胸部螺旋CT 骨算法轴面重建与HRCT 的影像比较

张宏，王鹤，王霄英，刘建新，高莉，蒋学祥

胸部高分辨力CT（high resolution computerized tomography，HRCT）能够较好地显示肺的细微结构，在肺气肿、细支气管炎等肺弥漫性病变的诊断中有较大的优势［1-3］，而胸部螺旋CT 以其较快的扫描速度、容积成像的数据优势以及强大的后处理功能，在很多方面已取代了传统的轴面扫描方法［4-5］。临床疑诊肺部疾病的患者，通常连续行螺旋CT 检查及HRCT 检查，患者接受的辐射剂量及检查费较高，本文比较螺旋CT 轴面骨算法重建与HRCT 扫描诊断效能和个体辐射剂量，旨在探讨螺旋CT 骨算法轴面重建替代HRCT 扫描的可行性。

材料与方法

1.病例资料

搜集2012年3月-6月在我院行胸部螺旋CT 及HRCT 检查的32 例疑诊为间质性肺疾病的连续患者。32例患者均行胸部螺旋CT 检查及特定层面的HRCT 检查。32例患者中男21例（年龄36～85岁，中位年龄58岁），女11例（年龄42～87岁，中位年龄60岁）；2例患者屏气不良，图像出现较严重运动伪影，被排除在外，其中1例患者无法保持屏气状态；另1例患者由于耳聋，单纯通过观察屏气标志无法配合扫描。最终共有患者30例入组，男19例，女11例，年龄36～87岁，中位年龄56岁。

2.检查方法

CT 检查采用GE VCT（Milwaukee，GE，USA）扫描仪，扫描参数：120kV，自动毫安120～600mA，噪声指数12，视野50cm×50cm。胸部螺旋扫描探测器宽度20mm，层厚1.25mm，螺距0.984，转速0.7s／r。HRCT 扫描范围为肺尖至左膈下缘水平层面。应用单层扫描，层厚1.25mm，层间隔10mm，转速0.7s／r。

3.数据采集

螺旋CT 获得的容积数据应用骨算法重建为层厚1.25mm 的轴面图像。HRCT 的3 个扫描层面分别为第2肋下缘水平、第4肋下缘水平及右膈顶上缘水平，层厚1.25mm。分别测量和记录HRCT 图像及与HRCT 图像对应的螺旋CT 重建的轴面图像的信号噪声比（signal noise ratio，SNR）及加权CT 剂量指数w（computed tomographic dose index，CTDIw）。

SNR 的测量：在扫描图像外侧、视野之内测量CT值，兴趣区（ROI）面积固定为314.9mm2，记算标准差。分别在3个位置测量CT 值，记录3个标准差并取平均值，得到图像的SNR。

CT 图像质量主观评分：由两位有经验的影像科医师采用盲法对两组图像中小叶核心、亚段以下动脉、支气管及叶间裂进行评分。图像质量主观评分标准采用5分制，1分：未见显示；2分：显示模糊，无法评价；3分：显示模糊，可勉强评价；4分：显示较清晰，可评价；5分：显示清晰，可很好地进行评价。图像主观评分为4～5分的，认为符合诊断要求；图像主观评分为1～3分的，认为不符合诊断要求。

由公式CTDIw＝容积CT 剂 量 指 数（CTDIvol）／螺距，可计算出CTDIw，根据体型特异性剂量估计（size-specific dose estimate，SSDE）方法［14］，测量轴面图像的最大前后径和最大左右径，查表得到相应系数后乘以该患者的CTDIw，得到该患者的实际个体辐射剂量；同理可计算出HRCT 组的个体辐射剂量。

4.统计学分析

采用SPSS 14.0 软 件进行统计学分析。应用单个样本K-S检验，验证计量资料配对差值是否符合正态分布。应用配对样本t检验比较两组CT 图像中各结构评分、SNR。以P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

1.辐射剂量

螺旋CT 组平均SSDE 为（12.14±5.58）mGy，HRCT 组平均SSDE为（9.21±2.66）mGy，两者差异有统计学意义（P＜0.05），螺旋CT 组个体辐射剂量比HRCT 组高出约31.8%（表1）。

表1 两组患者接受的个体辐射剂量

2.CT 图像质量

螺旋CT 骨算法重建组中评分为1分者0例，2分者0例，3分者4例，4分者7例，5分者19例。HRCT组中评分为1～2分者0例，3分者1例，4分者9例，5分者20例。两组间CT 图像质量评分差异无统计学意义（P＞0.05，图1）。

图1 HRCT 与螺旋CT 骨算法轴面重建图像。a）HRCT 图像示小叶核心、小叶间隔（箭）显示良好；b）螺旋CT 骨算法轴面重建图像示小叶核心、小叶间隔（箭）显示良好；c）HRCT 图像示叶间裂（短箭）、亚段肺动脉（长箭）、亚段支气管显示良好；d）螺旋CT 骨算法轴面重建图像示叶间裂（短箭）、亚段肺动脉（长箭）、亚段支气管显示良好。

3.信号噪声比

两组图像中3个层面的SNR 差异无统计学意义（P＞0.05，图2）。

讨 论

应用常规CT 进行HRCT 扫描的技术已经非常成熟［7］，不同厂家的设备扫描参数略有不同，肺部HRCT的扫描参数大体为：骨算法重建层厚1～2mm，采用最高空间分辨力［8］，必要的时候应用较大的视野。HRCT 显著提高了诊断肺部疾病的敏感度与特异度，尤其是对于肺间质病变的诊断，一直为临床与影像科室所认同［9-10］。但是，HRCT 也有一些局限性，首先扫描过程中患者需多次屏气，会导致运动伪影，尤其是对于肺内疾病较严重而屏气较差的患者；其次，患者多次屏气，很难得到连续的肺部影像，极有可能产生层面重叠或移动，这样有可能漏诊肺内小结节［11］。以本研究的HRCT 扫描参数为例，层厚为1.25mm，层间距为1cm，这样层间就有0.85cm 的肺实质未包括在CT图像中，难免会发生漏诊。

螺旋CT 能够在患者一次屏气的情况下进行全肺扫描，显著减少了图像内运动伪影及图像错层的发生概率［12］。本研究中螺旋CT 组使用容积扫描，一次扫描就可得到肺部的全部数据，再通过重建可得到无间隔的1.25mm 层厚的轴面图像，能最大程度显示肺内情况，而不会漏掉肺内的小病灶。螺旋CT 数据采用骨算法进行重建时层厚设定为1.25mm，必要时还可以选择合适的扫描视野，这些设定都与常规HRCT 一致，所以从理论上来说，螺旋CT 骨算法重建轴面图像应该能够达到常规HRCT 图像的诊断效果，本研究通过配对样本t检验也证实了这一结论。有学者研究认为，对于肺内小结节或小的间质病变的诊断与分析，也需要较厚的层厚［13］，当扫描层厚为1mm 时，部分小结节与血管无法鉴别，而层厚为5mm 时，可较好地进行分辨，但这一认识是基于传统的轴面扫描图像而言的，而这正是常规HRCT 的一个缺点，即当图像层厚较薄时，肺内小结节或细微结构无法清晰显示。但随着螺旋CT 的应用，数据的各向同性接近完善，本研究采用MPR、MIP等技术对图像进行了重建，笔者发现该方法更易于鉴别肺内小结节或小血管。应用相同的扫描条件，设定固定的噪声指数，HRCT 与螺旋CT 骨算法重建轴面图像的SNR 及图像质量间差异无统计学意义。有文献报道，增加螺距会降低空间分辨力，尤其是对于与扫描方向平行的较大的叶裂。但随着螺旋CT技术的发展，扫描速度越来越快，本组采用相同的进床速度、固定的噪声指数，得到了质量相近的图像。

本研究中关于个体辐射剂量的比较，螺旋CT 高于HRCT，因为胸部螺旋CT 为无间隔扫描，观察的信息量较大。螺旋CT 的个体辐射剂量为（12.14±5.58）mGy，而HRCT 的个体辐射剂量为（9.21±2.66）mGy，两者间差异并不是很大。对于接受胸部CT 扫描的患者，提供更多的诊断信息，也是非常重要的。

图2 螺旋CT 与HRCT 分别在第2肋下缘水平、第4肋下缘水平及右膈顶上缘水平层面图像的SNR 分布。

本研究有不足之处，首先，样本量较小，不能完全反映各种疾病患者行HRCT 与螺旋CT 骨算法轴面重建图像的区别，在以后的研究中需增加样本量，按照疾病类型对患者分组，以做进一步的研究。其次，在减少辐射剂量的原则指导下，螺旋CT 与HRCT 检查的单层个体辐射剂量相近，但这一辐射剂量仍较大。

综上所述，应用相同的扫描条件与固定的噪声指数，胸部螺旋CT 骨算法轴面重建图像能够达到HRCT 图像的诊断效能，同时能够提供更多的诊断信息，从而在临床工作中替代HRCT。

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