾病、胸部腫瘤、胸廓畸形及肥胖患兒。隨機(jī)分為研究組與對(duì)照組，各30例。研究組男16例、女14例；年齡1個(gè)月～6歲，平均(2.43±0.59)歲。對(duì)照組男18例、女12例；年齡2個(gè)月～5歲，平均(2.30±0.47)歲。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，兩組患兒性別、年齡比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。

1.2 CT檢查方法 患兒取仰臥位，平靜呼吸下進(jìn)行掃描，掃描范圍自胸廓入口至膈肌水平。對(duì)于無(wú)法配合的低齡患兒，檢查前給予10%水合氯醛(0.5mL/kg)口服。研究組采用美國(guó)GE公司寶石能譜CT(Discovery CT750HD)掃描儀，掃描參數(shù)：管電壓120kV，螺距1.375：1，轉(zhuǎn)速0.8s/r，自動(dòng)管電流調(diào)節(jié)技術(shù)(ATCM)設(shè)置管電流10～350mA。根據(jù)患兒年齡設(shè)置噪聲指數(shù)(NI)，1～12個(gè)月NI值11，1～3歲NI值13，4～6歲NI值15。所得原始數(shù)據(jù)通過(guò)30% ASIR與70%FBP混合重建圖像。對(duì)照組采用美國(guó)GE公司Lightspeed VCT掃描儀，掃描范圍、參數(shù)同研究組，噪聲指數(shù)8HU。所得原始數(shù)據(jù)采用FBP技術(shù)重建圖像。

1.3 圖像評(píng)價(jià) 將重建后圖像傳至GE AW 4.6CT工作站，隱藏掃描參數(shù)及患兒信息。圖像以肺窗(窗寬1400HU，窗位-600HU)和縱膈窗(窗寬350HU，窗位50HU)顯示。由2名高年資且工作經(jīng)驗(yàn)豐富的兒內(nèi)科影像醫(yī)師對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估與分析。①主觀評(píng)價(jià)：2名醫(yī)師采用雙盲法結(jié)合肺窗及縱膈窗圖像進(jìn)行質(zhì)量評(píng)分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：解剖結(jié)構(gòu)、病灶與周圍關(guān)系顯示清晰，信噪比好，無(wú)偽影，可完全滿足診斷要求為5分；解剖結(jié)構(gòu)及病灶與周圍關(guān)系顯示基本清晰，信噪比較好，偽影少，可滿足診斷要求為4分；解剖結(jié)構(gòu)及病灶與周圍關(guān)系顯示略模糊，信噪比欠佳，可見(jiàn)偽影，基本滿足診斷要求為3分；解剖結(jié)構(gòu)及病灶與周圍關(guān)系顯示較差，信噪比較差，可見(jiàn)明顯偽影，不能滿足診斷要求為2分；解剖結(jié)構(gòu)及病灶與周圍關(guān)系顯示模糊難以辨認(rèn)，不合格，信噪比差，可見(jiàn)明顯偽影，無(wú)法滿足診斷要求為1分。②客觀評(píng)價(jià)：2名醫(yī)師在每份病例縱膈窗左心室最大層面設(shè)置ROI(20～120mm2)測(cè)量CT值及標(biāo)準(zhǔn)差，ROI大小設(shè)定為同層面降主動(dòng)脈截面面積1/2大小，并測(cè)量同層面背部豎脊肌CT值及標(biāo)準(zhǔn)差(確保ROI大小盡量一致)，取該標(biāo)準(zhǔn)差平均值作為圖像的客觀噪聲，測(cè)量3次取平均值。

1.4 分析指標(biāo) 記錄兩組患兒輻射劑量參數(shù)，包括容積CT劑量指數(shù)(CTDIvol)及劑量長(zhǎng)度乘積(DLP)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 借助SPSS 20.0軟件整合研究數(shù)據(jù)，圖像質(zhì)量評(píng)分、客觀噪聲、CTDIvol、DLP通過(guò)呈現(xiàn)，行t檢驗(yàn)。借助Kappa檢驗(yàn)評(píng)價(jià)不同觀察者評(píng)定結(jié)果的一致性，Kappa＜0.4為一致性較差，0.4≤Kappa＜0.6為一致性一般，0.6≤Kappa＜0.8為一致性良好，Kappa≥0.8為一致性好。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 圖像質(zhì)量評(píng)分、客觀噪聲、CTDIvol、DLP比較 兩組圖像質(zhì)量評(píng)分、客觀噪聲比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)；研究組CTDIvol、DLP顯著低于對(duì)照組(P＜0.05)，見(jiàn)表1。

2.2 圖像診斷接受率及主觀圖像噪聲盲法評(píng)價(jià)結(jié)果 2名醫(yī)師對(duì)圖像質(zhì)量評(píng)估的一致性較好(Kappa=0.65)。研究組縱膈窗主觀診斷接受率高于肺窗，而對(duì)照組縱膈窗主觀診斷接受率低于肺窗，研究組圖像平均噪聲高于對(duì)照組；以縱膈窗為判斷標(biāo)準(zhǔn)，研究組平均接受率為3.90，對(duì)照組平均接受率為3.98，提示所有圖像質(zhì)量均符合診斷要求，見(jiàn)表2。

2.3 示范病例 見(jiàn)圖1-4。

3 討 論

表1 兩組圖像質(zhì)量評(píng)分、客觀噪聲、CTDIvol、DLP比較

表1 兩組圖像質(zhì)量評(píng)分、客觀噪聲、CTDIvol、DLP比較

組別 圖像質(zhì)量評(píng)分(分) 客觀噪聲 CTDIvol(mGy) DLP(mGy-cm)研究組 3.50±0.71 10.45±3.64 0.81±0.28 26.20±7.16對(duì)照組 3.60±0.62 9.15±2.51 1.75±0.72 56.00±22.71 t 0.581 1.610 6.665 6.855 P 0.563 0.113 ＜0.001 ＜0.001

CT具有電離輻射。處于生長(zhǎng)發(fā)育期的兒童各器官及功能發(fā)育尚不完善，其細(xì)胞分裂更新速度以及對(duì)射線的敏感性均遠(yuǎn)高于成人(約為成人的10多倍)，因此其吸收CT劑量更高，相應(yīng)損傷及致癌風(fēng)險(xiǎn)亦大幅增加[5-6]。故如何控制兒內(nèi)科患兒CT檢查輻射劑量已成為臨床研究的熱點(diǎn)。低劑量掃描由Naidich等在1990年首次提出，近年來(lái)隨著降低管電壓、管電流等方法研究的深入，應(yīng)用于臨床的輻射劑量已顯著降低[7]。ASIR等迭代重建(IR)技術(shù)是通過(guò)迭代法比較理論投影值與實(shí)測(cè)投影值，修正實(shí)測(cè)投影數(shù)據(jù)，獲取最優(yōu)投影數(shù)據(jù)以重建CT圖像的新型技術(shù)方法，可在降低輻射劑量的同時(shí)保證圖像質(zhì)量[8]，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于臨床。傳統(tǒng)的FBP重建要求每次投影測(cè)量數(shù)據(jù)都是精確定量、完全的，故當(dāng)輻射劑量降低時(shí)，重建的圖像質(zhì)量會(huì)明顯降低，影響診斷結(jié)果[9]。而IR重建不同，其利用矩陣代數(shù)可計(jì)算出預(yù)期圖像投影，并與實(shí)際投影進(jìn)行比較校正，對(duì)校正后的對(duì)象進(jìn)行新的迭代過(guò)程，生成最后圖像，所需投影數(shù)較少，可改善噪聲，在數(shù)據(jù)不完全及低劑量條件下獲得高質(zhì)量圖像。國(guó)內(nèi)外許多研究表明，IR重建技術(shù)在減少輻射掃描劑量的同時(shí)，提高掃描圖像質(zhì)量[10-11]，證實(shí)了IR重建技術(shù)應(yīng)用于全身多器官掃描的可行性。

表2 兩組圖像診斷接受率及主觀圖像噪聲盲法評(píng)價(jià)結(jié)果

圖1-4 為同一患兒(女性，2歲)應(yīng)用NI=8的FBP及NI=13的30%ASIR圖像質(zhì)量比較。圖1-2 應(yīng)用ATCM掃描，NI=8，CTDI=2.44，DLP=74.34；圖3-4 應(yīng)用NI=13的30%ASIR掃描，CTDI=0.84，DLP=19.28。與圖1-2比較，圖3-4圖像噪聲略有增高，點(diǎn)狀噪聲增多，但縱膈組織分界及肺紋理顯示清晰，圖像質(zhì)量并無(wú)明顯降低，不影響診斷標(biāo)準(zhǔn)。

心臟是縱膈窗所能顯示的具有最大面積均勻的物質(zhì)[12]，故臨床通常選擇左心室最大截面獲取噪聲值，并且測(cè)量同層面、同大小背部肌肉的噪聲值，計(jì)算平均值獲得圖像客觀噪聲。本研究針對(duì)兒童發(fā)育的特點(diǎn)，選擇同層面降主動(dòng)脈面面積1/2大小的ROI進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果顯示兩組客觀噪聲比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。本研究主要通過(guò)對(duì)縱膈窗及肺窗進(jìn)行主觀評(píng)分評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量。對(duì)于低年齡患兒，由于其脂肪成分相對(duì)缺乏，無(wú)法準(zhǔn)確區(qū)分縱膈內(nèi)大血管、淋巴結(jié)等結(jié)構(gòu)[13]，結(jié)果表明兩組均可評(píng)價(jià)縱膈和肺門形態(tài)，但無(wú)法分辨是否存在淋巴結(jié)。提示噪聲增加對(duì)圖像質(zhì)量的影響有限，隨著脂肪含量的增加，年齡較大的兒童可清楚地區(qū)分縱膈內(nèi)結(jié)構(gòu)。另外值得關(guān)注的是，部分患兒不能明確區(qū)分室間隔、心肌與心腔內(nèi)結(jié)構(gòu)，無(wú)法進(jìn)一步提示心室內(nèi)病變。臨床診療肺部病變主要通過(guò)對(duì)比病變與周圍正常組織和判斷圖像噪聲水平，由于肺組織含氣量多，天然對(duì)比良好，X線吸收率低，其低密度病變區(qū)的顯示相比其他組織更為明顯。但本研究發(fā)現(xiàn)，研究組肺窗診斷接受率明顯低于對(duì)照組，其噪聲值評(píng)分也明顯下降。分析其原因，筆者認(rèn)為可能是因?yàn)殡S著輻射劑量的減少，一些小肺間質(zhì)的量子噪聲增大，影響了肺窗的觀察質(zhì)量。ASIR技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中兩個(gè)最重要的參數(shù)是調(diào)整IR權(quán)重值和適當(dāng)降低掃描條件，以獲得滿足診斷要求的圖像[14]。國(guó)內(nèi)外針對(duì)權(quán)重值的研究較多，但關(guān)于兒童肺部CT檢查的研究較少，關(guān)于成人的研究學(xué)者們多推薦30%～50%權(quán)重，以對(duì)獲得圖像最小的影響減少輻射劑量[15]。國(guó)內(nèi)外研究人員對(duì)不同權(quán)重ASIR噪聲的研究，認(rèn)為30%的權(quán)重實(shí)際上可以減少約20%的噪聲，故本研究據(jù)此適當(dāng)提高了NI值，以降低患兒輻射劑量。

綜上所述，在兒內(nèi)科患兒胸部CT檢查中應(yīng)用ASIR技術(shù)有助于在確保圖像質(zhì)量的同時(shí)降低輻射劑量。