成人标准BMI双低剂量CTE图像质量控制研究

张晓金，张 虎，谢 钊，吴 波，高 琴，汪建文

(芜湖市第二人民医院 医学影像科，安徽 芜湖 241000)

CTE是一种将小肠造影和多层螺旋CT相结合的影像检查技术，它通过口服对比剂使肠管充盈、肠黏膜舒展，并结合CT强大的后处理功能，可多方位显示肠腔、肠壁、肠系膜血管及腹盆腔脏器等情况，有利于发现隐匿病变和病变细节，为临床提供更多有价值的信息[1]。随着CT机器更新及迭代重建(iterative reconstruction，IR)技术的应用，在低辐射剂量下获得可满足诊断要求的影像图像成为现实[2-3]。本研究旨在对图像质量进行质控，减少CTE检查的辐射暴露和碘对比剂使用量，探讨双低剂量CTE扫描的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

连续纳入芜湖市第二人民医院2019年6月至2020年2月行CTE检查的患者，测量患者身高、体重，并计算BMI。排除标准：碘对比剂过敏，甲亢或严重肾功能不全者；年龄<18岁，低体重(BMI<18.5 kg/m2)和超重(BMI≥24 kg/m2)者；肠系膜血管病变；病变累及整段十二指肠、空肠或回肠的弥漫性病变。检查前采取抽签法随机分为双低剂量扫描组(A组)和常规扫描组(B组)，每组30例。A组：男16例，女14例。年龄36～82岁，平均(61.7±11.4)岁，BMI(21.22±1.60)kg/m2。其中小肠间质瘤3例，淋巴瘤1例，腺癌1例，克罗恩病2例，黏膜慢性炎9例(合并溃疡3例)，憩室炎2例，胃肠道病变术后复查4例，阴性8例。B组：男17例，女13例，年龄21～89岁，平均(56. 7±16.5)岁，BMI(21.79±2.00)kg/m2。其中小肠间质瘤2例，腺癌1例，克罗恩病3例，黏膜慢性炎7例(合并溃疡2例)，憩室炎1例，胃肠道病变术后复查5例，阴性11例。A组和B组患者年龄、性别及BMI分布差异均无统计学意义(P>0.05)。

1.2 检查方法

检查前1天低渣饮食，晚餐1～2 h后口服缓泻剂以清洁肠道，至CTE检查前禁食12 h以上。将2.5%甘露醇250 mL加温水稀释成1 500 mL等渗溶液，于检查前1 h嘱患者分次口服，再饮用温水800 mL以充盈胃腔。检查前5 min肌注盐酸山莨菪碱10 mg，抑制胃肠道蠕动(青光眼、前列腺肥大、肠梗阻、中毒性肠麻痹等相关禁忌证者除外)。

所有检查均在PHILIPS Brilliance 256-iCT扫描仪上完成。患者取俯卧位，头先进，均行平扫、动脉期和静脉期扫描，扫描范围为膈顶至肛门。A组管电压100 kV，采用自动管电流调控技术(Z-DOM)，设定基准值：120 mAs，探测器宽度：128 mm×0.625 mm，螺距：0.992，X线管转速：0.75 s/rot，FOV：320 mm×320 mm，扫描层厚和间距均为5 mm。增强扫描使用对比剂追踪触发技术(bolus tracking)，预设阈值为100 Hu，触发点置于胸12水平处主动脉，启动触发后延迟6 s行动脉期扫描，再延迟30 s扫描静脉期。采用双筒高压注射器(MEDRAD，美国) 向肘静脉留置针(20 G×29 mm/Y-G)内以流率4 mL/s 注入非离子型碘对比剂(碘佛醇350 mgI/mL，江苏恒瑞医药股份有限公司)65 mL，随后以相同流率追加30 mL生理盐水。B组注射相同规格碘对比剂85 mL，管电压为120 kV，其余扫描参数和步骤与A组相同。

1.3 图像后处理及评价

扫描完成后，记录各序列CT剂量长度乘积(DLP)并计算有效辐射剂量(ED)，公式为：ED= DLP×k ，(k为转换因子，采用欧洲腹部CT指南标准，k=0.015 mSv·mGy-1·cm-1)。在CT主机上根据厂商推荐，采用预设方案对图像进行iDose3重建，包括40%IR+60%滤波反投影法(filter back projection，FBP)。将重建图像传输至飞利浦星云工作站(Philips Intelli Space Portal)进行后处理，重建层厚：0.9 mm，层间距：1.0 mm，显示窗宽：350 Hu，窗位：40 Hu。

参照Sebastian等[4]和程诚等[5]的方法分别测量十二指肠、空肠、回肠、肠系膜上动脉、肠系膜上静脉平扫、动脉期、静脉期CT值和标准差(SD)；测量右侧竖脊肌CT值，并记录竖脊肌SD作为图像噪声。十二指肠选取十二指肠下曲肠壁进行测量；空肠选取Treitz韧带远侧肠壁；回肠选取右下腹接近髂骨上缘水平的肠壁；肠系膜血管测量其近端并避开迂曲段。3次测量、取平均值，测量时需仔细观察并避开边缘部分，以免肠管内液体和肠系膜区脂肪产生容积效应，影响测量结果的准确性。感兴趣区(ROI)不宜过大，面积为0.2 cm2左右，同一患者ROI尽量放置于相同位置。根据所测数值计算各段肠壁、肠系膜血管信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)，公式为：SNR肠壁=ROI肠壁/SD肠壁；CNR肠壁=|ROI肠壁-ROI肌肉∣/SD肌肉。同理计算肠系膜血管SNR和CNR。

参照吕培杰等[6]和李莹等[7]在腹部影像图像质量控制中的经验将图像质量主观评分分为(1～5分)5个等级。1分：图像噪声很大，图像细节显示差，不能做出诊断；2分：图像噪声大，细节模糊，影响诊断；3分：图像噪声较多，可接受，细节结构可显示，可做出诊断；4分：图像噪声较小，细节结构显示尚好，适宜做出诊断；5分：图像噪声非常小，细微结构清晰，边缘锐利，非常适合做出诊断。两名腹部亚专科医生在工作站中对所有影像资料独立阅片、分析，并记录主观评分。

1.4 统计学方法

所有数据均在SPSS 23.0统计学分析软件中处理，连续变量记做均数±标准差，非连续变量以例数和%表示，以P<0.05认为差异有统计学意义。性别分布和炎症性病变检出率使用标准四格表卡方检验；肿瘤性病变检出率采用费希尔精确检验；年龄和BMI分布、ED、图像噪声、SNR、CNR均采用两独立样本t检验。kappa检验操作者间一致性，采用Wilcoxon秩和检验比较图像质量主观评分在A、B两组间差异。

2 结 果

A组碘对比剂使用量较B组减少约23.54%；A组ED(18.25±4.35)mSv较B组ED(23.47±5.87)mSv减少约22.26%，t=-5.226，P=0.000，差异有统计学意义(P<0.05)。

2.1 图像质量客观指标比较

A组和B组图像噪声，平扫(7.95±2.23 vs. 6.68±1.99，t=2.321，P=0.024)；动脉期(8.74±2.94 vs. 6.96±2.14，t=2.684，P=0.009)；静脉期(9.07±3.72 vs. 7.29±2.62，t=2.135，P=0.037)，三期图像A组图像噪声均明显高于B组(P<0.05)，差异有统计学意义。A组与B组图像质量客观评分见表1，其中平扫(SNR十二指肠、SNR空肠)、动脉期(SNR小肠、CNR十二指肠、CNR空肠)及静脉期(SNR小肠、SNR肠系膜上静脉、CNR小肠及CNR肠系膜上静脉)A组低于B组，两组间差异有统计学意义(P<0.05)。

表1 A组(双低剂量扫描组)与B组(常规扫描组)图像质量客观指标

2.2 图像质量主观评分比较

不同操作者对A组和B组图像质量主观评分均≥3分，操作者间评分结果呈中高度一致，Kappa平扫=0.732、Kappa动脉期=0.767、Kappa静脉期=0.806。经协商达成一致后对两组图像主观评分行Wilcoxon秩和检验，见表2，三期图像主观评分两组间均无统计学差异(P>0.05)。

表2 A组(双低剂量扫描组)与B组(常规扫描组)图像质量主观评分结果

2.3 两组间小肠疾病检出率比较

A组和B组对小肠肿瘤性病变检出率为(5/3)，P=0.706，P>0.05；对小肠炎症性病变检出率为(13/11)，χ2=0.278，P=0.598，P>0.05，两组间差异均无统计学意义。其中小肠肿瘤性病变均经手术病理证实，见图1～2，小肠炎症性病变诊断均经内镜检查证实，见图3～4。

3 讨 论

CTE广泛用于小肠肿瘤性病变、炎症性肠病(IBD)的诊断和随访，并逐步显示出优势[1,8]。充分清洁肠道可有效避免食物残渣对诊断的干扰，有助于检出小肠息肉和出血等病变，还可精准定位，为治疗方式的选择提供依据[9]。等渗甘露醇溶液不被小肠迅速吸收，可使小肠维持充盈状态，有助于肠黏膜病变的检出、鉴别肠腔狭窄和粘连，但摄入过量可造成腹泻等不适。俯卧位扫描时，由于重力作用，腹腔容积缩小、腹压升高，十二指肠降部及空回肠充盈程度均优于仰卧位，因此，甘露醇摄入量可酌情减少。胃腔充盈后，气体被排空，其产生的伪影减少；此外，还有助于捕获十二指肠和空肠近段的充盈相。肌注盐酸山莨菪碱有效避免了胃肠道运动伪影的干扰，使CTE图像质量进一步提升。三期扫描是必要的，有助于小肠肿瘤性病变、IBD的诊断和鉴别，结合MPR、CPR等图像后处理技术，对病变范围、分期显示更全面。

CTE扫描范围大，期相多，部分患者需定期复查，这些因素均增加了患者的辐射暴露。众所周知，X射线会对人体造成一定的辐射损伤，并增加机体患癌风险，在不影响诊断的前提下，最大限度降低受检者的辐射剂量，将使患者明确获益，这一点在胸部CT早癌筛查中得到了成功应用[10]。辐射剂量与管电压平方成正比，低管电压技术是降低辐射剂量最有效手段之一，我们运用100 kV低管电压进行CTE扫描，A组辐射剂量较B组降低约22%。有研究报道，随着管电压的降低，X射线能量下降，穿透力减弱，导致图像噪声增加，SNR和CNR下降[11]，这和本研究结果基本吻合。我们采用iDose3迭代重建方案有力保证了图像质量，A组和B组图像质量主观评分结果无统计学差异，两组图像均可满足诊断要求，与Nakaura等[12]在肝脏低剂量扫描中的研究结果类似。

使用碘对比剂进行影像检查，不可避免使受检者发生急性过敏反应和对比剂肾病(CIN)的风险增加，还可能会产生远期毒副作用。尽管通过改良注射和水化方式[13]在一定范围内会降低发生碘对比剂不良反应的风险，但其仍是医院获得性肾衰竭的主要原因之一。降低碘摄入量是预防上述不良反应的最有效手段之一，已有学者利用磁共振成像技术进行了证实[14]。然而碘对比剂在人体内分布受诸多因素影响，如体表面积、BMI、年龄、血液循环及基础疾病等，个性化方案实施困难[15]。我们参考吕蓉等[16]的研究方法，在标准BMI人群中，适度降低CTE扫描碘对比剂使用量(较常规扫描组减少约24%)，结合低管电压技术，实现了双低剂量CTE扫描。本研究结果显示，A组在小肠肿瘤性病变和炎症性病变检出中与B组无统计学差异，与张卫国等[17]在腹部低剂量扫描中的研究结果类似，取得了预期效果。

本研究也存在不足之处。首先，本研究样本量小，未对两组病变影像征象进行总结、比较，还需纳入更多病例，深入研究。其次，本研究只纳入了标准BMI受检者，实际工作中，超重和肥胖人群占比不断上升，应引起重视。综上，成人标准BMI双低剂量CTE扫描是可行的，受检者不仅减少了辐射暴露，还减少了碘对比剂摄入，有明确临床获益。