脑CT 灌注成像中应用迭代重建降低辐射剂量的作用探究

许春媚，陈观尚，陈星强，杨 航，李梅莲

（湛江中心人民医院放射影像科 广东 湛江 524000）

脑CT 灌注成像指在脑静脉快速团注对比剂时，采用连续扫描方式对感兴趣区层面进行扫描，获得感兴趣区时间-密度曲线而建立数学模型，然后，根据模型对各种灌注参数值进行计算和分析，从而能量化、准确地将局部组织血流灌注量的改变情况反映出来[1]。尽管脑CT 灌注成像在评价缺血脑组织血流灌注异常方面具有确切的应用效果，但是，大范围、重复的CT 扫描会造成相对较高的辐射剂量，从而会对患者身体健康造成一定的危害，基于此，临床就需要采取有效措施降低脑CT灌注成像辐射剂量。既往，临床多采用双低剂量扫描技术降低CT 辐射剂量，虽有一定的效果，但整体疗效欠佳[2]。迭代重建是一种新型CT 检查技术，在降低患者所受辐射剂量的同时能保障图像质量，本文选取湛江中心人民医院2022年8月—2023年5月收治的52 例行脑CT 灌注成像检查的患者作为研究对象，探讨在脑CT 灌注成像中应用迭代重建降低辐射剂量的作用，总结报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取湛江中心人民医院2022年8月—2023年5月收治的52 例行脑CT 灌注成像检查的患者作为研究对象，采用随机数字表法分为对照组和观察组，每组26 例。对照组中男16 例，女10 例，年龄38 ～87 岁，平均年龄（60.18±5.25）岁；疾病类型：脑梗死15 例、脑栓塞7 例、脑出血4 例；体质量指数22 ～25 kg/cm2，平均（24.06±0.45）kg/cm2。观察组中男15 例，女11 例，年龄39 ～86 岁，平均年龄（60.21±5.24）岁；疾病类型：脑梗死14 例、脑栓塞6 例、脑出血6 例；体质量指数21 ～25 kg/cm2，平均（24.04±0.81）kg/cm2。两组患者性别比例、年龄、体质量指数等一般资料对比差异不显著（P＞0.05），具有可比性。患者及家属均自愿加入本研究且签署知情同意书。

纳入标准：①符合脑CT 灌注成像检查适应证者；②临床资料完整者。排除标准：①合并存在肾功能不全者；②存在非离子型对比剂碘普罗胺过敏史者；③妊娠或哺乳期妇女。

1.2 方法

两组患者均采用低管电压技术扫描，采用GE Rveolution-256 螺旋CT 对患者进行CT 增强扫描诊断，经患者肘静脉注入55 mL 非离子型对比剂碘克沙醇（杨子江药业集团有限公司，国药准字H20143309，规格：100 mL:32 gI），对比剂浓度为320 mgI/mL，注射速率为4.5 mL/s，注射对比剂5 s 后开始第一次曝光和扫描，扫描参数设置：管电压设为80 kV，管电流150 ～300 mA，层厚0.5 mm，随后间隔2 s、4 s 分别进行动脉期扫描、静脉期扫描。在此基础上，对照组患者应用常规滤波反投影重建，将扫描图像传输至系统工作站后，对每一个采集投影角度下的图像投影进行卷积处理和傅里叶变换，得到各个投影的二维傅里叶图。

观察组患者应用迭代重建检查，将扫描图像传输至系统工作站后，在大脑中动脉M1 段选择兴趣区对CT 值进行测量，并采用系统自带的4Dperfusion 软件自动测量局部脑血容积、脑血流量、脑血流峰值时间、平均通过时间等灌注参数以及生成相应的灌注参数伪彩图，以获得全脑冠状面、矢状面、横轴面等多方位的迭代重建图像。由影像科两名高年资医师采用双盲法进行阅片和图像质量、检查效果评估等。

1.3 观察指标

（1）对比两组患者病灶显示率、图像质量优良率。采用3 级评分法评价图像质量，3 分：图像质量优，假彩色差明显，在无任何辅助干预的情况下能容易地对异常灌注区域进行辨认；2 分：图像质量优，假彩色差较明显，在调整对比度情况下可对异常灌注区域进行辨认；1 分：图像质量差，假彩色差模糊，调整对比度后仍无法对异常灌注区域进行辨认，图像质量优良率=（优+良）例数/总例数×100%。

（2）对比两组患者CT剂量长度乘积、容积剂量指数、有效剂量等CT 辐射剂量指标水平。CT 剂量长度乘积、容积剂量指数由CT 机自动测量和计算生成，有效剂量=CT 剂量长度乘积×k，k表示转换系数。

（3）对比两组患者扫描检查过程中的不良反应发生率，包含腹部荨麻疹、面部皮疹、面部肿胀等。

1.4 统计学方法

采用SPSS 19.0 统计软件对数据进行分析，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，采用t检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验，以P＜0.05 表明差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者病灶显示率、图像质量优良率对比

观察组患者病灶显示率、图像质量优良率均高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 两组患者病灶显示率、图像质量优良率对比 单位：例

2.2 两组患者CT 辐射剂量指标水平对比

观察组患者CT 剂量长度乘积、容积剂量指数、有效剂量等CT 辐射剂量指标水平均低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两组患者CT 辐射剂量指标水平对比（±s）

表2 两组患者CT 辐射剂量指标水平对比（±s）

组别 例数剂量长度乘积（mGy·cm）容积剂量指数/mGy 有效剂量/mSv观察组 26 3050.25±100.1785.34±2.066.48±0.27对照组 26 5790.50±210.34134.29±4.1712.07±1.05 t 8.9679.0588.427 P＜0.05＜0.05＜0.05

2.3 两组患者扫描检查过程中的不良反应发生率对比

观察组患者扫描检查过程中的不良反应发生率3.85%低于对照组的15.38%，差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 两组患者扫描检查过程中的不良反应发生率对比 单位：例

3 讨论

脑血管疾病是中老年人群多发疾病，也是导致患者死亡的首要原因，早期对患者病情进行诊断和治疗，是降低其死亡率的关键。脑CT 灌注成像是临床诊断脑血管疾病常用影像学技术之一，主要是通过连续动态扫描选定感兴趣层面获得所选层面的每一像素的时间密度曲线，然后采用数学模型对密度曲线进行处理得到脑血流流量、脑血流容量、对比剂平均通过时间、对比剂峰值时间等灌注图像表现和血流动力学参数，得到患者全脑CT 静脉成像和动脉成像图，从而能全面、准确地评估缺血脑组织的血流灌注异常情况，明确诊断患者病情[3]。但是，脑CT 灌注成像需要多次连续曝光，会对受检者带来较高的辐射剂量，从而易对其身体健康造成不良影响，因此，需要临床探寻有效措施降低脑CT 灌注成像产生的辐射剂量[4]。

既往临床多采用低管电压技术扫描联合常规滤波反投影重建技术对患者行脑CT 灌注成像检查，其中，低管电压技术指的是通过降低CT 管电压，使X 线照射剂量和辐射剂量降低，这主要是因为CT 管电压决定了X射线的穿透能力，在不影响CT 检查效果的基础上适当降低管电压，能相应地降低X 线照射剂量和辐射剂量[5]。有研究指出，将CT 管电压从100 kV 降至80 kV 时，能降低70%的CT 辐射剂量[6]。但是，也有研究指出，降低管电压在降低X 线照射剂量的同时也会导致X 线穿透力减弱，并导致CT 影像噪声增大，从而会对诊断结果准确性造成一定的影响，因此，需要适当增大管电流，以促进CT 影像噪声降低，才能保障影像质量[7]。滤波反投影重建技术是一种建立在傅里叶变换理论基础之上的空域处理技术，在反投影前，能对不同采集投影角度下的投影进行卷积处理，使点扩散函数引起的形状伪影得以消除，从而能保障图像质量[8]。但是，有研究指出，滤波反投影重建技术主要是通过显著减少造影剂剂量来降低辐射剂量，而过多地降低辐射剂量会降低CT 图像质量，从而会对CT 诊断效果产生不良影响[9]。随着CT技术的不断更新和发展，CT 迭代重建技术被广泛应用于临床，迭代重建是一种基于统计学原理进行数据空间和图像空间的迭代运算技术，能有效解决CT 扫描噪声问题，使图像噪声质量降低。将其与其低管电压技术联合，能使行脑CT 灌注成像检查患者的辐射剂量明显降低，尤其在降低肥胖患者辐射剂量方面具有显著的应用价值，同时还能提高图像质量[10]。如Eisentopf 等[11]采用低管电压技术（80 kV）和基于原始数据域迭代重建算法对患者行脑CT 灌注成像，结果显示，患者平均有效剂量降至0.32 mSv。由此可以说明，在脑CT 灌注成像中应用低管电压技术联合迭代重建技术，不仅能保障图像质量，还能降低辐射剂量。

本研究中，观察组患者病灶显示率、图像质量优良率高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），这主要是因为迭代重建技术能降低图像噪声，提高图像的信噪比和对比度噪声比，从而提高图像质量，且还能进行多切面重建，全面显示病灶，进而提高病灶显示率。观察组患者CT 剂量长度乘积、容积剂量指数、有效剂量等CT 辐射剂量指标水平低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），这主要是因为迭代重建技术降低了管电压，减少了CT 扫描仪产生的X 线照射剂量，从而能降低其产生的辐射剂量[12-13]。观察组患者扫描检查过程中的不良反应发生率3.85%低于对照组的15.38%，差异有统计学意义（P＜0.05），这主要是因为脑CT 灌注成像检查中患者不良反应的发生与辐射剂量呈正相关，辐射剂量越大，患者发生辐射相关不良反应的风险越高。应用迭代重建能显著降低辐射剂量，从而也能降低扫描检查过程中的不良反应发生率。

综上所述，脑CT 灌注成像中应用迭代重建降低辐射剂量的作用显著，且能提高扫描图像质量，从而能提高诊断结果的准确率，值得临床应用和推广。本次研究的不足在于研究样本量较小，导致研究结果的可信度存在一定的不足，在后续研究中将进一步扩大样本量。