Lungscreening 迭代重建技术在低剂量CT 胸部体检中的应用价值

周吉明 王 超 邵宝富

随着生活条件的不断改善，公众的健康意识也不断的提高，健康体检越来越受到人们的青睐，年体检量也随之迅猛攀升。常规X 线检查是体检中检出肺部疾病的重要手段，但由于X 线摄片前后结构重叠，心后肺组织被掩盖、分辨率较低等因素，在小病灶检测的准确性和灵敏度方面效果不及CT[1-2]。然而常规CT 扫描辐射剂量较大，因此增加了电离辐射对受检者健康损害的潜在风险。随着医疗技术的突飞猛进，低剂量扫描模式契合了当代医学发展的思想。本研究中，通过比较低剂量CT 与常规剂量CT 的照射量、辐射剂量、图像质量旨在探讨Lungscreening 迭代重建技术在低剂量CT 胸部体检中的应用价值。

方 法

1.临床资料

连续收集2018 年4-6 月来我院进行胸部CT 健康体检者200 例作为研究对象，年龄20 ～70 岁，平均（47.47±9.95）岁，性别随机。所有入选病例体质量指数（BMI）控制在18 ～24kg/m2范围内，平均为22.5kg/m2。两组体检者在一般资料上无统计学意义，具有可比性。

2.CT 检查方法

全部检查均使用上海联影公司Uct510 型16 排螺旋CT 机，受检者仰卧于扫描床上，双手上举过头顶，深吸气后屏气进行扫描，扫描范围从胸廓入口上约20mm 到肾中极平面，所有扫描在一次屏气下完成。低剂量采用Lungscreening 自动智能毫安技术（automA），120kV，1.5mm 层厚，重建间隔1.5mm，螺距为1.0625；常规剂量选取扫描参数为：150mAs，120kV，1.5mm 层厚，重建1.5mm，螺距为1.0625。其他条件两者相同，将两种扫描方法所得图像调节窗宽、窗位至最佳状态。分别记录两组受检者的曝光量（mAs）、容积CT剂量指数（CTDIVOL）、剂量长度乘积（DLP）。

3.图像分析

由一名影像工作的高年资医师和一名影像工作高年资技师采用双盲法对图像质量进行主观评价，评价的内容包括正常肺解剖结构的显示细节、图像噪声和伪影状况。以优、良、差评定，意见不统一时，经协商得出结论。应用SPSS 19.0 对两组间曝光量、容积CT 剂量指数和剂量长度乘积行独立t 检验，计量资料测定数据以表示。对图像质量的主观评价结果采用卡方检验，均以P＜0.05 为差异有统计学意义。

结 果

低剂量组的CTDIVOL 值(2.63±0.56)mGy 显著低于常规剂量组(10.01±0.01)mGy(t=132.16，P＜0.01)； 低 剂 量 组DLP 值(82.26±18.10)mGy·cm 亦显著低于常规剂量组(310.28±33.85)mGy·cm (t=59.40，P＜0.01)，同样，低剂量组的曝光量(38.91±8.27)mAs 显著低于常规剂量组曝光量(148.30±0.27)mAs(t=132.13，P＜0.01)。低剂量组图像：优(95)例、良(4)例、差(1)例；常规剂量组图像：优(98)例、良(2)例、差(0)例。χ2检验（χ2=1.71，P＞0.05），图像质量比较见图1 ～6。

讨 论

多层螺旋CT 检查操作方便，扫描速度快，各向同性，可获得大范围的原始容积数据，在原始数据的基础上可行任意方位、任意角度的薄层图像重建，为临床医学提供了重要的影像信息，同时也增加了受检者的辐射剂量。有文献表明，公众照射剂量每增加1Sv，癌症的发生率将增加4.1%[3]。CT 扫描的电离辐射已成为医源性辐射的主要来源，引起了人们的广泛关注[4-5]。1990 年，Naidich 等［6］首次提出低剂量CT 的概念，其研究与应用越来越受到人们的关注，人们一直在孜孜以求用最小的损伤，获取最佳的诊断结果［7］。本组资料显示，低剂量组曝光量均值为38.9mAs，比常规剂量组的曝光量均值148.30mAs降 低 了2.61 倍； 低 剂 量 组CTDIVOL 均 值 为2.63mGy，比常规剂量组CTDIVOL 均值10.01mGy降 低 了2.81 倍； 低 剂 量 组DLP 均 值 为82.26 mGy·cm，比常规剂量组均值310.28mGy·cm 降低2.77 倍，而欧共体工作文件推荐的标准体型的肺部螺旋CT 的DLP 为650mGy·cm[8-9]。本组资料表明，低剂量组DLP 仅是推荐标准的1/8，相对于一定时间的肺部健康体检者而言，是很安全的，没必要担忧。

图1 A.为低剂量扫描；B.为常规扫描。均为女性，体质量指数（BMI）均约为18.00kg/m2，中间段支气管层面。A.受检者曝光量28.15mAs、CT 剂量指数1.9mGy、剂量长度乘59.88mGy·cm 显著低于图B 受检者曝光量148.16mAs、CT 剂量指数10.1mGy、剂量长度乘272.22mGy·cm，而图像显示细节、噪声和伪影无明显变化。C.为低剂量扫描，D.为常规扫描。均为男性，体质量指数（BMI）均约为21.00kg/m2，中间段支气管层面。图C 受检者曝光量38.36mAs、CT剂量指数2.59mGy、剂量长度乘98.77mGy·cm 显著低于图D 受检者曝光量148.37mAs、CT 剂量指数10.02mGy、剂量长度乘310.61mGy·cm。而图像显示细节、噪声和伪影无明显变化。图E 为低剂量扫描，图F 为常规扫描。均为男性，体质量指数（BMI）均约为24.00kg/m2，中间段支气管层面。图E 受检者曝光量51.62mAs、CT 剂量指数3.49mGy、剂量长度乘97.88mGy·cm 显著低于图F 受检者曝光量148.53mAs、CT 剂量指数10.03mGy、剂量长度乘362.12mGy·cm。而图像显示细节、噪声和伪影无明显变化。

Lungscreening 迭代重建技术在肺部低剂量CT中的应用，CT 图像重建的数学运算方法很多，而迭代重建技术是CT 图像重建最主要的算法之一，在迭代算法数据处理过程中，将近似重建图像数据的投影同实测的剖面进行比较，然后将比较差值反投到图像上，每一次反投影后得到一幅新的近似图像，再用前一次迭代结果作为下一次迭代初始值继续迭代，直到迭代结果已足够精确，则重建过程结束。近些年来计算机图像处理器的处理能力不断提升，使迭代重建技术能够在临床得到广泛的应用。这种算法能够识别并去除噪声和伪影，在保证图像质量的同时最大限度减少受检者的辐射剂量，常被选作肺部体检的首选检查方法[10-12]。曹新志等[13]在胸部扫描中使用低剂量和SAFIRE 迭代技术与常规剂量滤波反投影法（FBP）的比较研究，在保证图像质量的前提下显著降低辐射剂量，其低剂量组的CTDIVOL 值(2.08±0.28)mGy，DLP 值(78.53±11.35)mGy·cm 与本研究辐射剂量基本相符。杨晶等[14]对31 例受检者行腹盆腔增强扫描后，比较 FBP、40%ASIR、MBIR 三种重建算法后发现，在图像质量满足诊断要求的前提下，迭代重建技术相比滤波反投影技术明显减少扫描剂量，MBIR 较ASIR 具有进一步减低扫描剂量的潜力，具有显著的防护意义，迭代重建技术在胸部CT 体检应用中具有重要的应用价值，值得进一步研究和推广。