曹治婷,肖運平(通訊作者),劉鐵軍,廖玉榮,王 甜,韓秋麗,廖 立
(柳州市人民醫(yī)院放射科 廣西 柳州 545006)
結(jié)合胸部影像學檢查與臨床和實驗室結(jié)果有利2019-nCoV肺炎患者的早期篩查和早期防控[1]。在現(xiàn)階段流行病史越來越不明確和核酸檢測相對滯后情況下,CT是早期篩查和早期防控不可缺少的檢查手段,大量可疑或待排除的2019-nCoV肺炎人群需常規(guī)行胸部CT篩查。如何在充分發(fā)揮CT在2019-nCoV肺炎臨床診治中價值的同時,又盡量減少由此帶來的醫(yī)源性輻射損傷也是我們必須關(guān)注的。根據(jù)(as low as reasonably achievable,ALARA)低劑量原則[2],選擇優(yōu)化的掃描方案,減少醫(yī)源性輻射損傷。本文運用不同級別iDose4迭代重建算法進行重建圖像,探討不同級別iDose4迭代重建技術(shù)在新型冠狀病毒肺炎(2019-nCoV 肺炎)CT篩查中的應用價值。
收集柳州市人民醫(yī)院2020年1月—2020年3月就診發(fā)熱門診行CT檢查的患者100例,其中男性44例,女性56例,年齡15~70歲,平均(36.8±12.7)歲。入組標準:自主配合呼吸患者;18.5kg/m2≤體質(zhì)量指數(shù)(BMI)<25kg/m2。
掃描機型:飛利浦(Philips Brilliance iCT)64排螺旋CT。掃描參數(shù):采用低管電壓80kV、低管電流結(jié)合自動管電流技術(shù)(曝光指數(shù)設(shè)置為6)、雙定位像,對原始數(shù)據(jù)分別進行迭代iDose42級、iDose44級和iDose46級重建,依次標記為A、B、C組。余掃描參數(shù)一致。進行重建軟組織窗(窗寬為350HU,窗位為50HU)、肺窗HRCT(超高分辨率卷積重建,層厚1mm,層間距1mm,窗寬為1800HU,窗位為-600HU),圖像上傳至工作站, 用軸位,多平面重建(MPR),最大密度投影(MIP),最小密度投影(MinIP)和容積重建(volume rendering,VR)等技術(shù)進行肺部病變分析。
1.3.1 主觀評價[3]由兩位副高以上胸組醫(yī)師采用雙盲法對圖像進行主觀評分。標準為:5分,肺的精細解剖顯示清楚,很容易評價;4分,肺的精細解剖較清楚,能夠評價;3分,大部分肺的精細解剖顯示清楚,能進行評價;2分,肺的精細解剖顯示不清楚,解剖細節(jié)不足以被發(fā)現(xiàn);1分,肺的精細解剖無法顯示,不能用于診斷。評分出現(xiàn)分歧時,由兩位醫(yī)師協(xié)商達成一致意見。
1.3.2 客觀評價[3]分別在各組圖像同一層面(主氣管分叉水平)、同一位置(降主動脈中央均勻區(qū)域)標注圓形ROI(面積100mm2),測量其CT均值及標準差(standard deviation,SD),以標準差作為圖像的背景噪聲(background noise,BN)。
記錄容積CT劑量指數(shù)(CTDIvol)、劑量長度積(DLP),計算有效吸收劑量(ED)。DLP(mGy·cm)=CTDIvol×掃描范圍(cm);ED(mSv)=DLP×k,k為歸一有效劑量系數(shù)/(mGy·cm),參照歐洲CT質(zhì)量標準指南,胸部CT掃描時k為0.014。
對數(shù)據(jù)采用SPSS23.0軟件進行分析。3組間背景噪聲BN等數(shù)據(jù)采用ANOVA單因素方差分析,組內(nèi)兩兩比較采用LSD法,主觀圖像質(zhì)量評分比較采用秩和檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
100例患者均完成檢查。本研究有效劑量(ED)為(0.97±0.21)mSv,DLP 為 69.08±14.82 mGy.cm。
100例患者中,A、B、C組的背景噪聲(BN)為(19.04±1.66)、(15.64±1.25)、(12.66±1.19),隨著重建級別的升高,噪聲相應降低了17%,33% (P<0.05);A、B、C組的主觀評分(2.68±0.65)、(3.38±0.58)、(4.79±0.43),主觀評分逐級升高(P<0.05)。研究中發(fā)現(xiàn)100例患者3種級別迭代重建算法中,C組肺窗及縱膈窗圖像質(zhì)量最高,解剖細節(jié)及病灶結(jié)構(gòu)顯示最清晰。
如何在降低輻射劑量的同時又能保證滿足診斷需求是放射科醫(yī)師的研究熱點。X線劑量與圖像信噪比成正比,劑量越低,噪聲值相應增加,信噪比和對比信噪比相應下降。因此,我們應該合理運用優(yōu)化的掃描條件和后處理技術(shù),最終達到既降低了輻射劑量,圖像質(zhì)量又能滿足臨床診斷需要。目前,前端降低輻射量的方法有降低kV、mAs、增大螺距及自動管電流調(diào)節(jié)(autoumaitic tuble current modulation,ATCM)等,過去在胸部低劑量CT篩查中多采取固定管電流,這種掃描方案沒有考慮個體與不同部位在組織結(jié)構(gòu)之間的差異,勢必造成某些個體或者部位過度照射或照射不足,從而使患者過度受到輻射或影響診斷。自動管電流調(diào)節(jié)(ATCM)技術(shù)可根據(jù)人體不同部位對射線的吸收及患者的體型計算出有效管電流量并自動調(diào)節(jié),從而在保證圖像質(zhì)量同時,有效降低輻射劑量[4]。但是,前端降低輻射劑量的方式,勢必使噪聲值增加,從而影響到信噪比和對比噪聲比,這就需要一種降低圖像噪聲算法與之相對應,而迭代重建(IR)技術(shù)恰好能有效降噪[5]。相關(guān)研究表明[6],IR技術(shù)能大幅度降低CT輻射量并保持較好的圖像質(zhì)量。IR算法作為濾波反投影重建算法(FBP)的一種替代方法,可以提高CT圖像質(zhì)量,降低圖像噪聲,減少圖像偽影,并使空間分辨率不受損失。iDose4是一種高級迭代重建算法(iterative reconstruction,IR),包含可更精準的X線光子數(shù)據(jù)和電子噪聲模型,通過重復迭代重建循環(huán)來降低圖像噪聲,得到的重建影像有著最佳的解剖結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)[7]。前期,我們通過應用三低技術(shù)(低管電壓、低管電流、低對比劑)結(jié)合iDose4行肺動脈CTPA檢查是可行和有效的,同時降低了患者的輻射劑量及對比劑量的碘攝入量[8]。在雙低(低管電壓、低管電流)肺動脈CT成像中應用高級迭代重建技術(shù)不但有效減少圖像噪聲,提升了信噪比和對比噪聲比,不在不改變圖像質(zhì)量同時,有效降低輻射劑量,而且iDose4級數(shù)越高在同等條件下處理效果更好[9]。
綜上所述,iDose4迭代重建級別越高除噪能力越強,肺精細解剖結(jié)構(gòu)的顯示越清晰,在低劑量肺部CT成像中運用iDose4 6級重建效果為更佳。