小剂量CT联合迭代重组算法对肝癌Ⅱ期患者图像质量的影响

褚爱娜 王云英 何欢挺

[摘要] 目的 研究小劑量螺旋CT联合迭代重组算法对原发性肝癌Ⅱ期未转移患者图像质量的影响。方法 回顾性分析2017年10月至2020年10月临海市第一人民医院收治的原发性肝癌Ⅱ期未转移患者150例，按照扫描方法将患者分为常规剂量组（n=50）、小剂量组（n=50）、联合组（n=50）。常规剂量组患者行常规剂量螺旋CT扫描，小剂量组患者行小剂量螺旋CT扫描，联合组采用小剂量螺旋CT联合迭代重组算法扫描。结果 比较3组患者的CT图像质量评分、噪声比，差异有统计学意义（P<0.05）。3组患者平扫噪音值、动脉噪音值、静脉噪音值比较，差异无统计学意义（P>0.05）。与常规剂量组相比，小剂量组、联合组的有效剂量和患者所受辐射量较低，差异有统计学意义（P<0.05）。联合组患者扫描图像主观评分高于常规剂量组和小剂量组，图像质量最佳。联合组、常规剂量组小剂量组对原发性肝癌Ⅱ期未转移患者诊断价值较高，差异有统计学意义（P<0.05）。结论 使用小剂量螺旋CT对Ⅱ期未转移原发性肝癌患者进行扫描，可在一定程度上减轻患者扫描所受的辐射量，提高图像质量，对患者的机体损伤较小，值得在临床上应用。

[关键词] 小剂量螺旋CT；原发性肝癌；辐射；图像质量

[中图分类号] R445      [文献标识码] A      [DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2023.02.022

[Abstract] Objective To study the effect of low-dose spiral CT combined with iterative recombination algorithm on image quality of patients with stage Ⅱ primary liver cancer without metastasis. Methods A retrospective analysis was performed on 150 patients with stage Ⅱ non-metastatic primary liver cancer who were admitted to Linhai first people's Hospital from October 2017 to October 2020. According to the scanning method， the patients were randomly divided into the conventional dose group （n=50）， the small dose group （n=50）， and the combination group （n=50）. Patients in the regular dose group were scanned with regular dose spiral CT， while patients in the small dose group were scanned with small dose spiral CT. Patients in the combination group were scanned with small dose spiral CT combined with iterative recombination algorithm. Results Compared with the CT image quality scores and noise ratios of the three groups， the differences were statistically significant （P<0.05），and no statistically significant differences were found between the three groups for the values of unenhanced noise， arterial noise， or venous noise （P>0.05）. Compared with the conventional dose group， the effective dose and the amount of radiation received by patients in the low-dose group and the combination group were lower with statistical difference （P<0.05）. Patients in the combination group had a higher subjective rating of the scanned images and the best image quality compared with those scanned in the conventional dose or low-dose groups. The low-dose group of combination group and conventional dose group showed high diagnostic value for patients with primary liver cancer stage Ⅱ without metastasis， which was statistically different （P<0.05）. Conclusion The use of low-dose spiral CT for the scanning of stage Ⅱ unmetastatic primary liver cancer patients can reduce the amount of radiation received by the scanning of patients to a certain extent， improve the image quality， the body of patients with little damage， worthy of clinical application.

[Key words] low-dose spiral CT; primary liver cancer; radiation; image quality

原发性肝癌是一种由肝细胞或者肝内胆管上皮细胞所发生的恶性肿瘤，其恶化程度较高，较易转移、复发和侵袭，且治疗预后差[1]。有研究表明，X线电离辐射则会诱发生物学效应，严重威胁着患者的生命健康，行CT扫描患者所受辐射量的大小和人体的危害程度具有一定的相关性，噪声指数为控制管电流输出的指标，可对图像质量水平进行反映[2]。迭代重组算法可使因血管电流减少导致的图像噪声，提高图像质量[3-4]。因此，在对原发性肝癌患者行腹部扫描时，制定合理的方案对于图像质量的提高尤为重要。本研究主要探讨小剂量螺旋CT联合迭代重组算法对原发性肝癌Ⅱ期未转移患者图像质量的影响。

1  资料与方法

1.1  一般资料

回顾性分析2017年10月至2020年10月临海市第一人民医院收治的原发性肝癌Ⅱ期未转移患者150例，按照扫描方法将患者分为常规剂量组（n=50）、小剂量组（n=50）、联合组（n=50）。纳入标准：患者均经病理学检查确诊为原发性肝癌Ⅱ期患者，未发生转移。排除标准：①非Ⅱ期原发性肝癌患者；②疾病转移的原发性肝癌患者；③存在CT检查禁忌证的患者；④接受过疾病相关治疗的患者；⑤心肺功能不全的患者；⑥合并其他肿瘤的患者；⑦存在精神障碍、沟通障碍的患者。常规剂量组中，男26例，女24例，平均年龄（49.5±3.5）岁；小剂量组中，男28例，女22例，平均年龄（48.9±3.7）岁；联合组中，男25例，女25例，平均年龄（49.9±3.6）岁。各组一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。本研究经临海市第一人民医院伦理委员会批准[伦理审批号：（2017）伦审第（41）号]，所有患者家属均签署知情同意书。

1.2  方法

常规剂量组患者行常规剂量螺旋CT进行扫描，使用美国Ambion公司GE62排螺旋CT，参数设置：电压设置为120kV，电流设置为260mA，螺间距设置为0.65～1.45mm，矩阵：510×510，层厚5mm，5mm重建，部分0.8～2.0mm薄层重建。患者处于平卧位对肝脏部位进行扫描，自患者肝脏上缘至肝脏下缘进行扫描，后增强扫描肝下缘平面至隔顶，而后以3.0ml/s速率，按照0.8ml/kg向患者注射对比剂，总剂量为300mg/ml。使用对比剂追踪技术行平扫、动脉期扫描，进行动脉期扫描时重点对患者腹主动脉进行观察，在动脉期扫描完成后30s再行静脉期扫描。小剂量组患者行小剂量螺旋CT进行扫描，使用美国Ambion公司GE62排螺旋CT进行扫描，参数设置：电压设置为100kV，电流设置为30mA，层厚5mm，螺间距设置为0.65～1.45mm，其余操作扫描与常规剂量组相同。联合组患者进行小剂量螺旋CT扫描，扫描方法同小剂量组，后对所有图像进行权重为50%的迭代重组算法进行重组，记录有效剂量、所受辐射量。

1.3  观察指标

1.3.1  CT图像质量  由2名放射科医生对CT扫描图像进行评分，图像质量评分采用5分制进行评分。5分：图像质量好，对噪声控制好，无伪影；4分：图像质量较好，有少量的伪影、噪声；3分：图像质量一般，有伪影、噪声，但对临床诊断无影响；2分：图像质量差，存在严重的伪影、噪声，对临床诊断产生影响；1分：图像伪影、噪声太大，无法完成临床诊断。評分≥3分为符合要求。

1.3.2  图像噪声值  各组中每位患者肝门层面腹主动脉CT值测量选取动脉期，脾门层面脾脏CT值测量选取平扫、静脉期，感兴趣区面积为100mm2，分别测量3次，使用CT值标准差作为图像噪声值，即为平扫噪音值、动脉噪音值、静脉噪音值。

1.3.3  有效剂量和患者所受辐射量  计算射线剂量，对CT机所自动生成的剂量长度乘积（dose length product，DLP）、CT剂量指数进行记录分析，有效剂量=DLP×C（mSV），腹部换算因子（conversion factors，C）值为0.015，统计患者所受的辐射量。

1.4  统计学方法

采用SPSS 20.0统计学软件对数据进行处理分析，计量资料以均数±标准差（）表示，组间比较采用t检验，多组间比较采用单因素方差分析；计数资料采用例数（百分比）[n（%）]表示，组间比较采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2  结果

2.1  CT图像质量评分、各项图像噪声值比较

3组患者CT图像质量评分、噪声比比较，差异有统计学意义（P<0.05）。3组患者的各项噪声值比较，差异无统计学意义（P>0.05），但小剂量组的各项图像噪声值均高于常规剂量组，差异有统计学意义（P<0.05），见表1。

2.2  有效剂量和患者所受辐射量比较

与常规剂量组相比，小剂量组、联合组有效剂量和患者所受辐射量均较低，差异有统计学意义（P<0.05），见表2。

2.3  3组患者不同剂量多层螺旋CT扫描图像分析

与常规剂量组、小剂量组扫描图像相比，联合组患者扫描图像主观评分较高，图像质量最佳，见图1～3。

2.4  常规剂量螺旋CT、小剂量螺旋CT、小剂量CT联合迭代重组算法对原发性肝癌Ⅱ期未转移的诊断效能分析

常规剂量螺旋CT、小剂量螺旋CT、小剂量CT联合迭代重组算法对原发性肝癌Ⅱ期未转移患者诊断效能较高，差异有统计学意义（P<0.05），见表3。

3  讨论

诱发原发性肝癌的主要因素包括乙醇、黄曲霉菌、环境因素、乙型病毒性肝炎感染等[5-6]。目前临床对于原发性肝癌的诊断常应用螺旋CT，但常规剂量的螺旋CT所造成的辐射量较高，可给患者机体造成一定损伤[7]，故在满足诊断要求的前提下，使CT辐射剂量降低在目前的研究中具有重要作用。因此本研究选取原发性肝癌Ⅱ期未转移患者，研究小剂量CT联合迭代重组算法对原发性肝癌Ⅱ期未转移患者图像质量的影响。

小剂量螺旋CT扫描检查在临床影像学诊断中较为常见，具有扫描时间短、连续扫描、成像清晰、时间分辨能力强的优点，可对多个病灶进行扫描，对病灶的供血特征进行展现[8-10]。但小剂量螺旋CT扫描检查具有较大的噪声比，对病灶边缘检测效果较差，可对CT图像质量造成影响[11-13]。研究表明，随着计算机运算能力的提高，迭代重组算法运算时间逐渐缩短，迭代重组算法可建立噪声模型，并可将图像中噪声减少，使图像质量得到改善；在图像质量一致的情况下，迭代重组算法可将辐射剂量降低36%，在权重为50%的情况下，可提高对比噪声比28%～39%[14-15]。本文研究结果显示，小剂量螺旋CT联合迭代重组算法均不会对临床诊断产生影响，且小剂量螺旋CT联合迭代重组算法检测图像质量评分、噪声比高于小剂量螺旋CT检查，表明采用小剂量螺旋CT联合迭代重组算法检测可提高其图像质量、降低噪声，具有较好的临床使用效果。

螺旋CT扫描剂量常体现在变管电流和扫描方式等方面，而影响辐射剂量的关键因素包括降低管电压、改变管电流、调整螺距等，管电压降低程度和辐射剂量的降低程度密切相关[16]。但有研究表明，通过降低管电压来减少辐射剂量的过程中较易造成噪声，降低图像分辨率[17-18]。迭代重组算法可通过图像空间、数据空间对图像统计模型、系统模型、数据统计模型进行优化，使噪声降低[19]。本研究运用小剂量螺旋CT联合迭代重组算法诊断的患者，有效剂量、所受辐射剂量较低，的诊断效能较高。说明利用小剂量螺旋CT扫描联合迭代重组算法，辐射剂量较低，对患者的损伤较小，与古文熠等[20]的研究结果一致。

综上所述，使用小剂量螺旋CT联合迭代重组算法对原发性肝癌Ⅱ期未转移患者进行扫描，在不影响诊断的前提下，可在一定程度上减轻患者扫描所受的辐射量，提高图像质量，对患者的机体损伤较小，值得在临床上推广应用。

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（收稿日期：2022–07–19）

（修回日期：2022–12–12）