研究胸部组织CT扫描参数与图像噪声相关性及图像质量分析

吴则永

天津市宝坻区中医医院CT室 301800

噪声是影响CT图像质量的重要因素，也是影响细小病变诊断的重要因素[1]。许多研究表明诊断肺癌需要在低剂量下扫描进行，在检查胸部组织CT时应当在确保图像质量，降低图像噪声的同时，减少辐射剂量[2]。本文针对低管电流设置下，分析了其他参数对胸部CT扫描噪声、图像质量和辐射剂量的影响，为临床提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2018年4月—2018年6月在本科接受胸部CT检查的160例志愿者作为观察对象，年龄39～68岁，其中男86例，女74例。纳入标准：(1)无其他临床症状；(2)有吸烟史者；(3)无吸烟史者；(4)职业暴露者但需要满足。排除标准：(1)患有肺癌及其他胸部肿瘤的患者；(2)接受放化疗者；(3)怀孕或备孕期间者；(4)严重内外科疾病。按照检查顺序编号后进行随机分组，分为4组，每组40例。经过统计学处理，各组受试者的基线资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，组间可比。

1.2 方法 使用256层CT扫描机，设置管电流为17mAs，根据不同管电压及自动曝光控制方法分为4组；A组120kV，DoseRight；B组100kV，DoseRight；C组120kV，固定管电流；D组100kV，其余参数包括螺距0.9，旋转时间0.5s，FOV 350mm。所有图像分别采用混合迭代重建和全模型迭代重建进行肺部组织、胸壁软组织、脊柱旁软组织、主动脉进行算法重建，比较4组噪声及图像质量。层厚1.0mm，层间距0.5mm。

1.3 评价方法 所得结果由2名经验丰富的放射科医生进行评价，评价结果分为5个质量等级[3]；1分：图像噪音大，伪影重，组织显示不清，无法诊断；2分：图像噪声较大，伪影较重，组织显示不清，无法诊断；3分：图像有噪声，且噪声明显，部分结构显示欠佳，可满足基本诊断；4分：图像噪音不明显，结构显示清晰，可以满足诊断要求；5分：噪声小，结构显示清晰，对比良好，完全满足诊断需求。另外选择主动脉根部ROI的CT值和噪声用于计算SNR，SNR=CT值/噪声值[4]。辐射剂量采用记录剂量长度(DLP)乘积来估算有效剂量(ED)[5]。

1.4 统计学方法 采用SPSS16.0中文版进行统计学分析，计量资料采用均数±标准差表示，采用配对样本的t检验，多组比较采用方差检验，P<0.05时差异具有统计学意义。2名医生诊断的一致性采用Kappa检验，0～1一致性由低到高。

2 结果

2.1 图像评价 2位医生发现4组扫描诊断质量的一致性好(Kappa检验0.85)，4组不同部位iDose、IMR重建图像评分比较差异均有统计学意义(P<0.05)；A组肺组织、脊柱旁组织、主动脉iDose图像质量评分高于B组(P<0.05)，两组胸壁软组织iDose图像质量评分比较差异无统计学意义(P>0.05)；A、B两组图像评分质量较C组质量好(P<0.05)；其中C组胸壁软组织、脊柱旁及主动脉的iDose重建图像质量评分均低于可诊断要求(<3分)，其他3组肺组织、胸壁软组织、脊柱旁及主动脉iDose、IMR重建图像评分均高于3分。此外，A组胸壁软组织、肺组织的iDose与IMR图像质量评分比较差异无统计学意义(P>0.05)，而脊柱旁组织和主动脉IMR图像评分优于iDose图像(P<0.05)。其余3组肺组织、胸壁软组织、脊柱旁及主动脉IMR图像评分均高于iDose图像(P<0.05)。具体见表1。

表1 不同组别不同扫描位置图像评分比较

2.2 不同组别SNR值及接受辐射剂量比较 4组iDose和IMR图像的SNR差异有统计学意义(P<0.05)。4组的SNR逐渐降低，其中IMR图像SNR较iDose高。4组辐射剂量ED差异有统计学意义(P<0.05)，其中A组最高，见表2。

表2 不同组别SNR值及接受辐射剂量比较

注：*表示iDose与IMR组内比较，P<0.05；a表示与A组ED值比较，P<0.05;b表示与B组ED值比较，P<0.05；c表示与C组ED值比较，P<0.05；d表示与D组ED值比较，P<0.05。

3 讨论

CT噪声主要因为X线衰减造成图像的不均匀形成，参数的设置可以影响图像噪声的形成同时对图像质量及辐射剂量也有影响[6]。本文中使用管电流17mAs，并使用相同参数设置可见IMR图像重建效果较好，有利于临床诊断。iDose是一种对原始数据与图像域迭代的算法，IMR是全模型迭代重建方法[7]。相关研究表明，使用IMR迭代重建在低辐射剂量胸部组织CT扫描时降噪效果更好[7]。

本文结果显示，A组胸壁软组织、肺组织的iDose与IMR图像质量评分差异不明显，而脊柱旁组织和主动脉IMR图像质量评分优于iDose图像质量。其余3组肺组织、胸壁软组织、脊柱旁及主动脉IMR图像质量评分均高于iDose图像质量评分。SNR显示A组最高，说明使用IMR迭代法可以在低辐射剂量时降噪，提高图像质量。这里需注意的是A组胸壁软组织、肺组织的iDose与IMR图像质量评分差异不明显说明肺组织有好的对比度，较低剂量也可实现较高的图像质量，因此ED较高的A组使用iDose算法也可获得高图像质量，且不同算法对于图像质量的评价影响并不明显。

对比4组参数和辐射剂量对图像质量的评分结果显示：使用DoseRight设置时，辐射剂量高，图像质量好；但CT管电压低，辐射剂量低，图像质量差。采用低剂量进行肺部组织CT扫描应当先满足图像质量，降低噪声的要求，iCT管最低标准在17mAs时使用100kV电压Doseright扫描，同时采用IMR的重建方式可以获得满意的图像，同时辐射剂量较低。