CAREKV和SAFIRE联合应用在胸部站位增强CT检查中的应用

摘要

研究背景：
　　CT扫描是目前胸部疾病诊断的重要方法，它的敏感性和特异性都比较高，但X射线是一把双刃剑，在诊断疾病的同时会使患者受到辐射。在医疗工作中很大一部分的CT检查存在着剂量过高的隐患。CT是医源性辐射的重要来源，如今CT技术的发展已经进入了低剂量成像时代。CT成像要遵循ALARA(aslowas reasonably achievable)合理使用低剂量的原则已成为业界共识。由于现在人们的自我防护意识越来越强烈，因此如何在获得满足疾病诊断所需要的图像质量的同时降低CT扫描过程中的辐射剂量成为影像工作者面临的重要问题。在降低辐射剂量的问题上人们做了许多尝试，如在扫描环节中通过降低管电压、管电流和大螺距扫描来降低辐射剂量，在图像重建环节采用迭代重建技术来降低辐射剂量。目前研究推出两种新技术:CAREkV和SAFIRE，这是分别在扫描和图像重建环节起作用的。经过临床实践已经证明这两种技术能够在保证良好的诊断用图像的同时显著地降低受检者的辐射剂量，或者在相同的扫描条件下明显提高图像的质量。
　　目的：
　　验证管电压调节技术(CAREkV)和基于原始数据的迭代重建技术（SAFIRE）联合使用不仅能够满足疾病的诊断要求，还可以使图像质量提高，同时降低受检者所受的辐射剂量。
　　方法和材料
　　90例肺部占位的患者使用SiemensSOMATOMFlashCT机进行胸部增强CT扫描，将90例患者分为三组（组1，组2，组3）每组30例，组1:使用现行常规120kV扫描条件对30例患者进行胸部增强扫描，数据采用传统的滤过反投影法(filtered back projection，FBP)重建方式重建获取所需图像;组2:使用管电压调节技术功能启用的扫描条件，参考管电流设为90mAs，对30例患者进行胸部增强扫描，数据经过SAFIRE(Sinogram Affirmed Iterative Reconstruction)重建方式进行重建并获取所需图像;组3:使用管电压调节技术功能启用的扫描条件，参考管电流设为80mAs，对30例患者进行胸部增强扫描，数据经过SAFIRE重建方式进行重建并获取图像;图像质量由两位独立的放射科医师采用双盲法进行评估（等级由5分到1分，分别代表图像质量极好到图像质量无法满足诊断要求）。图像的密度及噪声由另外一名医师测量，并计算出图像的信噪比（SNR,signalto noise ratio）、对比噪声比（CNR，contrastto noise ratio）。记录每例患者基础信息:如性别，年龄，身高，体重等;记录经过扫描获得的剂量信息:如kV、ED等。使用SPSSStatistics17.0统计软件对数据进行处理分析。
　　结果：
　　所获得的所有患者的图像均可以满足诊断要求（组1图像质量极好的3例，图像质量较好的20例，图像质量尚可的6例，图像质量略差1例;组2图像质量极好的11例，图像质量较好的17例，图像质量尚可的2例，组3图像质量极好的8例，图像质量较好的19例，图像质量尚可的3例，医师间的一致性k=0.749，P=0.003)。组2、3平均CTDIvol低于组1约29.9％，(t=6.937，P＜0.001)、35.4％，(t=7.840，P＜0.001)，图像对比噪声比(CNR，contrasttonoiseratio)较组1高约19.3％，(t=-2.404，P=0.019)、14.7％，(t=-1.730，P=0.088)，有效放射剂量ED较组1降低约27.9％，(t=6.461，P＜0.001)、34.2％，(t=7.556，P＜0.001);组2与组3比较，组3平均CTDIvol低于组2约7.9％，(t=1.503，P=0.137);图像对比噪声比(CNR，contrasttonoiseratio)组2较组3高约4.0％，(t=0.592，P=0.555);有效放射剂量ED较组2降低约8.7％，(t=1.634，P=0.106)。
　　结论：
　　联合使用管电压调节技术和基于原始数据的迭代重建技术可以满足诊断要求，减低受检者受照剂量，同时提高CT图像质量。单独使用在扫描环节中起作用的CAREKv不仅可以降低辐射剂量，还可以提高图像的对比度，但是噪声水平会有所增加。而SAFIRE可以补偿噪声水平的增加而获得较好的图像质量。因此联合使用CAREKv和SAFIRE可以在保证良好的图像质量的同时显著降低辐射剂量。