迭代重建(iDose4)低剂量CT对鼻窦炎症图像质量及辐射剂量的影响

摘 要： 本文主要目的是探讨鼻窦炎症CT检查中迭代重建技术对图像质量及辐射剂量的影响。采用的方法有256层螺旋CT，选取临床拟诊为鼻窦炎症的80例患者进行CT扫描，随机分成低剂量组和常规剂量组，对比分析两种扫描方式下患者的辐射剂量及图像质量。低剂量组采用迭代重建（iDose4）行图像重建。结果显示，鼻窦病变及解剖结构在两组病例中均清晰显示，图像质量评分没有统计学意义。患者有效辐射剂量比较，常规剂量组明显高于低剂量组，差异有统计学意义。可见， 使用迭代重建技术（iDose4）可以在保证图像质量的同时明显降低辐射剂量。

关键词： 鼻窦炎症图像 体层摄影术 x线计算机 辐射剂量

自从应用X射线进行人体检查以来，尤其是近几年，由于螺旋CT设备的飞速发展，螺旋CT技术在对临床各科室病人及人体多个器官诊断检查中得到了广泛应用，随之带来的受检者接受辐射剂量的增加及其潜在危害性也受到了更广泛的关注，国内外学者称，CT检查已经成为最大的医源性辐射来源之一。

鼻炎、鼻窦炎是耳鼻喉科的常见病、多发病，鼻窦CT横轴位及冠状位扫描是首选检查方法。但其辐射剂量偏高的问题一直困扰着放射工作人员。特别是鼻窦炎病程长，治愈十分困难，易反复发作，临床上如反复使用CT扫描，可明显增加患者的累积辐射量，增加患者的致癌风险[1][2]。降低管电压和管电流可降低辐射剂量，但会增加图像的噪声，降低图像信噪比。迭代重建技术（iDose4）在保证图像质量满足诊断要求的情况下能有效降低CT检查带来的高辐射剂量。本研究旨在探讨迭代重建技术（iDose4）低剂量CT在鼻窦病变的图像质量及有效辐射剂量的差别。

1.资料与方法

1.1临床资料

对2013年5月到7月临床拟诊为鼻窦炎的80例患者进行鼻窦CT检查，其中男性43例，女性37例，年龄15～70岁，平均47岁。

将80例患者随机分成低剂量组和常规剂量组。扫描参数：低剂量组（100KV 150mAs n=40），常规剂量组（120KV 250mAs n=40）。

1.2检查方法

所有患者扫描均在Philips Brilliance256层iCT机上完成，选择螺旋扫描方式。扫描野200mm，矩阵为512×512。扫描头颅侧位定位像，螺旋扫描范围包括全组鼻旁窦，定位像上设定扫描计划线，扫描时将患者分为两组（自身对照实验），A组（低剂量组）和B组（常规剂量组）。低剂量组扫描参数：100KV，150mA，1s；常规剂量组参数：120KV，250mA，1s。A组和B组扫描参数均采用层厚3mm，螺距1.5，其扫描参数设定后，CT扫描操作界面会自动显示放射线辐射剂量和单位（mGv），即单圈CT剂量加权指数（CTDIW），CT技师应将A组和B组CT剂量加权指数分别记录。患者的设计：患者仰卧于扫描床上，头部正中线对应扫描床中线，使听眶线垂直于床面，使CT纵轴定位光标重叠于头部正中线，横轴定位光标重叠于两眼外矢角。嘱患者在扫描过程中头颅保持固定不动。扫描对照，即在其他参数不变的情况下，毫安上调为100mA。扫描结束后再减小图像层厚及层间隔，使图像层数增多，利于在图像处理工作站仔细观察和图像重组，如多平面重组（MPR）和三维成像（3D）。

1.3图像分析

由2名不知扫描条件及患者临床资料的放射科医师（从事影像诊断工作5年以上）对图像质量进行评价及分级，二者意见不一致时共同商定结果。将扫描图像分为三个等级：一级图像良好，解剖结构及病变显示清晰，均匀性好。二级图像一般，但不影响诊断。三级为不合格图像，颗粒增粗，影响诊断。

1.4辐射剂量统计

进行CT检查时，主机自动生成CT剂量指数（CTDI（mGy））和剂量长度乘积（DLP（mGy/cm））。根据公式ED=DIP×C换算成有效辐射剂量（ED），其中C为换算因子，本研究采用头部平均值0.0032，计算出ED值。

1.5统计分析

结果以均数±标准差（■±S）表示。资料采用GraphPad Prism 4.0 software （GraphPad Software， Inc.，San Diego， CA）分析软件进行统计分析，两组数据比较用student t test。P

2.结果

2.1辐射剂量结果比较

常规剂量组与低剂量组平均ED分别为1.0256和0.608，低剂量组较常规剂量组剂量降低了41%（P

图1 常规剂量组与低剂量组平均ED比较，p

A B

图2 常规剂量扫描图像

C D

图3 低剂量扫描图像

2.2图像分级与表现

常规剂量组图像均良好，属于一级图像，解剖及病变显示清晰，能满足诊断要求。低剂量组有一名较重患者图像质量为二级，但不影响诊断要求。

3.讨论

辐射剂量对人体的危害根据联合国原子辐射效应科学委员会（UNSCEAR）在1988年的报告指出，X射线诊断的医疗照射已经成为人工电磁辐射的最大来源。自1990年Naidich等首先报道低剂量胸部CT扫描之后，低剂量越来越受到人们的关注，近10年来众多高端CT设备应用于临床，如飞利浦128排256层ICT、东芝320排CT、西门子大双源CT及GE宝石64排128层CT，扫描速度越来越快，图像越来越清晰，但是在得到更多诊断信息的同时，患者受辐射的剂量也在增加，同时社会对医疗辐射的后果也越来越重视，为此积极探索降低辐射剂量技术成为现在放射医学工作的热点。相关资料把X射线对生物体的照射产生的生物效果分为5个阶段：①物理阶段；②物理化学阶段；③化学阶段；④生化学阶段；⑤生物学阶段。其中生化学阶段影响较大，所用时间较短，会使分子发生变化引起DNA和蛋白质生物构造的变化。大脑是人体的高级中枢器官，不应长时间或短时间内多次照射，而眼中晶状体属于中高感受性组织，在扫描颅脑的时候应尽量保护，但在病情需要时，又不能减少次数，只有降低辐射剂量才能避免上述器官因辐射而受损，所以降低辐射剂量检查才是可行办法。

常规降低剂量的主要方式包括：降低管电压、管电流，缩短扫描长度，缩小FOV，但效果有限。迭代重建（iterativereconstruction，IR）算法应用于临床研究显示，IR法可以在保证图像质量的同时明显降低辐射剂量。本研究结果与之相同，应用迭代重建技术（iDose4）能够明显补偿低剂量成像造成的图像噪声增大现象，改善对比噪声比，从而得到与常规扫描质量相当的图像，值得在临床中大力推广。

参考文献：

[1]彭云，李建颖，马大庆.CT检查中低X射线剂量技术的应用和进展[J].中华放射学杂志，2008，42（10）：1117-1120.

[2].5 Xu J，Mahesh M，Tsui BM.ls iterative reconstruction ready for MDCT？ [J].J Am Coll radiol，2009，6（4）：274-276.

[3]袁聿德，曹厚德，燕树林，等.X线摄影学[M].北京：人民卫生出版社，1999：98-102.