第三代双源CT 低管电压联合高级建模迭代重建在儿童腺样体检查中的价值

施辉友 陆泓宇 崔学龙 张小勇 曾宪春

贵州省人民医院影像科（贵阳550002）

正常生理情况下腺样体2 岁开始发育，4 ～10岁发育到顶峰，之后逐渐萎缩；如果儿童时期受到感染，腺样体容易肿大和发炎，导致分泌性中耳乳突炎等一系列病态改变［1］。CT 扫描及其后处理技术能多角度观察腺样体大小及周围关系，已成为腺样体肥大术前评估的主要方法［2］；其产生的辐射剂量也受到殷切关注，研究报道［3］儿童对射线的敏感度高于成人的10 倍，而腺样体肥大多为患儿。所以在保证图像质量的同时降低儿童腺样体CT 检查中的辐射剂量尤为重要；本研究初步探讨低电压（70 kVp）联合高级建模迭代重建（advanced modeled iterative reconstruction，ADMIRE）重建技术在儿童腺样体CT 检查中的应用价值，目的在于降低儿童在生长发育过程中医源性辐射剂量。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2017年6月至2018年7月临床疑腺样体肥大行CT 检查患儿80 例，男51 例，女29 例，年龄范围4 ～12 岁，平均（7.2 ± 2.0）岁。扫描前所有患儿监护人均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用第三代双源CT扫描仪。将患儿按就诊时间顺序分两组：A 组管电压70 kVp，参考管电流163 mAs；采用ADMIRE 重建，强度3级［4］，卷积函数Hr32；B 组管电压100 kVp，参考管电流163 mAs，采用FBP 重建，卷积函数Hr32；两组均开启CARE Dose 4D 扫描，探测器宽度192 × 0.6 mm，螺距0.8，层间距、层厚均为3 mm；软组织窗（窗宽100 HU，窗位45 HU）。扫描前对非检查部位进行遮盖防护，嘱患儿平静呼吸下进行检查，并对陪同监护人进行防护。行仰卧位容积扫描。扫描范围从听眶线至第2 颈椎下缘水平，所有数据传至syngo via MMWP 工作站行冠状位、矢状位重建。

1.3 辐射剂量 采用容积CT 剂量指数（CT dose index，CTDIvo1）、剂量长度乘积（dose length product，DLP）、有效剂量（effective dose，ED）评价辐射剂量。CTDIvo1 反映整个扫描容积的平均剂量；DLP 反映受检者一次完整CT 扫描总辐射剂量；ED 计算公式：ED = DLP×K，单位为mSv，K 为换算因子，采用欧洲CT 质量标准指南头颈部平均值0.0049［5］。

1.4 图像分析 图像质量的评价为主观评价和客观评价。

1.4.1 主观评价 图像质量的观察由两位资深放射诊断医师采用双盲法阅片，评价图像的清晰度，包括腺样体、肌肉及腔隙边缘是否清晰，以积分制计算。5 分：结构边缘非常清晰；4 分：结构边缘清晰；3 分：解剖结构能辨认；2 分：解剖结构尚能辨认，但边缘模糊；1 分：解剖结构不能辨认。评分在3～5 分的被认为是有效检查，评分在1～2 分的被认为是无效检查。结果，两组图像清晰度均在4分以上［6］（图1）。

图1 典型图片Fig.1 Typical image

1.4.2 图像质量客观评价 根据平均CT 值及噪声、SNR、CNR 进行比较。选择腺样体中心层面、同层面皮下脂肪为ROI（0.05cm2），测量3 次，取平均值；噪声为平均CT 值的标准差（SD），机器自动生成；SNR 为平均CT 值与其标准差的比值；CNR为两种组织信号强度的相对差别，差别越大则图像对比越好，CNR=（CT 腺样体中心层面CT 值-CT皮下脂肪CT 值）∕SD。

1.5 统计学分析 采用SSPS 22.0 统计分析软件，计量资料以x ± s表示；组间比较采用完全随机设计的方差分析，两组图像的CT 值、SD、SNR、CNR、辐射剂量的比较采用两独立样本t检验。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组扫描方案辐射剂量比较 两组CTDIvol、DLP、ED 差异均统计学意义（P＜0.001），与B 组比较，A 组ED 减低77.58%（表1）。

表1 两组扫描方案辐射剂量比较Tab.1 Comparison of radiation dose between 2 groups of scanning protocols ±s

表1 两组扫描方案辐射剂量比较Tab.1 Comparison of radiation dose between 2 groups of scanning protocols ±s

组别A 组B 组t 值P 值CTDIvol（mGy）1.034±0.054 4.467±0.246-86.286＜0.001 DLP（mGy·cm）8.116±0.338 36.199±2.483-70.892＜0.001 ED（mSv）0.046±0.002 0.206±0.014-70.892＜0.001

2.2 两组扫描方案平均CT 值及噪声的比较 两组腺样体平均CT 值及腺样体噪声差异均无统计学意义（均P＞0.05）（表2）。

2.3 两组扫描方案SNR、CNR 比较 两组SNR、CNR 差异均无统计学意义（P＞0.05）；与B 组比较，A 组SNR 降低0.01%；CNR 升高0.03%（表3）。

表2 两组扫描方案平均CT 值及噪声的比较Tab.2 Comparison of average CT value and noise between 2 groups of scanning schemes ±s，HU

表2 两组扫描方案平均CT 值及噪声的比较Tab.2 Comparison of average CT value and noise between 2 groups of scanning schemes ±s，HU

组别A 组B 组t 值P 值腺样体平均CT 值60.636±0.799 60.891±0.925-1.322 0.448腺样体噪声9.644±0.223 9.618±0.222 0.523 0.961

2.4 两组不同图像质量评分比较 A 组和B 组间评分差异没有统计学意义。结果见表4。

表3 两组扫描方案SNR、CNR 比较Tab.3 Comparisongs of 2 groups of scanning protocols SNR and CNR ±s

表3 两组扫描方案SNR、CNR 比较Tab.3 Comparisongs of 2 groups of scanning protocols SNR and CNR ±s

组别A 组B 组t 值P 值SNR 6.289±0.114 6.333±0.144-1.515 0.168 CNR 18.894±0.347 18.370±0.357 6.655 0.562

表4 两组方案主观图像质量评分比较Tab.4 Comparison of two groups of image quality scores

3 讨论

目前，减少CT 扫描辐射剂量的方法主要有改变扫描参数（如降低管电压、降低管电流、自动管电压调节、自动管电流调节、增加螺距等）、优化图像质量（如采用不同的迭代重建算法等），其中降低管电压在减少辐射剂量方面尤为明显，可使辐射剂量呈指数衰减。但单纯降低管电压必然会造成图像质量的下降，直接影响诊断效能。近年来，由于计算机迅速发展，运算能力越来越强大，各种迭代重新技术不断进入CT 图像的历史舞台。有研究［7-9］报道了低千伏摄影联合基于原始数据的迭代重建技术在头颅、颜面等其他部位的扫描运用，有效的降低了辐射剂量，且获得更高质量的图像。唐雷等［10］报道在扫描参数不变的情况下，采用ADMIRE 重建比FBP 重建明显降低图像噪声，提高SNR、CNR 等，ADMIRE 重建强度分为1-5级。既往研究［2］表明选择3 级强度重建出来的图像边缘锐利度好，解剖结构显示清晰，无明显浮雕感，主观评分可满足临床诊断需求。ADMIRE 是目前最新的图像迭代重建算法，其在第二代双源CT 基于原始数据域和图像域（SAFIRE）的基础上，运用了“模型域”，正像投影产生“虚拟原始数据”，再与探测器实际采集的投影数据域进行反复比较，以消除伪影和误差，之后进一步对图像域进行降噪处理，最终获得更高的图像质量［2，10］。PARK等［11］通过对100 例妇科癌症患者的CT 扫描研究，ADMIRE 较SAFIRE 可降低40%的辐射剂量且不影响图像质量。高级建模迭代重建（ADMIRE）在其他检查部位中的不断运用［12-13］，其降低辐射剂量、提高图像质量的价值越来越得到业界的认可。

儿童腺样体CT 检查逐年增加，最新研究［14］表明CT 扫描可能增加儿童脑癌风险。本研究发现，与常规100 kVp、FBP 重建比较；将千伏降低为目前CT 扫描的最低条件（70 kVp）结合ADMIRE 重建；有效辐射剂量ED 降低约77.58% ，图像噪声、SNR、CNR 略有增加，但无统计学意义。两组图像质量主观评分一致性较好，均在4 分以上。因此在保证图像质量的同时又能满足诊断的前提下，降低儿童腺样体CT 检查中的辐射剂量尤为重要。

本研究主要存在的不足是样本量小及未能比较ADMIRE（1-5）强度级别重建图像质量的比较，尚需进一步研究完善；根据本研究结果，儿童腺样体CT 检查，利用第三代双源CT 70 kVp 联合ADMIRE 重建技术能有效降低辐射剂量的同时不影响图像质量和诊断效能，值得临床推广应用。