低劑量多層螺旋CT結(jié)腸成像聯(lián)合iDose4迭代重建技術(shù)在結(jié)直腸癌N分期中的應(yīng)用▲

顏俏燕 丁士申 陳 剛 甘東慧

(廣西柳州市人民醫(yī)院放射科，柳州市 545006，電子郵箱：43415151@qq.com)

結(jié)直腸癌是嚴(yán)重威脅人類健康的惡性腫瘤之一。在我國，結(jié)直腸癌的發(fā)病率及死亡率均位居全部惡性腫瘤的第5位[1]。準(zhǔn)確的N分期評估對于結(jié)直腸癌治療方案的制訂及預(yù)后評估具有重要價值。通常認為是否發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是影響結(jié)直腸癌患者預(yù)后的重要因素，有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者，常采用新輔助放化療方案進行治療[1]。多層螺旋CT結(jié)腸成像(multi-slice spiral CT colonography，MSCTC)在診斷結(jié)直腸癌及評估分期方面均具有重要價值[2-3]。結(jié)直腸癌患者往往需行多次CT結(jié)腸成像術(shù)才能滿足診斷評估及隨訪的需要，因此低劑量CT結(jié)腸成像術(shù)成為研究熱點。以往的研究多采用單純降低掃描條件結(jié)合傳統(tǒng)濾波反射投影重建技術(shù)來實現(xiàn)低劑量掃描的目的，但是容易產(chǎn)生圖像噪聲，而傳統(tǒng)的濾波反投影重建技術(shù)難以克服這些缺陷[4]。迭代重建技術(shù)的出現(xiàn)彌補了這一缺陷，其包括自適應(yīng)迭代技術(shù)、基于模型迭代技術(shù)及iDose迭代重建技術(shù)等[5-7]。目前，關(guān)于iDose迭代重建技術(shù)應(yīng)用于結(jié)直腸癌的篩查及術(shù)前分期方面的相關(guān)報道較少。因此，本研究探討降低管電壓、管電流的低劑量MSCTC聯(lián)合iDose4迭代重建技術(shù)應(yīng)用于判斷結(jié)直腸癌術(shù)前N分期的可行性，以期為iDose4迭代重建技術(shù)在結(jié)直腸癌篩查及術(shù)前分期的應(yīng)用提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對象 納入2015年3月至2017年12月在柳州市人民醫(yī)院接受結(jié)直腸癌切除術(shù)的210例結(jié)直腸癌患者為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)經(jīng)電子結(jié)腸鏡病理檢查確診的結(jié)直腸癌患者；(2)手術(shù)前未采取其他治療手段。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)存在使用碘劑及X線檢查禁忌證者；(2)腸道清潔不佳及腸管充氣充盈不佳等可能影響評估者。根據(jù)術(shù)前MSCTC檢查參數(shù)將患者分為低劑量組和常規(guī)劑量組，每組105例。低劑量組中男性59例，女性46例；年齡31～85(61.3±10.8)歲，體質(zhì)指數(shù)18.6～25.1(22.2±2.1)kg/m2；病理類型：結(jié)腸腺癌69例，直腸腺癌36例。常規(guī)劑量組中男性57例，女性48例；年齡27～91(64.2±11.4)歲，體質(zhì)指數(shù)為15.6～34.8(22.4±3.8)kg/m2；病理類型：結(jié)腸腺癌65例，直腸腺癌40例。兩組患者的年齡、性別、體質(zhì)指數(shù)及病理類型比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)。本研究獲得柳州市人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)和所有研究對象的知情同意。

1.2 檢查方法

1.2.1 MSCTC檢查前準(zhǔn)備：檢查前一晚清潔腸道；檢查前禁食8～12 h、不禁飲。檢查前15 min肌注山莨菪堿10 mg(有禁忌證者除外)，經(jīng)肛門插入消毒肛管15～18 cm，隨后連接注射器注入空氣1 200～1 600 mL，使腸管充分充盈。

1.2.2 MSCTC掃描方案：檢查儀器為飛利浦Brilliance iCT。掃描參數(shù)：常規(guī)劑量組為管電壓120 kV、自動管電流調(diào)節(jié)、濾波反投影重建，低劑量組為管電壓100 kV、80 mA、iDose 4迭代重建；兩組其余掃描參數(shù)相同(螺距1.046，層厚5 mm，掃描范圍從膈頂水平至坐骨結(jié)節(jié)水平)。囑患者取仰臥位，CT平掃后，采用高壓注射器以3.5～4 mL/s的速率經(jīng)肘靜脈注入對比劑碘普羅胺(含碘300 mg/mL，德國拜耳醫(yī)藥保健公司，批號：KT051CB)，注射劑量為1.5～2 mL/kg；注射造影劑后分別延遲20～25 s及45～55 s行動、靜脈雙期掃描。動脈期采用仰臥位掃描，靜脈期視病灶部位適當(dāng)改變體位(可采取仰臥位、俯臥位或左/右側(cè)臥位)掃描，目的是使病灶處腸管充氣，病灶顯示清晰。

1.2.3 圖像后處理：將掃描獲得的薄層圖像全部上傳至飛利浦星云后處理工作站進行2D及3D重建，包括多平面重建、最大密度投影等，層厚及層間距均為1 mm。

1.2.4 輻射劑量：記錄CT設(shè)備自動生成的總劑量長度乘積(mGy×cm)及總?cè)莘eCT劑量指數(shù)(mGy)；根據(jù)公式計算有效劑量(mSv)，有效劑量=總劑量長度乘積×k，轉(zhuǎn)換系數(shù)k值=0.015 mSv·mGy-1·cm-1[8]。

1.2.5 診斷標(biāo)準(zhǔn)：(1)術(shù)后病理診斷N分期。病理分期采用國際抗癌聯(lián)盟和美國腫瘤聯(lián)合會制訂的原發(fā)腫瘤-區(qū)域淋巴結(jié)-遠處轉(zhuǎn)移(tumor-node-metastasis，TNM)分期[9];Nx期：區(qū)域淋巴結(jié)無法評估；N0期：無區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；N1期：1～3枚結(jié)、直腸周圍淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；N2期：≥4枚結(jié)、直腸周圍淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。(2)MSCTC診斷N分期。以淋巴結(jié)短徑≥8 mm作為淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的判定標(biāo)準(zhǔn)[10]，N0期：區(qū)域淋巴結(jié)短徑均<8 mm；N1期：1～3枚短徑≥8 mm的區(qū)域淋巴結(jié)；N2期：≥4枚短徑≥8 mm的區(qū)域淋巴結(jié)。由兩名具有豐富腹部影像診斷經(jīng)驗的醫(yī)師(工作年限分別為5年及10年以上)進行術(shù)前MSCTC 診斷N分期評估，意見不統(tǒng)一時協(xié)商解決。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料以(x±s)表示，組間比較采用t檢驗；計數(shù)資料以例數(shù)或百分比表示，組間比較采用χ2檢驗。以手術(shù)病理診斷N分期為金標(biāo)準(zhǔn)，MSCTC診斷N分期與手術(shù)病理診斷N分期的一致性評估采用Kappa檢驗，0

2 結(jié) 果

2.1 不同劑量MSCTC診斷結(jié)直腸癌術(shù)前N分期的準(zhǔn)確性 術(shù)后病理結(jié)果顯示，低劑量組患者中，N0期51例、N1期37例、N2期17例；常規(guī)劑量組患者中，N0期52例、N1期29例、N2期24例。低劑量MSCTC診斷結(jié)直腸癌術(shù)前N分期的準(zhǔn)確率為66.7%(70/105)，與術(shù)后病理結(jié)果的一致性為中等(Kappa值=0.439，P<0.001)；常規(guī)劑量MSCTC診斷結(jié)直腸癌術(shù)前N分期的準(zhǔn)確率為70.5%(74/105)，與術(shù)后病理結(jié)果的一致性為中等(Kappa值=0.519，P<0.001)。低劑量MSCTC與常規(guī)劑量MSCTC對結(jié)直腸癌術(shù)前N分期的準(zhǔn)確率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=0.354，P=0.552)。見表1、表2。

表1 低劑量MSCTC診斷N分期與術(shù)后病理診斷N分期結(jié)果(n)

表2 常規(guī)劑量MSCTC診斷N分期與術(shù)后病理診斷分期結(jié)果(n)

2.2 兩組患者接受輻射劑量比較 低劑量組的總劑量長度乘積、總?cè)莘eCT劑量指數(shù)及有效劑量均低于常規(guī)劑量組(均P<0.05)，分別下降約67%、69%及67%。見表3。

表3 兩組患者接受輻射劑量比較(x±s)

3 討 論

降低X線輻射劑量的方法通常有降低管電壓、降低管電流、加大螺距及縮短掃描時間等。管電壓與輻射劑量呈指數(shù)關(guān)系，管電流與輻射劑量呈線性關(guān)系[11]。降低管電壓及管電流是臨床實現(xiàn)低劑量CT掃描的主要方法。管電壓決定了X線光子能量，降低管電壓使得X線光子能量降低，往往會導(dǎo)致硬化束偽影加重以及圖像噪聲增加[11-12]。降低管電流可使圖像噪聲增加，降低圖像質(zhì)量[13]。

既往CT圖像重建方法常常采用濾波反投影重建技術(shù)，該重建算法簡單快速，但未考慮焦點、體素和探測器的實際幾何大小、X線光子的系統(tǒng)光學(xué)及統(tǒng)計學(xué)波動，圖像對噪聲及偽影敏感，難以大幅度降低輻射劑量[13]。而iDose4迭代重建技術(shù)主要是通過數(shù)據(jù)的投影空間和圖像空間構(gòu)造多噪聲模型和解剖模型，在對噪聲予以精確刻畫和處理的同時，不改變噪聲的頻率分布，保持圖像的真實性，可消除蠟像狀偽影，提高圖像分辨率。楊利莉等[12]的研究表明，iDose4迭代重建技術(shù)低劑量掃描應(yīng)用于冠狀動脈CT檢查時，患者接受的輻射劑量較常規(guī)劑量降低約49%。Ippolito等[15]運用iDose4迭代重建技術(shù)低劑量掃描方案評估直腸癌患者直腸系膜侵犯情況，結(jié)果顯示，與標(biāo)準(zhǔn)劑量檢查相比，該技術(shù)可降低25%的輻射劑量，同時可獲得較高的診斷效能，可用于評估直腸癌直腸系膜侵犯情況。本研究采取同時降低管電壓及管電流并結(jié)合iDose4迭代重建技術(shù)進行檢查，結(jié)果顯示，患者接受輻射的有效劑量較常規(guī)劑量檢查下降幅度達67%，下降幅度高于上述文獻報道，可能與本研究采取的是同時降低管電壓、管電流的掃描方案有關(guān)。既往研究顯示，常規(guī)劑量MSCTC診斷結(jié)直腸癌術(shù)前淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的準(zhǔn)確率為69.3%[2]。本研究結(jié)果顯示，低劑量、常規(guī)劑量MSCTC診斷結(jié)直腸癌術(shù)前N分期的準(zhǔn)確率分別為66.7%、70.5%，均與既往研究結(jié)果相似，雖然低劑量組準(zhǔn)確率略低于常規(guī)劑量組，但二者差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，且兩種方法診斷N分期結(jié)果與術(shù)后病理診斷N分期結(jié)果的一致性均為中等(P<0.05)。本研究中無論是低劑量組還是常規(guī)劑量組，均存在結(jié)直腸癌術(shù)前N分期被高估或低估的病例，這與CT評估N分期仍存在一定局限性有關(guān)。

綜上所述，采用100 kV管電壓、80 mA管電流低劑量MSCTC檢查聯(lián)合iDose4迭代重建技術(shù)對結(jié)腸癌術(shù)前N分期的評估是可行的，可明顯降低輻射劑量且對N分期診斷效能影響不大。本研究仍存在一定局限性，如樣本數(shù)量偏少，僅采用淋巴結(jié)大小評估N分期，在以后的研究中，或許可嘗試采用能譜CT進行評估。