不同级别iDose4迭代重建技术在新型冠状病毒肺炎CT筛查中的应用

曹治婷，肖运平（通讯作者），刘铁军，廖玉荣，王 甜，韩秋丽，廖 立

（柳州市人民医院放射科 广西 柳州 545006）

结合胸部影像学检查与临床和实验室结果有利2019-nCoV肺炎患者的早期筛查和早期防控[1]。在现阶段流行病史越来越不明确和核酸检测相对滞后情况下，CT是早期筛查和早期防控不可缺少的检查手段，大量可疑或待排除的2019-nCoV肺炎人群需常规行胸部CT筛查。如何在充分发挥CT在2019-nCoV肺炎临床诊治中价值的同时，又尽量减少由此带来的医源性辐射损伤也是我们必须关注的。根据（as low as reasonably achievable，ALARA）低剂量原则[2]，选择优化的扫描方案，减少医源性辐射损伤。本文运用不同级别iDose4迭代重建算法进行重建图像，探讨不同级别iDose4迭代重建技术在新型冠状病毒肺炎（2019-nCoV 肺炎）CT筛查中的应用价值。

1 资料和方法

1.1 临床资料

收集柳州市人民医院2020年1月—2020年3月就诊发热门诊行CT检查的患者100例，其中男性44例，女性56例，年龄15～70岁，平均（36.8±12.7）岁。入组标准：自主配合呼吸患者；18.5kg/m2≤体质量指数（BMI）＜25kg/m2。

1.2 CT检查方法

扫描机型：飞利浦（Philips Brilliance iCT）64排螺旋CT。扫描参数：采用低管电压80kV、低管电流结合自动管电流技术（曝光指数设置为6）、双定位像，对原始数据分别进行迭代iDose42级、iDose44级和iDose46级重建，依次标记为A、B、C组。余扫描参数一致。进行重建软组织窗（窗宽为350HU，窗位为50HU）、肺窗HRCT（超高分辨率卷积重建，层厚1mm，层间距1mm，窗宽为1800HU，窗位为-600HU），图像上传至工作站， 用轴位，多平面重建（MPR），最大密度投影（MIP），最小密度投影（MinIP）和容积重建（volume rendering，VR）等技术进行肺部病变分析。

1.3 图像分析

1.3.1 主观评价[3]由两位副高以上胸组医师采用双盲法对图像进行主观评分。标准为：5分，肺的精细解剖显示清楚，很容易评价；4分，肺的精细解剖较清楚，能够评价；3分，大部分肺的精细解剖显示清楚，能进行评价；2分，肺的精细解剖显示不清楚，解剖细节不足以被发现；1分，肺的精细解剖无法显示，不能用于诊断。评分出现分歧时，由两位医师协商达成一致意见。

1.3.2 客观评价[3]分别在各组图像同一层面（主气管分叉水平）、同一位置（降主动脉中央均匀区域）标注圆形ROI（面积100mm2），测量其CT均值及标准差（standard deviation，SD），以标准差作为图像的背景噪声（background noise，BN）。

1.4 辐射剂量

记录容积CT剂量指数（CTDIvol）、剂量长度积（DLP），计算有效吸收剂量（ED）。DLP（mGy·cm）=CTDIvol×扫描范围（cm）；ED（mSv）=DLP×k，k为归一有效剂量系数/（mGy·cm），参照欧洲CT质量标准指南，胸部CT扫描时k为0.014。

1.5 统计学分析

对数据采用SPSS23.0软件进行分析。3组间背景噪声BN等数据采用ANOVA单因素方差分析，组内两两比较采用LSD法，主观图像质量评分比较采用秩和检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者的辐射剂量

100例患者均完成检查。本研究有效剂量（ED）为（0.97±0.21）mSv，DLP 为 69.08±14.82 mGy.cm。

2.2 图像质量主观及客观评价

100例患者中，A、B、C组的背景噪声（BN）为（19.04±1.66）、（15.64±1.25）、（12.66±1.19），随着重建级别的升高，噪声相应降低了17%，33% （P＜0.05）；A、B、C组的主观评分（2.68±0.65）、（3.38±0.58）、（4.79±0.43），主观评分逐级升高（P＜0.05）。研究中发现100例患者3种级别迭代重建算法中，C组肺窗及纵膈窗图像质量最高，解剖细节及病灶结构显示最清晰。

3 讨论

如何在降低辐射剂量的同时又能保证满足诊断需求是放射科医师的研究热点。X线剂量与图像信噪比成正比，剂量越低，噪声值相应增加，信噪比和对比信噪比相应下降。因此，我们应该合理运用优化的扫描条件和后处理技术，最终达到既降低了辐射剂量，图像质量又能满足临床诊断需要。目前，前端降低辐射量的方法有降低kV、mAs、增大螺距及自动管电流调节（autoumaitic tuble current modulation，ATCM）等，过去在胸部低剂量CT筛查中多采取固定管电流，这种扫描方案没有考虑个体与不同部位在组织结构之间的差异，势必造成某些个体或者部位过度照射或照射不足，从而使患者过度受到辐射或影响诊断。自动管电流调节（ATCM）技术可根据人体不同部位对射线的吸收及患者的体型计算出有效管电流量并自动调节，从而在保证图像质量同时，有效降低辐射剂量[4]。但是，前端降低辐射剂量的方式，势必使噪声值增加，从而影响到信噪比和对比噪声比，这就需要一种降低图像噪声算法与之相对应，而迭代重建（IR）技术恰好能有效降噪[5]。相关研究表明[6]，IR技术能大幅度降低CT辐射量并保持较好的图像质量。IR算法作为滤波反投影重建算法（FBP）的一种替代方法，可以提高CT图像质量，降低图像噪声，减少图像伪影，并使空间分辨率不受损失。iDose4是一种高级迭代重建算法（iterative reconstruction，IR），包含可更精准的X线光子数据和电子噪声模型，通过重复迭代重建循环来降低图像噪声，得到的重建影像有着最佳的解剖结构结构[7]。前期，我们通过应用三低技术（低管电压、低管电流、低对比剂）结合iDose4行肺动脉CTPA检查是可行和有效的，同时降低了患者的辐射剂量及对比剂量的碘摄入量[8]。在双低（低管电压、低管电流）肺动脉CT成像中应用高级迭代重建技术不但有效减少图像噪声，提升了信噪比和对比噪声比，不在不改变图像质量同时，有效降低辐射剂量，而且iDose4级数越高在同等条件下处理效果更好[9]。

综上所述，iDose4迭代重建级别越高除噪能力越强，肺精细解剖结构的显示越清晰，在低剂量肺部CT成像中运用iDose4 6级重建效果为更佳。