張 劍,何 平,李 原,馬俊麗,李嘉巖，王新輝,楊學(xué)俊,舒建軍,劉 燕

上腹部CT增強掃描目前已廣泛應(yīng)用于臨床。迭代重建算法是近年被重視用于提高圖像質(zhì)量和降低掃描輻射劑量的一個新技術(shù)，但目前主要集中在迭代重建(IR)的不同權(quán)重在圖像后處理時如何提高圖像質(zhì)量的研究，而且主要集中在常規(guī)的非能譜掃描[1-2]。本研究主要探討寬體探測器Revolution 256排能譜CT在腹部CT增強能譜掃描條件下，不同權(quán)重前置聯(lián)合后置迭代重建算法(ASiR-V)對優(yōu)化腹部能譜圖像質(zhì)量和能譜掃描的輻射劑量的合適ASiR-V權(quán)重的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料：收集我院2020年4至11月行上腹部增強掃描檢查患者50例為研究對象,其中男32例，女17例，平均年齡(59.18±16.72)歲。患者均行腹部平掃、動脈期、門靜脈期、延時期掃描，增強掃描動脈期采用前置30%ASiR-V(A組)、門脈期40% ASiR-V(B組)、延遲期50% ASiR-V(C組)。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會批準，患者知情同意。

1.2 儀器與方法：采用美國GE Revolution 256 寬體探測器螺旋CT，增強掃描采用能譜(GSI)掃描模式，管電壓80～140 kV瞬時自動切換，切換率小于0.5 s，管電流采用ASSIST自動mA，Pitch值0.992∶1，球管轉(zhuǎn)速0.5 s/轉(zhuǎn)，探測器寬度80 mm，矩陣512×512，重建層厚及層間距均為1.25 mm。增強掃描動脈期采用前置30%ASiR-V、門脈期40% ASiR-V及延遲期50% ASiR-V,對延遲期再重建不同后置ASiR-V，分別為0%ASiR-V、30%ASiR-V、60%ASiR-V、90%ASiR-V。造影劑選用碘比醇(350 mgI/mL)，Empower雙筒高壓注射器經(jīng)右肘中靜脈團注，注射流速3.0～3.5 mL/s，注射劑量總量1.0 mL/kg，鹽水以相同流速注入30 mL。

1.3 圖像質(zhì)量評價

1.3.1 客觀評價：圖像上傳至GE Healthcare AW4.7工作站上進行分析和測量。分別測量并記錄不同前置ASiR-V A、B、C 3組圖像豎脊肌、脂肪SD值，以及延遲期再重建不同后置ASiR-V圖像的肝臟、胰腺、脾臟、豎脊肌、皮下脂肪的CT值及相應(yīng)SD值。其中肝臟、脾臟ROI面積為100 mm2，胰腺、主動脈、豎脊肌、皮下脂肪ROI為40～70 mm2。計算延遲期再重建不同后置ASiR-V圖像的信噪比(SNR)、對比噪聲比(CNR)；SNR=肝臟CT/豎脊肌SD，CNR=(肝臟CT-豎脊肌CT)/豎脊肌SD。

1.3.2 主觀評價：由兩名高年資主治醫(yī)師采用雙盲法5分制評分對圖像質(zhì)量進行評分，兩人意見不一致時，經(jīng)協(xié)商達成統(tǒng)一。

1.4 輻射劑量測量：分別記錄前置30% ASiR-V、40%ASiR-V、50% ASiR-V掃描時的CT劑量容積指數(shù)(CTDIvol)、劑量長度乘積(DLP)及有效輻射劑量(ED)。公式為ED=DLP×k，計算患者有效輻射劑量[k=0.015 mSv/(mGy·cm)]。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法：采用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件，計量資料多組間比較采用方差分析，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3組圖像質(zhì)量及輻射劑量比較: 3組圖像的質(zhì)量及輻射劑量(SD、CTDIvol、DLP、ED)對比，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表1。 C組與A組相對比,CTDLvol、DLP、ED分別降低 38%、38%、38%，與B組對比分別降低22%、21%、21%。C組50% ASiR-V水平掃描可以明顯降低輻射劑量，3組豎脊肌SD值、脂肪SD值對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

表1 不同前置ASiR-V豎脊肌SD、脂肪SD及CTDLvol、DLP、ED比較

2.2 延遲期再重建不同后置圖像質(zhì)量:延遲期不同后置ASiR-V0%、ASiR-V30%、ASiR-V60%、ASiR-V90%主動脈、肝臟、脾、胰腺、豎脊肌、脂肪SD值比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；不同后置ASiR-V0%、ASiR-V30%、ASiR-V60%、ASiR-V90% CNR、SNR、主觀評分比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表2。后置ASiR-V60%圖像噪聲SD值明顯低于ASiR-V0%、ASiR-V30%，CNR高于ASiR-V0%、ASiR-V30%；后置ASiR-V60%與ASiR-V90%對比，蠟像感偽影減低。即隨著后置ASiR-V逐漸升高，圖像噪聲SD值逐漸降低，蠟像感偽影逐漸增加，結(jié)合主觀評分前置ASiR-V權(quán)重為50%時輻射劑量最低，后置ASiR-V為60%時圖像最佳，見圖1至圖2(目錄后)。

表2 腹部能譜CT成像不同后置ASiR-V圖像質(zhì)量比較

3 討論

隨著腹部CT檢查技術(shù)的改進，以往圖像重建方式應(yīng)用FBP，其圖像噪聲較大，而且輻射劑量較高。以往CT迭代重建算法只是在圖像重建時進行降噪處理，無法在患者檢查時對圖像質(zhì)量和輻射劑量方面進行干預(yù)。有學(xué)者在體膜應(yīng)用ASiR-V重建技術(shù)方面的研究證實，ASiR-V 技術(shù)掃描時利用自動管電流結(jié)合不同的ASiR-V水平進行掃描，在保證圖像質(zhì)量前提下，能夠降低輻射劑量[3]。聯(lián)合后置技術(shù)降低重建圖像噪聲，從而降低輻射劑量、提高圖像質(zhì)量，通過前置技術(shù)于掃描時調(diào)整管電流，以達到進一步降低輻射劑量[4]。

本研究應(yīng)用寬體探測器螺旋CT對腹部增強掃描設(shè)置前置30%ASiR-V、40% ASiR-V、50% ASiR-V技術(shù)掃描所得各期CTDI、DLP及ED數(shù)值，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；前置50% ASiR-V水平掃描比前置30%ASiR-V分別 降低 38%、37%、38%。有研究認為，前置40%ASiR-V有較好的降低輻射劑量，本研究前置50% ASiR-V比前置40% ASiR-V分別降低60%、57%、21%。我們認為前置50% ASiR-V結(jié)合能譜CT管電壓80～140 kV瞬時自動切換，可以降低患者輻射劑量[5-6]。在圖像質(zhì)量方面，本研究前置30%ASiR-V、40% ASiR-V、50%ASiR-V，對3組豎脊肌SD值、脂肪SD值對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；在50%ASiR-V重建后置 ASiR-V0%、ASiR-V30%、ASiR-V60%、ASiR-V90%進行主觀、客觀評價，后置ASiR-V60%圖像質(zhì)量評分最高，明顯優(yōu)于其他后置重建圖像。有研究報告，在后置ASiR-V80%以上重建圖像中，圖像主觀評分逐漸增高，但當后置ASiR-V比例超過80%時，圖像質(zhì)量主觀評分隨ASiR-V比例逐漸增加呈現(xiàn)逐漸減低趨勢[7]。本研究分析其原因，為過高比例的后置ASiR-V會造成過度抑制圖像噪聲，使部分小血管分支顯示不清，特別是圖像產(chǎn)生嚴重的“蠟狀偽影”，進而降低了圖像主觀評分，與有關(guān)學(xué)者研究等研究結(jié)果一致[8]。本結(jié)果研究顯示，前置50%ASiR-V 聯(lián)合后置ASiR-V 60%水平腹部多期掃描可以在降低圖像噪聲、提高圖像質(zhì)量的同時，能夠大幅降低掃描輻射劑量。

本研究的不足是樣本量較小，未能區(qū)別不同性質(zhì)的疾病、不同掃描部位間采用不同前置及后置ASiR-V 掃描的差異；本研究只比較了前置30%ASiR-V、40% ASiR-V、50% ASiR-V及后置0%ASiR-V、30%ASiR-V、60%ASiR-V、90%ASiR-V水平掃描的差異，沒有比較其他水平的ASiR-V。