双能量CT虚拟平扫与Flash CT平扫在儿童腹部的对比研究＊

李政远 郝跃文 胡 文 张 鹏

陕西省西安市儿童医院影像科 (陕西 西安 710003)

我们常说，儿童并不是成人的缩小版，儿童从生理、解剖结构等，都与成人有着明显的差别，所以已经在成人运用成熟的检查，在儿科疾病上，并未能有效的开展。CT检查具有定位准确、低对比度分辨率高等优势，已经普遍为临床所接受，结合增强扫描，可以更有效的显示病变的特征[1-2]；近年来，随着双能量扫描技术的成熟，其扫描模式被更多的运用于临床检查中。已有研究表明，虚拟平扫技术在成人检查中应用较为广泛[3-4]，基本可以代替常规CT平扫。但此项技术在儿童患者的应用较少，本研究就双能量虚拟平扫与Flash模式的对比展开研究，可以有效的减少增强检查前的平扫，降低扫描次数，减低患儿所受的辐射剂量，从而使其运用到常规腹部增强CT检查中。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性搜集我院2022年1月行全腹部增强扫描患儿28例，所有受检患儿家属均签署增强同意书。其中男性患儿15名，女性患儿13名。年龄3个月～15岁，所有患儿平均年龄(6.51±4.7)岁。其中肾积水患儿8例、肿瘤患儿15例，其他5例。

1.2 检查方法与参数患儿接受检查时采用双源CT SOMATOM Drive，增强扫描时应用MEDRAD双筒高压注射器。哭闹患儿，采用镇静后进行扫描。扫描步骤：先采用Flash大螺距模式进行腹部平扫，然后进行增强。扫描条件：A、B球管管电压分别为80kV/Sn140kV；管电流被调制自动(CARE Dose4D)；螺距1.2；准直宽度：128x0.6mm；卷积核采用i 30 f。增强时，经右肘静脉注射，以2.0mL/s的流速注入碘海醇(300mg(I)/mL)，注射量2.0mL/kg；在膈肌角水平面腹主动脉处采用100HU增强阈值自动跟踪技术，随后20、40秒扫描生成动脉、静脉两期图像。

1.3 图像的重建及分析将双能量采集的增强图像放入syngo.via 20软件中，利用肝脏VNC分析软件,将混合比例调至0%，分别得到动脉期(VNCA)及静脉期(VNCV)两组虚拟平扫的图像。在TNC、VNCA、VNCV这三组图像中在肝脏、肾脏、脾脏、胰腺、竖脊肌随机找取3个感兴趣区(region of interest，ROI)，ROI≈0.1cm2，并记录每组数据的平均CT值、平均SD值(standard deviation，SD)，并计算出平均SNR值(SNR=部位平均CT值/部位平均SD值)。由3位6年以上的影像主治及以上资历的医师对图像进行主观评分。评价标准为：1分：噪声对图像的影响大，伪影对图像干扰重，且组织结构分辩不清,无法作出诊断；2分：噪声对图像影响较大，伪影干扰较重，但组织结构尚可分辩,诊断难度大；3分：噪声对图像影响较小，存在轻度伪影干扰，组织结构分辩清晰,能够达到诊断要求；4分：噪声对图像的影响小，无明显伪影干扰，组织结构分辩清晰，细节表现较差，可以轻松获得诊断结果；5分：噪声对图像影响小，无伪影干扰，组织结构分辩清晰，细节显示良好，可以明确诊断；图像评分范围在3～5分即可满足临床诊断要求。

1.4 辐射剂量记录每个病人图像中的CT剂量指数(CT dose index，CTDI)和剂量长度乘积(doselength product，DLP)，并根据每个年龄段K值的不同，计算出每个患者的有效剂量(effffective dose，ED)：ED(mSv)＝K×DLP。

1.5 统计分析通过SPSS 21.0软件对上述数据分析,将计数资料用均值±标准差显示,并分别对每例患者的三组图像中肝、肾、脾、胰、竖脊肌等五种组织的CT值、SD值、SNR值,和辐射剂量的CTDI、DLP、ED值进行单因素方差分析，有差异时进行两两比较。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 图像客观评价比较

TNC、VNCA、VNCV三组图像5种组织器官的SNR值(肝脏P=0.012、肾脏P=0.015、胰腺P=0.001、脾脏P=0.02、竖脊肌P=0.006)差异有统计学意义。CT值及SD值差异均无统计学意义(P＞0.05)；(见表1，表2)

表1 TNC、VNCA、VNCV三期图像质量比较

表2 TNC、VNCA、VNCV三期各组织SNR的P值比较

2.2 辐射剂量比较(见表3，表4)

表3 TNC、VNCA、VNCV三期图像辐射剂量比较

表4 TNC、VNCA+VNCV辐射剂量比较

2.3 图像主观评价TNC、VNCA、VNCV、三期图像质量评分均≥3分，差异无统计学意义(P＞0.05)。TNC检出病变35个、VNCA检出病变34个、VNCV检出病变33个。结果显示三期图像的病变检出率分别为TNC82.1%、VNCA81.5%、VNCV80.6%。差异无统计学意义。

3 讨论

CT双能量是指在高、低两种能量X射线的条件下，对检查部位进行成像，利用同一组织在不同照射条件下X线的衰减值差异进行成像。随着双能量CT在临床中的广泛的应用[5]，受检者所接受辐射剂量的高低也成为了目前社会所关注的问题；尤其儿童在接受CT诊疗的同时，也增加了患癌症的风险[6-7]；有研究表明，在儿童腹部CT条件KV100也可满足诊断要求[8]，在低剂量方面有着更多的研究潜能。

SNR一直以来都是衡量图像质量的客观标准之一，其与扫描条件、重建算法等有着密不可分的联系。研究结果显示：VNCA、VNCV两组图像的CT值与常规平扫CT值、SD值的差异无统计学意义P＞0.05，但TNC与VNCV、VNCA与VNCV的SNR值差别具有统计意义(P＜0.05)；与王玉凤[9]、王慧慧[10]研究结果有所差异，与黄洁惠[11]等人研究结果一致。原因在在于增强患儿体内造影剂的留滞会使得图像的CT值偏高，以肾积水患儿最为明显，碘去除不完全，仍有较多高密度造影剂残留，影响图像质量(图1、图2)；有学者在研究中指出，碘浓度较高的区域会影响到碘的去除效果[12]；其次，与常规采用的“D”卷积核不同，此次实验卷积核采用i 30 f，就其中的“3”有研究表明，当腹部内核值为20与30时，获得的CT图像诊断准确性高[13]。本次实验中SNR的改善可能与卷积核i 30 f有关，就其中“D”与“i”具体的差异性，还有待后续研究。还有一方面，目前临床应用的双源CT在球管处安装了锡滤过装置，使产生的X线得到了进一步的纯化，其区分碘的能力得到了提高，再采用平滑算法，降低了图像的背景噪声。

图1 标准碘值图像；图2 图1的VNC虚拟平扫图像；图3 常规Flash薄层图像；图4 图3的VNC虚拟图像。

本次研究的VNC图像评分均≥3分，部分肿瘤患儿，病变内有钙化时，VNC图像对钙化显示效果不佳，有研究表明，VNC图像对钙化＜3mm的病变显示效果不佳[14](图3、图4)，这可能是由于VNC技术主要对碘、脂肪以及软组织三物质进行分离，将钙化部分误认为是碘，将其去掉；但是对于一些需要进行多次随访的肿瘤患儿，此现象影响不是很大[15]。

在辐射剂量方面，TNC、VNCA、VNCV各期剂量相比，差异无统学计价值(表3)；VNC与TNC有效剂量相比，差异有统计学意义(P＜0.05)(表4)。利用VNC图像可以使辐射剂量下降了大约42%，与黄洁惠等人的研究大致相同，相比于王玉凤、杨琰昭[16]等研究者，辐射剂量降低更加明显，符合ALARA原则[17]；同时因为少了一次常规的平扫，也节约了患儿及家长大约1/3的检查时间；无论在常规增强CT检查或肿瘤患儿的随访中，都值得推广。

此项研究有所不足：(1)收集患儿的样本量不够多，在接下来的研究中，将提高样本数量用来验证此研究；(2)VNC技术目前是以50%的比例进行图像融合，下一步可以采用不同的融合比率来进行验证。

综上所述，对于儿童腹部增强检查，VNC虚拟平扫图像接近于真实平扫，在双能量扫描模式中，具有良好的发展前景；但在面对无法配合的急、危、重症患儿，我们应该侧重于Flash模式，利用更加快速的扫描方式，得到满意的图像。总而言之，在实际工作中，我们还是应该根据每个患儿不同的临床症状，合理的选择扫描模式。