低剂量CT扫描技术结合图像域迭代重建算法(IRIS)在诊断泌尿系结石中的应用价值

摘要

目的:研究低剂量CT扫描技术与图像域迭代重建算法(IterativeReconstruction in Image Space，IRIS)相结合在泌尿系结石诊断中的价值。
　　方法:本研究共分两部分，第一部分为体模扫描，第二部为临床研究。
　　第一部分:收集泌尿外科手术取出的离体泌尿系结石，选取其中临床上最常见的6种不同成分的结石:草酸钙结石、尿酸结石、磷酸钙结石、磷酸铵镁结石、胱氨酸结石、草酸钙与磷酸钙混合结石，每种结石各2枚，共计12枚结石。将12枚结石分别植入6个离体的猪肾脏内，每个肾脏内植入同一种结石2块，最大径分别为5mm及2mm。将含有结石的猪肾脏放入一个装有生理盐水的圆柱形玻璃容器中进行CT扫描，扫描时管电压固定为130kV，mAs分别采用250、200、150、100、50、30mAs。有2名医师阅读上述不同mAs扫描所得图像，分析肾结石的有无、大小及位置。
　　第二部分:对临床可疑泌尿系结石的患者50例，分别使用130kV、250mAs的常规剂量及130kV、30mAs低剂量进行扫描，低剂量组扫描条件通过以上体外实验获得。对低剂量扫描分别使用滤波反投影算法(Filtered Back-projection，FBP)和图像域迭代重建算法(IterativeReconstruction in Image Space，IRIS)进行图像重建。记录每位患者的CT容积剂量指数(CT dose index volume，CTDIvol)，图像噪声SD和信噪比SNR。由3名主治医师对常规剂量组、低剂量FBP组、低剂量IRIS组图像进行判读，包括泌尿系结石的位置、大小，肾脏的大小、肾盂、输尿管积水及肾周脂肪囊内条索影。
　　采用SPSS17.0软件进行统计学分析，对常规剂量组、低剂量组的结石检出率使用Fisher确切概率法进行检验。对常规剂量组与低剂量组的CTDIvol，以及低剂量组两种重建图像的噪声、信噪比均进行配对t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。
　　结果:
　　1、体模扫描时，管电压固定为130 kV，mAs分别应用250、200、150、100、50、30mAs进行CT平扫，直径为5mm及2mm大小的12枚肾结石（草酸钙结石、尿酸结石、磷酸钙结石、磷酸铵镁结石、胱氨酸结石、草酸钙与磷酸钙混合结石各2枚）均可被检出，检出率均为100％。
　　2、38例患者常规剂量检出结石72枚，结石的大小为1mm-25mm，肾结石39枚，输尿管结石33枚。低剂量FBP组与IRIS组的结石检出率相同，均共检出69枚，检出率为95.8％，其中3枚未检出结石均为1mm的肾结石，对肾结石的检出率为92.3％，输尿管结石的检出率为100％。低剂量组与常规剂量组对全部泌尿系结石检出率的差异无统计学意义(P=0.245)，对肾结石检出率的差异无统计学意义(P=0.240)，对输尿管结石的检出率无差异。以常规剂量组为标准，低剂量FBP组、IRIS足对全部泌尿系结石的诊断敏感性均为95.8％，特异性均为100％。
　　3、38例泌尿系结石中，常规剂量组发现肾盂、输尿管积水23例，肾周脂肪囊内条索影7例，肾脏增大10例。30mAs低剂量FBP组发现肾盂、输尿管积水23例，肾周脂肪囊内条索影7例，肾脏增大10例。30mAs低剂量IRIS组发现肾盂、输尿管积水23例，肾周脂肪囊内条索影7例，肾脏增大10例。3组间无差异。
　　4、250mAs常规剂量组的平均CTDIvol为18.60±3.63mGy，30mAs低剂量组为2.82±0.30mGy，降低了85％，常规剂量组与低剂量组间的差异有统计学差异意义(t=32.396，P=0.000)。
　　5、30mAs低剂量IRIS组图像与FBP组图像相比，IRIS图像的平均噪声为13.560±0.379，FBP为21.280±0.612，IRIS明显低于FBP，两者间差异有统计学意义(t=17.700，P=0.000)。而平均信噪比IRIS为2.052±0.076，FBP为1.307±0.052，IRIS高于FBP，两者间差异有统计学意义（t=-14.166，P=0.000）。低剂量IRIS算法图像质量在客观上优于FBP算法。
　　结论:130kV、30mAs的低剂量CT平扫与常规剂量CT平扫相比，在明显降低患者的辐射剂量的同时，泌尿系结石的检出率并无显著性差异。低剂量IRIS重建图像与低剂量FBP重建图像相比，在结石检出率及结石梗阻继发征象的显示上无差异，并且低剂量IRIS重建图像质量优于低剂量FBP图像质量。所以低剂量CT扫描与图像域迭代重建算法IRIS相结合的技术值得在泌尿系结石的诊断中推广应用。

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结果

附图

附表

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结论

参考文献

综述 低剂量CT在诊断泌尿系结石中的应用进展

致谢

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