低管电压联合iDose4迭代重建技术在泌尿系CT成像中的临床应用研究

高永斌,曹永佩，赵艳红，张晓文，杨利莉,哈若水

CT尿路造影(CTU)已成为诊断泌尿系统疾病不可缺少的重要方法，但是由于CTU成像需要进行大范围的扫描，而且需要多期扫描，包括平扫、皮质期、髓质期及排泄期，因而患者所接受的辐射剂量较大。如何在保证图像质量的前提下进行低剂量CTU成像成为放射医师越来越关心的问题。近年来，随着多排螺旋CT技术的不断发展，低剂量CTU成像成为一种可能，探测器的增宽，新型迭代重建技术的出现，使得CTU成像的辐射剂量能够得到降低。本研究利用256层螺旋CT进行低管电压联合iDose4迭代重建技术进行低剂量CTU成像，探讨其对图像质量及辐射剂量的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料:选取90例行泌尿系CT检查的患者，年龄35～82岁，平均年龄(60.5±12.8)岁；男性54例，女性36例。将患者分为常规剂量组、个性化扫描组及低剂量组3组,每组30例。常规剂量组，男女分别为17例及13例，年龄48～70岁；个性化扫描组，男女分别为16例及14例，年龄39～72岁；低剂量组男女分别为15例及15例，年龄40～69岁。3组患者间年龄、BMI、对比剂用量差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性，见表1。排除病例标准：对碘剂过敏的患者；最近2 d内服用过双胍类药物的患者；甲亢患者；呼吸不能配合的患者；肾衰竭或肾功能不全的患者；心功能不全或心力衰竭的患者。所有患者均采用256层极速CT及iDose4迭代重建技术进行CTU检查。

表1 3组患者年龄、体重指数及对比及用量的比较

1.2 检查方法

1.2.1 CTU检查设备：采用飞利浦极速CT(iCT)和飞利浦(EBW)图像后处理工作站。

1.2.2 扫描前准备：患者扫描前需要尽量充盈膀胱，取仰卧位；扫描时需屏住呼吸，不能屏气者需自然均匀呼吸。

1.2.3 扫描方案：设为常规剂量组、个性化扫描组及固定低剂量组三种不同扫描方案。常规剂量组采用管电压120 kV，管电流250 mAs。个性化扫描组根据体重指数设定不同管电压及管电流，BMI<18.5，采用100 kV，180 mAs；18.528，采用120 kV，200 mAs。低剂量扫描组平扫及排泄期采用100 kV，200 mAs，皮质期及髓质期采用120 kV，200 mAs。对比剂选用碘海醇(300 mg I/mL)注射液，注射速度3.5 mL/s。采用平扫与增强扫描。

1.2.4 图像后处理技术：扫描后数据传输至EBW工作站进行图像后处理。

1.3 图像质量评价方法：主观分析采用诊断医师双盲法，即两名具有5年以上腹部诊断经验的影像科医师，在不知道患者所有信息和具体扫描参数的情况下在随机工作站评价图像影像质量及诊断价值。依据图像质量进行主观评分[1]：1分，图像质差，不能用于诊断；2分，图像较差，无法不能用于诊断；3分，图像一般，尚可用于诊断；4分，图像较好，适于诊断；5分，图像质量非常好。分别测量排泄期左右侧肾盏、肾盂、输尿管CT值，取平均值。测量右肾门水平主动脉CT值的标准差作为图像噪声，同时测量腰大肌的CT值。对两位医师的测量值取平均值作为最终测量值。计算图像对比噪声比(CNR)，公式如下：CNR=CT尿路-CT肌肉/CT噪声。

1.4 辐射剂量：患者的辐射剂量采用有效辐射剂量(ED) 表达，ED(mSv)=DLP×K，K值为转换系数,本研究中K= 0.015 mSv/(mGy.cm)[2]。CT 剂量指数(CTDIvol) 和剂量长度乘积(DLP)由CT机自动计算生成。

1.5 统计学方法：用SPSS16.0统计软件，对3组图像质量及有效剂量分别进行统计学分析。对两名阅片者阅片的一致性分析采用Kappa 检验。对3组图像的主观质量评分、背景噪声、各段尿路CNR及ED比较采用非参数检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组间CT值、噪声及对比噪声比的比较：低剂量组较常规剂量组及个性化扫描组图像噪声增加，差异有统计学意义(P>0.05)，但3组间CT值、图像CNR差异均无统计学意义(P>0.05)，见表2。

表2 3组间CT值、噪声及对比噪声比的比较

2.2 3组主观图像质量比较：3组主观图像质量比较差异无统计学意义(Z=-0.049，P>0.05)，见表3。

表3 3组主观图像质量的比较

2.3 3组辐射剂量的比较:3组间平均辐射剂量比较差异有统计学意义(P<0.05)，见表4；低剂量组较常规剂量组辐射剂量降低44.5%，个性化扫描组较常规剂量组辐射剂量降低25.5%。

表4 3组辐射剂量的比较

3 讨论

CTU具有操作简便、无创等优势，因而广泛的应用于临床。CTU进行一次检查，既可以得到肾实质、肾动脉及肾脏排泄功能等信息，而且可以清晰直观地显示肾脏、输尿管及膀胱的全程。但是，在进行CTU的检查过程中，扫描范围较大，且需要进行平扫、皮质期、髓质期及平衡期多期扫描，因而患者所接受的辐射剂量较大，而且腹腔内有许多放射性敏感器官,因此,CTU检查所致辐射危害往往高于其他部位。世界卫生组织(WHO)和国际放射防护委员会(NRPB)提出恶性肿瘤的发病率与接受的X线辐射剂量呈正比，每增加1 mSv(milisievert)的辐射剂量，恶性肿瘤将增加1/20万的发病率[3]。因而如何在不降低图像质量下减少辐射剂量是进行CTU检查的现实问题。近年来，随着科学技术的发展，许多医院的CT机都由普通CT转换到螺旋CT，由低排CT转换到多排CT，这为低剂量CTU检查奠定了物质基础。本研究中采用的256层螺旋CT，具有较高的时间及空间分辨率，能够为低剂量CTU检查提供较好的基础。辐射剂量的主要影响因素有管电流、管电压、扫描时间、扫描范围及螺距，而管电压是其中较重要的影响因素，因为辐射剂量与管电压的平方成正比，故降低管电压能够明显降低辐射剂量[4]。胡娟等[5]的研究表明，利用迭代重建及低管电压进行低剂量CTU检查，可以降低患者辐射剂量，提高图像质量，增加图像对比度。本研究结果显示，低剂量组管电压为100 kV，较常规剂量组管电压为120 kV辐射剂量明显降低，辐射剂量下降约44.5%。而管电压降低会引起图像噪声的增加，本研究结果亦显示了低剂量组较常规剂量组及个性化扫描组图像噪声有所增加，但是本研究采用的iDose4迭代重建技术，可以实现相同辐射剂量下较好的图像质量。采用低管电压联合iDose4迭代重建技术进行CTU成像，迭代重建技术能够弥补因管电压降低而引起的图像噪声增加，使图像质量得到保证。本研究结果亦显示了常规剂量组、个性化扫描组及低剂量组的主观图像质量、CT值，图像CNR差异均无统计学意义。

有研究表明[6-7]，针对不同体质量设置的扫描方案，能够使患者的辐射剂量降低。本研究结果显示，个性化扫描组辐射剂量较常规剂量组辐射剂量降低25.5%，而图像质量无明显差异，与国内麻增林等[8]及国外Ulrike等[9]的研究结果一致。

综上所述，利用低管电压联合iDose4进行CTU成像，可以在保证图像质量的前提下明显降低患者的辐射剂量，另外，根据不同体重指数进行个性化扫描方案，亦可以明显降低患者的辐射剂量。

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