多模型迭代重建技术对腹部增强CT 图像质量及辐射剂量的影响

李德月

天津市宝坻区人民医院 （天津 301800）

CT 作为目前临床常用的诊断方式，具有分辨力高、图像清晰及检查方便等优势，但增强CT 的辐射剂量较大。增强CT 采用X 线产生的电离辐射与人体内的细胞及体液中相关物质产生作用，能够导致物质分子的电离及应激反应，破坏体内的大分子，从而导致蛋白质及核糖核酸等断裂，造成体内多种重要酶被破坏，当辐射延长时还可能直接破坏人体细胞，致使细胞发生变异从而引发癌变[1-2]。虽然通过降低管电流或电压、大螺距等方法均能够有效降低辐射剂量，但过多的操作会导致图像质量降低，从而影响疾病的诊断，延误治疗[3]。本研究选择2018年4月至2019年4月于我院行上腹部CT 平扫及增强扫描的患者80例，探讨多模型迭代重建技术（adaptive statistical iterative reconstruction-V，ASIRV）对腹部增强CT 图像质量及辐射剂量的影响，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2018年4月至2019年4月于我院行上腹部CT平扫及增强扫描的患者80例，按照随机数字表法分为对照组和试验组，每组40例。对照组男25例，女15例；年龄18～83岁，平均（51.38±10.13）岁；体质量指数（body mass index，BMI）19～23 kg/m2，平均（21.15±0.86）kg/m2。试验组男28例，女12例；年龄20～81岁，平均（52.46±10.83）岁；BMI 19～23 kg/m2，平均（21.73±1.07）kg/m2。两组一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。本研究经医院医学伦理委员会批准。

纳入标准：无CT 扫描禁忌证；患者及家属均知情并签署知情同意书。排除标准：对对比剂过敏的患者；妊娠期或哺乳期妇女；严重心、肾功能不全的患者。

1.2 方法

对照组接受常规剂量腹部CT 扫描：采用Siemens SOMATOM Confidence CT 扫 描 仪（Siemens Healthcare GmbH， 国 械 注进20183060438），设置管电压为120 kVp，自动管电流为200～500 mA，层厚为3 mm，间隔为3 mm，螺距为0.899，矩阵为512×512，视野为350 mm，窗宽为250 HU，窗位为50 HU；患者取仰卧位，在屏气状态下进行扫描，扫描范围为膈顶至肝下缘；平扫后，以4.0 ml/s 速率经肘前静脉注射0.1 mmol/kg 碘海醇注射液，再以相同速率注射20 ml 0.9%氯化钠注射液；在28 、64 s 后采集动脉和门静脉期图像后重建，采用前置0% ASIR-V 进行扫描，并采用后置ASIR-V 进行重建，常规剂量腹部扫描获取的图像采用滤波反射影进行重建。

试验组采取前置20%、40%、60%、80% ASIR-V 扫描后联合后置ASIR-V 重建，采用滤波反投影法重建图像后获得平扫、动脉期、门静脉期及延迟期的滤波反投影图像。

所有操作均严格按照仪器说明书进行。

1.3 临床评价

（1）将图像上传至工作站，于竖脊肌、腹壁皮下脂肪设置感兴趣区域，图像噪声值为像素平均值标准差；感兴趣区域位置、大小及形状保持一致，避开伪影及病变区域进行连续3个相邻层面的数据测量，每层测量3次后取平均值。（2）记录两组CT 剂量指数（CT dose index ，CTDI）、有效辐射剂量及剂量长度乘积（dose length product，DLP）。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 图像噪声、腹壁脂肪噪声及竖脊肌噪声

试验组的图像噪声值、腹壁脂肪噪声值及竖脊肌噪声值均低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05），见表1。

表1 两组图像噪声值、腹壁脂肪噪声值及竖脊肌噪声值比较（±s）

表1 两组图像噪声值、腹壁脂肪噪声值及竖脊肌噪声值比较（±s）

组别 例数 图像噪声值 腹壁脂肪噪声值 竖脊肌噪声值试验组 40 10.67±2.73 11.36±2.15 8.38±1.40对照组 40 14.40±2.37 15.56±2.38 10.36±1.55 t 6.525 8.282 5.596 P 0.000 0.000 0.000

2.2 CTDI、有效辐射剂量及DLP

试验组的CTDI、有效辐射剂量及DLP 均低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05），见表2。

3 讨论

腹部疾病作为临床较为常见的疾病，大部分患者需经CT 检查以诊断病情。传统CT 图像多采用滤波反投影的方式建立图像，但由于图像的噪声相对较大且辐射剂量较高，在经多次或长时间辐射后极易对患者造成伤害[4]。近年来，临床对CT 检查中辐射危害的关注度越来越高，在保证图像质量的同时降低扫描辐射剂量成为关注的焦点。

表2 两组CTDI、有效辐射剂量及DLP 比较（±s）

表2 两组CTDI、有效辐射剂量及DLP 比较（±s）

注：CTDI 为CT 剂量指数，DLP 为剂量长度乘积

DLP（mGy/cm）试验组 40 6.37±1.83 5.44±0.42 473.62±45.85对照组 40 14.55±2.46 7.38±1.57 528.46±46.37 t 16.874 7.550 5.319 P 0.000 0.000 0.000组别 例数 CTDI（mGy）有效辐射剂量（mSv）

ASIR-V 在维持图像噪声稳定的条件下能够缩短曝光时间，直接降低扫描辐射剂量。本研究结果显示，试验组的图像噪声值、腹壁脂肪噪声值及竖脊肌噪声值均低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）；试验组的CTDI、有效辐射剂量及DLP 均低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。该结果提示，将ASIR-V 应用于腹部增强CT 扫描中，能够提高图像质量及检测准确率，并可有效降低辐射剂量。其原因可能为，ASIR-V 通过对焦点、体素及探测器的实际大小进行重点计算，对CT 扫描时X 线的检测及其产生过程建立标准的多模型，可选择性地识别并消除噪声，提高图像质量，降低伪影的发生率[5-6]；再以后置技术对图像进行有效的重建协同降噪，可有效调整管电流，从而达到降低扫描辐射剂量的作用。但本研究因时间、物理、财力等诸多原因，纳入的样本数量较少，还需在未来开展更多相关性研究以提高研究数据的可信度。

综上所述，将ASIR-V 应用于腹部增强CT 患者的扫描中，能够提高图像质量及检测准确率，且可有效降低辐射剂量。