小劑量CT掃描技術結合迭代重建算法在下肢靜脈血管成像中的應用

陳思敏，林懷雄，劉昌華，彭晉，林建坤

解放軍陸軍第七十三集團軍醫(yī)院 （福建廈門 361000）

下肢靜脈血栓是一種常見的周圍血管疾病，及時檢查治療能夠有效預防其帶來的并發(fā)癥，隨著CT技術的不斷發(fā)展與其在臨床上的廣泛應用，CT掃描已經(jīng)成為臨床上診斷下肢靜脈血栓的一種重要影像檢查方法[1]。由于傳統(tǒng)CT掃描輻射劑量較大，會對人體健康造成影響，但是小劑量的CT掃描又會影響產(chǎn)生的圖像質量，所以如何在降低輻射劑量的同時，不影響圖片質量，成為醫(yī)療工作者關注的重點。傳統(tǒng)的CT成像多用濾波反投影算法重建，隨著迭代重建算法的提出，該算法被應用到CT掃描成像中[2]。本研究對小劑量CT掃描結合迭代重建算法在下肢靜脈血管成像中的應用效果進行探究，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年3月至2018年3月解放軍陸軍第七十三集團軍醫(yī)院收治的80例下肢靜脈血管成像患者，隨機分為對照組和試驗組，各40例。對照組進行常規(guī)劑量CT掃描，用濾波反投影算法產(chǎn)生圖像，其中男25例，女15例；平均年齡（53.15±2.07）歲；下肢腫痛13例，糖尿病16例，其他原因11例。試驗組進行小劑量CT掃描，用迭代重建算法產(chǎn)生圖像，其中男23例，女17例；平均年齡（54.36±1.96）歲；下肢腫痛10例，糖尿病14例，其他原因16例。所有檢查患者均對本研究知情并簽署知情同意書。兩組一般資料比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 測量方法

掃描前去除患者身上所有金屬物，患者呈仰臥位，所有患者下肢靜脈中注入對比劑（碘克沙醇注射液，揚子江藥業(yè)集團有限公司，國藥準字H20143309，規(guī)格：50 ml:16 g），采用CT掃描儀（東芝Aquilion ONE 320排CT）從患者腳部開始掃描。對照組掃描參數(shù)為：管電壓120 kV；管電流100 mAs；矩陣為512×512；層間距5 mm；厚度5 mm；螺距為1.375:1；掃描時間為6 s。試驗組掃描參數(shù)為：管電壓100 kV；管電流50 mAs；矩陣為512×512；層間距1.2 mm；厚度2.5 mm；螺距為1.375:1；掃描時間為6 s。將掃描后結果傳至系統(tǒng)工作站，對數(shù)據(jù)進行處理分析，對照組采用濾波反投影算法重建，得到常規(guī)劑量+濾波反投影（FBP）圖像；試驗組采用迭代重建算法重建，得到小劑量+迭代重建（IR）圖像。

1.3 臨床評價

比較兩組計量長度乘積（DLP）、有效球管電流、最大有效輻射劑量和加權CT劑量指數(shù)（CTDIw）。比較兩組CT掃描所得圖像質量并進行評分，由2名影像科醫(yī)師參照相關文獻對CT圖像質量進行盲評，評分標準為：圖像均勻，無偽影為優(yōu)（4分）；圖像欠均勻，有少量偽影為良（3分）；圖片均勻度不佳，偽影與噪聲較大為差（2分）；圖像模糊，偽影嚴重為不合格（1分）；優(yōu)良率=（優(yōu)例數(shù)+良例數(shù)）/總例數(shù)×100%。

1.4 統(tǒng)計學處理

采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，計數(shù)資料用率表示，采用χ2檢驗；計量資料用±s表示，采用t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩組CT掃描輻射劑量比較

試驗組DLP、有效球管電流、最大有效輻射劑量和CTDIw均低于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩組CT掃描輻射劑量比較（±s）

表1 兩組CT掃描輻射劑量比較（±s）

CTDIw（mGy）試驗組 40 41.85±10.21 19.96±8.01 0.85±0.11 1.52±0.56對照組 40 172.23±14.41 77.15±9.66 4.52±1.01 7.98±1.41 t 79.925 45.208 40.021 45.386 P＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05組別 例數(shù) DLP（mGy·cm）有效球管電流（mAs）最大有效輻射劑量（mSy）

2.2 兩組CT圖像質量評分比較

試驗組優(yōu)良率高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 兩組CT圖像質量評分比較

3 討論

CT掃描檢查因其快速準確等優(yōu)點被廣泛應用于臨床中，早期人們并未意識到CT掃描輻射給患者帶來的危害，但近年來人們越來越關注CT掃描帶來的輻射損傷，對于醫(yī)療工作者而言，在確保圖像質量的前提下減少輻射劑量是當前最需要解決的問題[3-5]。雖然常規(guī)劑量的CT掃描給健康人群帶來的不利影響并不明顯，但是對于老年人群和孕婦所產(chǎn)生的不利影響卻十分明顯，這也不符合影像學診斷的最優(yōu)化原則。小劑量CT掃描就是降低放射劑量，從而減少輻射對人體的損傷，減少劑量的方法有：減小管電流，降低管電壓和增加螺距等。

原始的CT掃描是通過濾波反投影算法產(chǎn)生圖像，因為其在運算過程中省略了大量信息，所以快捷簡便，早期多用此方法進行CT掃描成像，但是隨著放射劑量的降低，所得圖像會產(chǎn)生大量的偽影和噪聲，因此其發(fā)展受到制約[6-7]。而迭代重建算法通過算法的補償，能夠消除低放射劑量帶來的圖像偽影和噪聲。相關研究發(fā)現(xiàn)[8]，與濾波反投影算法比較，迭代重建算法可使CT血管造影檢查的輻射劑量減少60%，且圖像質量基本無差別，因此得到臨床醫(yī)師的廣泛認可。

迭代重建算法雖然能夠在降低輻射劑量的同時提高圖像的質量，但是重建所需的時間較長，如何改進迭代重建算法縮短重建時間又保證圖像質量將會是下一個面臨的挑戰(zhàn)[9]。本研究結果顯示，試驗組DLP、有效球管電流、CTDIw和最大有效輻射劑量均低于對照組，且試驗組圖像的優(yōu)良率優(yōu)于對照組。

綜上所述，小劑量CT掃描技術結合迭代重建算法不僅可以降低患者所受輻射劑量，而且能夠得到高質量的圖像，既消除了患者的憂慮，又使得檢查結果更加準確，符合影像學診斷的優(yōu)化原則。