ASiR-V在提高低管电压颅脑CT图像中的临床应用⋆

颅脑CT平扫是颅脑外伤、神经系统急诊的首选影像检查方法，在保障图像质量和诊断效能的同时，对辐射剂量进行控制，尤其是对短期内需多次行CT检查进行疗效评估的患者具有重要意义

。目前，迭代重组算法在临床上得到了广泛的应用，它在提高图像质量、降低辐射剂量等方面已得到认可

。为适应临床的需求，利用不同重建算法进行图像质量的改善。本研究采用一种新的自适应统计迭代重建V(adaptive statistical iterative reconstruction-v，ASiR-V)，其与以前的重建方法相比，是一种全新的重建方法，介于自适应统计迭代重建(adaptive statistical iterative reconstruction,ASIR)与基于模型的迭代重建(model -based iterative reconstruction，MBIR)之间

，本文将探讨颅脑低剂量扫描联合不同权重ASiR-V获得与常规扫描相当的图像质量。

1 资料与方法

收集2018 年6月至2018年8月本院共60例检查者，其中男42例，女18例，年龄23～62岁，平均38.47±8.49岁。将60例检查者随机分为A组及B组，每组各30例。组A为常规扫描模式，其中男23例，女7例，年龄23～54岁，平均37.6±9.39岁。组B为低剂量扫描模式，其中男19例，女11例，年龄28～62岁，平均55.23±7.54岁，所有患者均签署知情同意书。纳入标准为：患者配合良好，无不自主运动。排除标准：影像诊断颅内占位、脑出血、脑梗死、脑萎缩等影响数据测量的患者。

采用GE Revolution 256排螺旋CT机，取仰卧位，以听眦线为扫描基线进行头颅CT扫描。组A为常规扫描模式：120kVp,280mA，重建ASiR-V 50%图像；组B为低剂量扫描模式：100kVp,280mA，重建ASiR-V 60%、80%及100%图像。余扫描条件保持一致，探测器厚度64×0.625mm，螺距0.39mm，重建层厚2mm，矩阵512×512。

在后处理工作站上进行影像观察与分析，窗中心与窗宽保持一致(窗位40HU，窗宽80HU)。在每个患者的每组图像上选择三个层面测量CT值：在半卵圆中心层面测量双侧额叶灰质、双侧顶叶灰质及双侧半卵圆中心白质(ROI面积约100～120mm

)；在基底节层面测量双侧额叶灰质、双侧颞叶灰质、双侧枕叶灰质、双侧豆状核及双侧大脑白质(大脑白质ROI面积约100～120mm

，余面积约60～80mm

)；在小脑层面测量双侧小脑灰质、双侧颞叶灰质及双侧大脑脚(ROI面积约60～80mm

)。在额部前方放置ROI(面积20～30mm

)，测量空气的SD值(标准差,Standard Deviation)，作为图像的背景噪声，用于计算三个层面的灰质的SNR(信噪比,Signal-Noise Ratio)=灰质CT值/SD、白质的SNR=白质CT值/SD及灰白质CNR(对比噪声比,Contrast to noise ratio)=

。由两名有经验的放射科医师采用双盲法评分，从整体影像质量(噪声、灰白质对比度及后颅窝伪影三个方面)采用5级评分法

对图像进行主观评分。1分，图像质量不合格，整体噪声明显大，伪影明显，灰白质对比度差，完全不能达到诊断要求；2分，整体噪声较大，存在伪影，灰白质对比度不良，尚不能满足诊断要求；3分，整体噪声存在，存在轻度伪影，灰白质对比度可，可满足基本诊断要求；4分，整体噪声小，灰白质对比度好；5分，灰白质对比度良好，图像质量优，无明显伪影。评分≥3分为可满足诊断要求。

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2 结 果

1.1 研究对象 选取2015年3月-2016年6月烟台市妇幼保健院1 900例孕产妇，其中自愿参与孕产妇保健系统的983例产妇作为观察组,末完全实施孕期保健的孕产妇917例作为对照组，两组孕产妇均无高血压、心脏病、糖尿病等慢性疾病史及神经精神类疾病史和家族史。观察组孕产妇平均年龄(29 .3±3.7)岁，孕次为(1.75±0.53)次，初产妇占65.41%，经产妇占34.59%。对照组孕产妇平均年龄(28.9±4.3)岁，孕次为(1.89±0.59)次，初产妇占62.8%，经产妇占37.2%。

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在主观评价方面，B组的ASiR-V 60%影像质量评分与A组差异无统计学意义(all Adjust-

>0.05)(见表2)，图像见图1。

所有患者于治疗后第一个月月经干净后复查宫颈HPV转阴情况，有效和无效两个结果。有效：高危HPV转为阴性；无效：高危HPV持续阳性。

3 讨 论

在临床工作中，颅脑CT扫描是颅脑外伤、神经系统急诊首选的影像学检查方法，但对儿童以及需要接受反复多次接受检查的患者，难以避免辐射损害。与人体其它结构相比，脑实质表现出低对比度，低剂量扫描具有一定局限性

。降低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、增大螺距等)、优化图像质量(如采用不同的迭代重建算法)等，其中，降低管电压和管电流在降低辐射剂量上具有更高的效率，可使辐射剂量呈指数级减少，但在实际应用中存在一定难度，由于减少管电压和管电流，使图像噪声变得更明显，图像噪声过大，不利于疾病诊断

。

两组患者的一般资料(性别、年龄及BMI)无统计学差异(all

>0.05)(见表1)，B组患者所接受的辐射剂量较A组降低了34.3%。在客观参数方面，B组仅ASiR-V 60%SD高于A组(

<0.01)，余参数与A组比较无统计学差异(all

>0.05)；三个层面灰白质ASiR-V 100%的SNR均高于A组(all

<0.05)，余参数与A组比较无统计学差异(all

>0.05)。三个层面仅基底节层面的ASiR-V 80%及100%灰白质的CNR高于A组(all

<0.05)，余参数与A组比较无统计学差异(all

>0.05)。

目前主要通过采用不同的重建算法降低剂量并获得高质量图像。在迭代重组算法出现之前，临床上主要应用滤波反投影FBP技术，但其对原始数据处理设计过于简单

，尽管运算时间较短，但FBP重组算法已不能满足低辐射剂量、高图像质量的要求

。而迭代重建技术可以选择性地识别并去除噪声，其所需数据少，且可在低辐射剂量条件下重组高质量的图像，解决了FBP重组因为条件下降而导致影像质量降低的难题。目前，高端CT都具有自适应迭代重组技术，能够设置不同的迭代重建级别，从而调节图像的质量。ASiR-V是新一代迭代平台，它是ASiR的实时重组优势和VEO的多模型迭代优势相结合，采用了噪声模型、物体模型和物理模型，以减少噪声、增强低密度对比

。

本研究选择ASiR-V60%、80%及100%图像的原因是辐射剂量下降后相同迭代权重图像噪声势必增加，所以选择大于ASiR-V 50%权重的ASiR-V60%、80%及100%。当管电流不变、降低管电压，灰白质CT值增大，噪声会明显增高，SNR和CNR会降低。本研究通过提高迭代权重减少图像噪声以达到相类似的SNR和CNR。从理论上讲，当ASiR-V是100%时，图像噪声最小，信噪比最大，最为平滑细腻

，但是，经过临床和相关的研究，结果表明，采用提高ASiR-V权重可以有效地减少影像噪声，但并不是越高越好。有研究显示，不同组织和不同器官的最佳ASiR值也是不同的。李成龙

等学者对儿童腹部进行CT平扫图像，用不同权重ASiR-V对图像进行重建，通过对不同组别的图像进行分析，发现儿童低剂量腹部CT平扫技术加以40%～70%的ASiR-V重组得到的图像质量较好。辛

等在肺部CT平扫采用40%权重ASIR-V可有效地减少辐射剂量，并能确保图像的质量，有望在肺癌CT筛查中应用。而本次研究结果也证明了在颅脑扫描中ASiR-V80%和ASiR-V100%优于组A，而客观评价组 B ASiR-V100%相对较差，所以选择组 B ASiR-V80%较为理想。本研究证明ASiR-V技术在颅脑低剂量扫描中具有可行性，优化后的扫描方案可以广泛应用于临床，尤其对于需要避免辐射损伤的儿童急诊外伤患者具有一定意义，因为儿童较成人对射线更敏感。

本研究还存在一些不足之处：(1)样本量较小；(2)入组标准要细化；(3)扫描方式单一，颅脑增强CT检查时，引入碘对比剂对图像噪声和影响还有待研究，当用于血肿或肿瘤等病变CT值测量的时候需注意其影响。

综上所述，ASIR-V重组技术可以有效地减少图像的噪声，但选择适当的ASIR-V权重级别，可以得到与常规扫描图像质量类似的平扫图像。

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