范尚文 丁海軍 江毅軍

腰椎間盤突出癥（lumbar disc herniation，LDH）作為一類臨床常見疾患，其發(fā)病主要由椎間盤遭受外力或發(fā)生退變引起髓核脫出所致，使相鄰脊神經(jīng)根受到壓迫，最終導(dǎo)致患者出現(xiàn)腰部疼痛、下肢放射痛、下肢麻木等癥狀表現(xiàn)[1,2]。目前椎間盤退變逐漸呈現(xiàn)年輕化態(tài)勢，及時診斷患者LDH 病情并予以治療極為重要。而目前LDH 診斷多由患者癥狀表現(xiàn)、多種影像學(xué)檢查結(jié)果相互補充確診，在諸多影像學(xué)檢查方式中，MRI 具備較佳的診斷效能[3,4]，但存在價格昂貴、檢查時間長、制動要求高等局限性，難以全面普及。而CT 檢查作為LDH 常規(guī)診查手段，其具有明顯的診斷價值，但CT檢查過程中可對患者造成電離輻射損傷[5,6]，對患者危害性較大。低劑量CT 掃描雖可降低輻射損傷，但可能對圖像質(zhì)量造成負面影響，無法保證診斷的準確性。而正弦圖確定迭代重建作為一類新型迭代技術(shù)，可有效提升CT圖像質(zhì)量[7]，故使CT 掃描實現(xiàn)低劑量、較高診斷準確度成為可能。本次研究將進一步探究LDH 患者術(shù)前采用低劑量CT下迭代模型重建的診斷效能，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2017 年1 月至2020 年12 月期間于浙江省皮膚病醫(yī)院接受術(shù)前CT 掃描及迭代模型重建檢查的172 例疑似LDH受檢者臨床資料，納入標準為：①均于本院接受CT相關(guān)檢查；②均符合LDH 相關(guān)診斷標準[8]；③存在腰痛、下肢放射痛、肌力減弱、反射異常等癥狀。排除標準為：①存在血液系統(tǒng)疾?。虎诖嬖陲L(fēng)濕免疫系統(tǒng)疾?。虎蹤z查過程中存在明顯操作失誤，或臨床資料不完整。172 例中男性104 例、女性68 例；年齡20～47 歲，平均年齡（33.63±8.69）歲；體重指數(shù)平均（22.56±2.32）kg/m2。患者均知情同意，且本次研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審批通過。依據(jù)CT 劑量不同分為低劑量組65 例和常規(guī)劑量組107 例，低劑量組男性42 例、女性23 例；年齡20～45 歲，平均（32.82±6.75）歲；體重指數(shù)平均（22.72±1.96）kg/m2；常規(guī)劑量組男性62 例、女性45 例；年齡22～47 歲，平均（34.12±7.85）歲；體重指數(shù)平均（22.46±2.14）kg/m2。兩組受檢者基線資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P均＞0.05）。

1.2 方法 使用GE16 排螺旋CT 掃描儀（由美國通用電氣公司生產(chǎn)）對患者疑似病變區(qū)域進行CT 平掃，行容積掃描的范圍為第1 骶椎水平至第12 胸椎水平。低劑量組設(shè)置管電流為150 mA，管電壓為120 kV，常規(guī)劑量組則設(shè)置管電流為350 mA，管電壓為120 kV。兩組均將層厚、層間距設(shè)置為1～2 mm，探測器物理寬度則設(shè)置為0.6 mm，獲得圖像后，低劑量組采用正弦圖確定迭代重建進行圖像重建，將重建等級設(shè)置為5。

獲取掃描圖像后，將圖像傳送至GE 工作站，對椎間盤、黃韌帶在圖中的部位進行噪聲測定，并將感興趣區(qū)（region of interest，ROI）劃定，測量得出CT密度值（signal intensity，SI）、標準差（standard deviation，SD），隨后以SI/SD 計算信噪比（signal-to-noise ratio，SNR）。并從儀器中收集所有患者容積CT 劑量指數(shù)（volume CT dose index，CTDIvol）、劑量長度乘積（dose-length product，DLP）等參數(shù)，測算有效輻射劑量（effective dose，ED）。

1.3 觀察指標 比較兩組受檢查的圖像質(zhì)量（椎間盤噪聲、椎間盤SNR、黃韌帶噪聲、黃韌帶SNR）、輻射劑量（CTDIvol、DLP、ED）；以臨床診斷結(jié)果作為LDH 診斷的金標準，評估低劑量CT 下迭代模型重建檢查、常規(guī)劑量CT 檢查診斷LDH 的效能（靈敏度、特異度、準確度）。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 21.0 對數(shù)據(jù)進行分析，計量資料以均數(shù)±標準差（）表示，采用獨立樣本t 檢驗進行組間比較，計數(shù)資料以例數(shù)（%）表示，組間比較采用χ2檢驗。診斷一致性檢驗采用Kappa檢驗，Kappa值＞0.7表示一致性良好。設(shè)P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組圖像質(zhì)量比較見表1

表1 兩組圖像質(zhì)量比較

由表1 可見，兩組椎間盤噪聲、椎間盤SNR、黃韌帶噪聲、黃韌帶SNR比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（t分別=1.32、1.15、0.90、0.27，P均＞0.05）。

2.2 兩組輻射劑量比較見表2

表2 兩組輻射劑量比較

由表2可見，低劑量組CTDIvol、DLP、ED明顯低于常規(guī)劑量組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（t 分別=78.97、53.40、42.41，P均＜0.05）。

2.3 低劑量CT 下迭代模型重建和常規(guī)劑量CT 檢查診斷LDH效能分析見表3

表3 低劑量CT下迭代模型重建和常規(guī)劑量CT檢查診斷LDH效能分析/例

由表3 可見，低劑量CT 下迭代模型重建檢查診斷LDH 的靈敏度為89.47%（34/38），特異度為88.88%（24/27），準確率為89.23%（58/65），Kappa 值為0.78；常規(guī)劑量CT 檢查診斷LDH 的靈敏度為92.53%（62/67），特異度為92.50%（37/40），準確率為92.52%（99/107），與低劑量組相比，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=0.03、0.01、0.55，P 均＞0.05），Kappa 值為0.84，與低劑量組相近。

3 討論

LDH 患者發(fā)病后可出現(xiàn)腰痛、下肢反射痛等癥狀，亦可造成神經(jīng)反射改變、感覺障礙、肌力下降，甚至可引起大小便異常、癱瘓，及早診斷對此類患者意義重大[9]，MRI在該病診斷中具有多序列對方位成像、軟組織分辨力高、無輻射等優(yōu)勢，但亦存在掃描禁忌證繁多、檢查時間長等弊端，故其在LDH 診斷中應(yīng)用并不廣泛。而CT 診斷LDH 可兼顧椎間盤、腰椎骨質(zhì)結(jié)構(gòu)等信息的獲取，具有較高的診斷效能，其弊端在于圖像質(zhì)量與輻射劑量呈正比[10]，故尋求一種可兼顧圖像質(zhì)量、減少輻射的CT檢查方法極為必要。

迭代模型重建作為一類新型圖像重建算法，其可從初始估計值對實測結(jié)果、估計結(jié)果進行循環(huán)反復(fù)的比較、修正，直至兩類結(jié)果誤差縮小至預(yù)定范圍，主要用于提升臨床掃描圖像的質(zhì)量，目前已應(yīng)用于多種疾病CT 診斷中[11,12]，并取得良好成效。迭代模型重建技術(shù)通過結(jié)合統(tǒng)計、系統(tǒng)模型等方法對數(shù)據(jù)和圖像統(tǒng)計模型進行了準確定位，在低劑量CT掃描條件下，其亦可產(chǎn)生明顯的降噪效果，有助于SNR 提升及圖像質(zhì)量改善。相關(guān)研究顯示，將迭代模型重建應(yīng)用于CT 掃描檢查后可在降低掃描劑量情況下保持較高的圖像質(zhì)量，使圖像噪聲維持在較低的水平[13，14]。本次研究中，兩組椎間盤噪聲、椎間盤SNR、黃韌帶噪聲、黃韌帶SNR 均未表現(xiàn)出明顯差異，提示接受120 kv、150 mA 低劑量CT 下迭代模型重建檢查相較于常規(guī)劑量雖降低了CT劑量，但對圖像質(zhì)量并未造成明顯的負面影響，其原因在于迭代模型重建不同于傳統(tǒng)重建方式，其重建以結(jié)構(gòu)化知識模型為基礎(chǔ)，可在重建過程中實現(xiàn)多次反復(fù)迭代，有效避免所收集原始數(shù)據(jù)與掃描模型的差異顯著問題，使二者可有效耦合，從而規(guī)避了傳統(tǒng)重建方法圖像噪聲高、條紋偽影多、對比度低等不足，有效提高圖像質(zhì)量。此外，迭代模型重建下CT掃描可表現(xiàn)出空間分辨力、組織分辨力的提升，有助于低劑量CT掃描的適應(yīng)，從而促使圖像質(zhì)量改善。

CT 屬于臨床常見疾病診斷方式，其可憑借X 線束、γ 射線圍繞被檢者身體某一部位進行連續(xù)斷層掃描，具備圖像清晰、掃描時間快等特點，可用于多種疾病診斷。常規(guī)CT 掃描通常將管電流設(shè)置在300 mA 及以上，以保證圖像質(zhì)量，提高診斷準確度，但該水平的管電流所產(chǎn)生的輻射劑量較大，一定程度上限制了CT 的應(yīng)用，而隨著管電流的下降，雖可使輻射劑量降低，但無法保證圖像質(zhì)量及診斷準確度[15]。本次研究中，低劑量組CTDIvol、DLP、ED 明顯低于常規(guī)劑量組；低劑量CT 下迭代模型重建檢查、常規(guī)劑量CT 檢查診斷LDH 的靈敏度分別為89.47%、92.53%，特異度分別為88.88%、92.50%，準確率分別為89.23%、92.52%，兩種方法一致性檢驗Kappa 值分別為0.78，0.84，診斷靈敏度、特異度、準確率均經(jīng)檢驗證實無顯著差異，提示120 kv、150 mA低劑量CT 下迭代模型重建較120 kv、350 mA 常規(guī)劑量CT檢查的優(yōu)勢在于可有效降低輻射劑量，但二者在LDH 診斷效能中的表現(xiàn)均較為良好，從而更凸顯出低劑量CT下迭代模型重建兼顧低輻射損傷、高診斷準確度的優(yōu)勢，分析其原因在于管電流與輻射劑量直接相關(guān)，低劑量組管電流較低，故可有效降低輻射劑量，而該組亦通過借助迭代模型重建技術(shù)提升低劑量情況下的圖像質(zhì)量，使患者椎間盤、神經(jīng)根、硬膜囊間結(jié)構(gòu)關(guān)系得到清晰顯示，有利于LDH 準確診斷。同時，低劑量CT 掃描圖像經(jīng)迭代模型重建后亦可對椎管內(nèi)髓核破片游離情況、神經(jīng)根受壓情況進行反映，同時可反映硬膜外脂肪層受壓或變性情況，均有利于LDH正確診斷。

綜上所述，將低劑量CT下迭代模型重建應(yīng)用于LDH 患者術(shù)前診斷可有效降低輻射劑量，同時保證圖像質(zhì)量、診斷效能與常規(guī)劑量CT 相當，臨床應(yīng)用價值較高。