迭代重建技术在育龄人群泌尿系结石CT检查中的初步应用

总结尿路结石最佳重建百分比。

1 资料与方法

1.1 一般资料

我院因腰疼、血尿，临床需行泌尿系CT平扫的患者20例，男18例，女2例，年龄16～40岁，平均（26.1±6.7）岁。

1.2 仪器与方法

GE宝石能谱CT。扫描条件：管电压80～120kV，自动管电流，层厚及层间隔5mm。

SFOV为large。对数据分别采用传统FBP和ASIR算法进行重建，ASIR算法组20%、40%、60%、80%、100%重建5组图像。

1.3 图像分析

A客观评价：在GEAW4.6工作站进行CT图像的评价和测量。六组图像：FBP图像和5组ASIR图像，均选择同一层面，在结石处取1处、邻近肾实质内密度均匀处选取2处圆形ROI（面积约70mm2），测量平均标准差（SD）作为噪声值，同时记录平均CT值，计算SNR、对比噪声比（CNR）。SNR=CTn/SDn，CNR=（结石CT值-肾实质平均CT值）/SDn，其中CTn、SDn为结石CT值和肾实质的平均CT值的SD值。

B主观评分：由2名CT诊断医师（工作年限高于10年）分别对6组图像进行盲法评分，评估内容包括图像伪影、结石清晰度、显示肾实质的清晰度。采用5分制。5分：结石显示清晰、对比良好、周围无伪影；4分：结石显示清晰，对比基本良好，周围伪影不明显；3分：病变显示比较清晰、对比一般、周围轻度伪影；2分：伪影较明显，对比差，结石显示模糊；1分：结构显欠清晰。以2名医师评分的平均分为最后评分。

1.4 统计学分析

采用SPSS17.0软件进行统计学处理。计量资料以（）表示。2名医师对图像评分一致性用Kappa检验，Kappa值>0.41为中、高度一致。

2 结果

2.1 图像客观评价

随着ASIR值升高，图像平滑，噪声下降，图像CT值无明显变化。FBP、20%、40%、60%、80%、100% ASIR各组结石与肾实质SD值与FBP差异有统计学意义（P<0.05）。随着ASIR百分比增大，SD值逐渐减小，图像噪声降低，100% ASIR图像噪声降低最多。40%～100% ASIR图像SNR值CNR值逐渐增大高于FBP组，差异有统计学意义（均P<0.05）。随ASIR取值增大，SNR值、CNR值高于FBP组，差异有统计学意义（均P<0.05）。见表1。

2.2 图像主观评分

2名医师的评分结果具有中等一致性（Kappa=0.412）。通过评分，各组间评分值差异有统计学意义（P均<0.05），其中60%～100% ASIR图像评分高。

3 讨论

泌尿系结石的筛查以B超为首选，但B超的声像要依赖于结石的大小，比较小的结石，漏诊较多，CT检查的特异性、敏感性均明显高于B超[1]。CT检查在泌尿系结石的诊断、治疗、疗效评价等方面发挥着重要的作用，由于新技术的迅速发展，清晰地图像和病变的直观显示加剧了临床对CT诊断的依赖，同时导致患者所受的辐射剂量增加。如何降低辐射剂量一直是医务工作者所关注的内容。使选择合适的CT扫描方案，以最小的辐射剂量获得最佳图像质量[2]变得非常重要。

目前CT图像重建的两种基本方法是解析重建和迭代重建（IR）。使用解析重建不能大幅降低辐射剂量，因为当辐射剂量降低时，图像噪声增加，图像质量差[3]。近年来，新一代ASIR技术克服了传统FBP重建技术的不足，用迭代重建算法能降低图像噪声，可解决FBP因剂量降低产生的噪声及伪影问题[4]；Winklehner报道，不同部位检查，迭代重建算法可以降低7%～50%的辐射剂量[5]。在Hara的临床研究中，采用自适应统计迭代重建技术（ASiR）辐射剂量较以往降低32%～65%。朱全东等在头颈部CT血管成像中研究，在保证图像质量的前提下，应用迭代重建技术辐射剂量明显降低56%[6]。

泌尿系CT扫描，扫描范围较大，如果为使患者少受辐射剂量则要降低扫描剂量，但是图像噪声、伪影增加，图像清晰度降低。本研究应用宝石能谱CT迭代重建技术，在降低图像噪声时，图像CT值无明显改变，SD值降低，SNR及CNR升高，图像质量提高。ASIR百分比越高，图像噪声越低，在本组泌尿系结石图像中，在主观评分中得分较高，且三者差异均无统计学意义，也就说明，迭代重建图像在降低噪声伪影的同时，可获得较高质量的CT图像。在此项研究中，泌尿系结石在60%～100% ASIR重建下，图像噪声低，在主观评价中，分值最高。大部分研究认为，在ASIR技术下，并非随ASIR值的升高（0～100）就能获得更加清晰并且满足临床影像诊断的图像质量，到一定的ASIR值后图像质量反而不能完全符合影像诊断的需求[7]，在于，迭代算法的比例过高所产生的平滑效果可能掩盖部分病理改变，因此，在关注低剂量扫描各项参数的设置（尤其是ASIR值和噪声指数）与保证图像质量间的平衡时，高噪声指数使辐射剂量明显减低，但会导致数据的不稳定，应当同时兼顾图像实际效果和成像速度，通常采用的ASIR值建议在30%～50%[8-11]。与其他病变及部位不同，肾结石图像因为阳性结石与周围组织CT值差别大，越平滑，结石显示图像愈清晰，因此，60%～100% ASIR重建图像较好。

泌尿系结石中20～49岁育龄人群占所有发病人群83.52%[12]，在检查中最大限度降低射线剂量尤为重要，低剂量扫描降低辐射剂量，起到了保护生殖系统、降低遗传疾病发生的作用。ASIR技术能够明显降低图像噪声并提高图像质量，与传统的解析重建算法比较，迭代重建具有明显优势。迭代重建技术在减低辐射剂量时图像质量不变，可以在相同辐射剂量水平下减少图像噪声，在低剂量扫描中有着重要的意义。本研究不足之处在于病例人数较少，在今后的研究中，尚需大样本病例证实。

[参考文献]

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[11] 宁培钢，朱绍成，史大鹏，等.高级迭代重建算法降低腹部CT剂量的潜能：体模研究[J].中国医学影像技术，2012，28（9）：2243-2247.

[12] 邹玉珍，魏丽，刘国民，等.1989～2006年丰城市尿路结石流行病学分析[J].中国实用医药，2008，33（3）：59-60.

（收稿日期：2015-02-14）