CT 血管造影低剂量扫描联合迭代重建在结肠检查中的应用价值

曹治婷，霍 鑫，刘铁军，陈 刚，廖玉荣*，颜俏燕，王 甜

（1.柳州市人民医院放射科，广西柳州 545006；2.柳州市人民医院血管外科，广西柳州 545006）

0 引言

随着CT 技术的发展，CT 结肠成像已成为筛查结肠占位病变及术前分期诊断的重要检查方法[1]。多层螺旋 CT 血管造影（CT angiography，CTA）结合增强扫描对结肠癌的术前评估具有较高价值，尤其是在显示肿瘤血管方面具有优势[2]。放射低剂量原则要求在满足诊断要求的前提下尽可能地降低辐射剂量。目前，低剂量结合迭代重建CT 检查广泛应用于临床[3]。iDose4是迭代重建软件，其原理是基于多模型系统的迭代运算来降低图像噪声，以得到最好的解剖细节的重建图像[4-5]。本文探讨CTA 低剂量（100 kV、80 mAs）扫描联合iDose43 级迭代重建技术在结肠检查中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集本院2018 年1—7 月经结肠镜证实为结肠癌且 19 kg/m2≤体质量指数（body mass index，BMI）＜24 kg/m2行CT 结肠成像的42 例患者的资料。其中，男 24 例、女 18 例，年龄 32～80 岁，平均（53.7±6.5）岁。排除标准：常规 CT 增强禁忌证；BMI＜19 kg/m2或BMI≥24 kg/m2。本研究经医院伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。

1.2 扫描方法

检查设备为飞利浦公司的Brilliance iCT SP CT机。检查前2 d 流质饮食，检查前12 h 口服清肠液2 000 mL 并禁食。扫描前约10 min 肌注山莨菪碱10 mg，扫描时先经肛门注入空气1 000～1 500 mL，仰卧位平扫定位图像，观察结肠内充气足够时，先行平扫，扫描范围从膈肌到耻骨联合下缘。增强扫描时动脉期采用CTA，扫描参数：管电压100 kV、管电流80 mAs、iDose43 级迭代算法重建图像；静脉期采用管电压120 kV、管电流200 mAs、滤波反投影（filtered back projection，FBP）重建图像。其他参数一致：探测器宽度 64×0.625 mm，视野（filed of view，FOV）360 mm，球管转速 0.4 s/r，螺距 1.2，矩阵 512×512，重建层厚1 mm，重建层间隔0.5 mm。注入优维显80 mL，注射速率4 mL/s；行二期增强扫描。采用智能跟踪技术，阈值达到150 HU 启动扫描。

1.3 图像后处理与评价

1.3.1 客观评价

选择结肠病灶较大层面平均CT 值为结肠病灶CT 值，测量双侧腰大肌及空气的CT 值。以空气CT值的标准差（standard deviation，SD）作为图像噪声，则信噪比=CT结肠占位/SD空气，对比噪声比=（CT结肠病灶-CT腰大肌）/SD空气[6]。

1.3.2 主观评价

由3 名10 a 以上工作经验的放射科腹部学组医师采用4 分法对2 组图像质量进行评估：（1）图像清晰度：1 分，差且不可诊断；2 分，较差且影响诊断；3 分，良好且不影响诊断；4 分，优且图像清晰度高。（2）诊断效果：1 分，不可诊断；2 分，影响诊断；3 分，可以诊断；4 分，诊断效果优。（3）空间分辨力：1 分，较差；2 分，可接受；3 分，较好；4 分，空间分辨力优。（4）密度分辨力：1 分，不可接受；2 分，模糊且勉强诊断；3 分，较清晰，可以诊断；4 分，清晰且诊断效果优[6]。

1.3.3 诊断标准

扫描后图像由2 名高年资放射科医师对重建薄层图像进行多平面重建（multi-planarreconstruction，MPR）、最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）和容积重建（volume rendering，VR）等三维后处理图像分析。观察指标[7]：（1）肿瘤部位及累及范围；（2）肿瘤形态特征及生长方式；（3）增强血供特征；（4）侵犯层次，主要分为黏膜及黏膜下层、黏膜下层到浆膜层以及突破浆膜层；（5）是否累及肠周筋膜；（6）肠周淋巴结有无肿大及数目，即单个淋巴结≥8 mm 或成簇淋巴结＜8 mm 的大于 3 个；（7）有无远处转移，以病理T 分期为金标准，评价CT 分期[8]的准确性。

1.4 辐射剂量

记录扫描后辐射剂量图显示的容积CT 剂量指数（volume CT dose index，CTDIvol）和剂量长度乘积（dose length product，DLP），计算有效剂量（effective dose，ED）。ED（mSv）=DLP×k，其中k=0.015 mSv·mGy－1·cm－1，为腹部转换因子[9]。

1.5 统计学处理

采用SPSS 24.0 软件进行数据分析，计量资料若符合正态分布，以表示，采用配对样本 t 检验比较患者动脉期和静脉期的DLP、ED、背景噪声、信噪比（signal to noise ratio，SNR）和对比噪声比（contrast to noise ratio，CNR）差异；主观质量评分比较采用Wilcoxon 秩和检验，采用Kappa 值检验CT 分期与病理T 分期的一致性（0＜Kappa≤0.4 表示一致性较差，0.4＜Kappa＜0.75 表示一致性中等，Kappa≥0.75 表示一致性较好）。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

42 例患者均顺利完成检查，均能清晰显示病变形态、大小、累及范围及其血供来源等，如图1 所示。42 例患者CT 分期与病理T 分期结果（详见表1）的 Kappa 值为0.833，P＜0.05，一致性较好。与病理分期比较，CT 分期诊断准确率达85%以上。

图1 升结肠癌患者CT 图像

2.1 动脉期和静脉期辐射剂量比较

动脉期 ED 为（2.41±0.28）mSv，静脉期 ED 为（7.89±0.56）mSv，二者比较差异有统计学意义（t=4.129，P＜0.05），详见表 2。与静脉期相比，动脉期患者所受的ED 降低约70%。

2.2 动脉期和静脉期的图像质量客观评价

动脉期和静脉期图像的背景噪声、CNR、SNR 比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），详见表3。

2.3 动脉期和静脉期图像主观评分

动脉期和静脉期图像质量主观评分均＞3 分，满足图像诊断要求。

3 讨论

CT 结肠成像作为安全、快捷、实用的检查方法，目前已广泛应用于大肠癌的诊断与分期，并为临床制订手术治疗或新辅助化疗方案提供重要的指导作用。但由于全结肠扫描范围大，采用常规技术扫描会对患者造成较大的辐射伤害，所以在保证图像质量能满足诊断的基础上应尽可能降低辐射剂量。降低辐射剂量最直接的方法是降低管电压[10]，降低管电压能较大幅度地降低辐射剂量。管电流与ED 呈线性相关，降低管电流相应的辐射剂量也随之降低。但降低管电压和管电流势必会增加图像噪声，降低图像质量，影响临床诊断，这就需要引用一种高级迭代重建算法来保证图像质量。

iDose4主要通过双空间多模型对噪声予以精确刻画和处理的同时消除伪影，使图像分辨力提高且保持图像真实性，其能明显减小图像噪声，提高SNR[11]。本研究中，动脉期采用低剂量（100 kV、80 mAs）和iDose43 级迭代重建结合CTA成像，静脉期采用常规剂量（120 kV、200 mAs）和 FBP 成像。图像 CNR、SNR比较差异均无统计学意义（P＞0.05），动脉期和静脉期图像的主观评分均＞3 分，但动脉期较静脉期的辐射剂量降低约70%，充分证明本研究的可行性。

肠腔内灌注气体后可形成良好密度对比，同时在肠周丰富的脂肪组织衬托下，肠壁能清晰显示，对肿瘤形态特征及浸润范围进行评估，使低剂量CT 结肠成像可以应用于大肠癌的诊断和分期。本研究动脉期采用CTA，不仅更有利于观察供血动脉的解剖分支形态及肿瘤血管的分布、肠周异常的微血管显示、肠周转移性淋巴结的强化等信息，且能更准确地判断病变是否侵犯浆膜层，还能直观显示肿瘤与邻近血管及脏器的解剖关系，为介入治疗及手术方案的制订提供依据和指导。本研究中，与病理T 分期相比，CT 分期诊断准确率达85%以上，这主要得益于CTA 检查能清晰显示肿瘤血供特点及微血管的形成等信息，从而进一步提高分期诊断的准确率。国内外相关研究结果表明[12-14]，低剂量CT 扫描且对图像进行后处理分析是结肠癌临床诊断的重要检查方法，其不仅能够准确发现较小的原发肿块和转移灶，还能作为术后随访的方法之一。

表1 CT 分期与病理T 分期结果比较 单位：例

表2 动脉期和静脉期辐射剂量比较

表3 动脉期和静脉期图像质量比较

表4 动脉期和静脉期主观评分比较 单位：分

本文局限性：BMI＜19 kg/m2或 BMI≥24 kg/m2未纳入研究，对于 BMI＜19 kg/m2或 BMI≥24 kg/m2是否能获得一样结果，尚未论证。

综上所述，采用低剂量（100 kV、80 mAs）和iDose43 级迭代重建结合的CTA，在结肠检查中能清晰显示结肠肿瘤血供及微血管等信息，进一步提高病变分期诊断的准确率，可在满足临床诊断的同时降低ED，符合尽可能低的辐射防护原则。