袁 欣，危春容，张梦梅，冯瑶杰，杨亚英

（昆明医科大学第一附属医院医学影像科，云南 昆明 650032）

MSCT 可清楚显示鼻腔鼻窦解剖变异及病灶细节［1］，是临床常用检查方法，CT 增强扫描能为占位性病变提供更多的诊断信息。然而鼻窦结构复杂，肿物病理类型多样，常规CT 由于软组织分辨力有限、对比度欠佳等原因，存在误诊及漏诊［2］。研究［3-4］表明，双能CT 的虚拟单能量成像可增加细微对比度，提高病灶可视化，迭代重建（sinogram affirmed iterative reconstruction，SAFIRE）技术可改善图像质量，并具有降低辐射剂量的优势。本研究旨在探讨最佳单能量成像联合原始数据SAFIRE 技术对提高鼻腔鼻窦肿物图像质量的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2017 年9 月至2019 年2 月在我院行鼻窦双能量CT 增强扫描并经手术病理证实的鼻腔鼻窦肿物患者60 例，其中男39 例，女21 例；年龄14～81 岁，平均（51.32±18.24）岁。纳入标准：①具有完整的临床病理及影像资料；②图像质量较好，不影响诊断及数据测量。排除CT 检查前已行手术及放化疗患者。本研究获得我院伦理委员会的批准和患者的知情同意。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Somatom Definition FLASH 双源CT 行鼻窦常规平扫及双能量双期增强扫描。患者取头足仰卧位，扫描范围自额窦上缘至硬腭。扫描参数：100 kV，120 mAs，准直128×0.6 mm，开启CARE Dose 4D 及CARE kV。增强扫描以流率3 mL/s 经肘静脉注入对比剂碘普罗胺（370 mgI/mL），剂量1 mL/kg 体质量，后以相同流率注入生理盐水30 mL，延迟5 s 行动脉期扫描，动脉期后延迟15 s行静脉期扫描。扫描参数：A、B 球管管电压及管电流分别为Sn 140 kV/60 mAs、80 kV/255 mAs，准直40×0.6 mm。双能量融合系数为0.3，获得融合能量近似120 kV 的图像。采用滤波反投影（FBP）和SAFIRE技术重建动脉期、静脉期图像，SAFIRE 强度值为3。

1.3 图像分析及数据测量 双能量数据传输至后处理工作站（syngo MMWP，version 2008A；Siemens Medical Solutions），分别将动脉期与静脉期经SAFIRE技术重组的图像调入Dual-Energy 软件，利用“Monoenergetic”程序，选择病灶ROI 得到噪声比（CNR）曲线，记录最佳CNR 时的单能量值并保存相应图像。将动静脉两期的最佳单能量/SAFIRE（A 组）、线性融合图像/FBP（B 组）、线性融合图像/SAFIRE（C 组）图像分别调入Viewing 软件，分别在软组织窗和骨窗进行观察。由2 位头颈部影像诊断医师采用双盲法进行评价，主观评分存在分歧时协商统一，客观评分结果取两者测量结果的平均值。

1.3.1 图像质量评分 根据主观图像噪声及细微解剖结构的清晰度对整体图像质量进行评分，采用5分等级法［5］：5 分，噪声最小，对比度优良，解剖结构清晰，边界锐利；4 分，噪声小，对比度良好，解剖结构较清晰，边界较清楚；3 分，噪声适中，对比度尚可，解剖结构可识别，边界可辨认；2 分，噪声大，对比度差，结构边界模糊，不易识别；1 分，噪声很大，对比度很差，解剖结构不可辨认。以≥3 分为满足诊断要求。

1.3.2 病灶显著性评分 参考李蕊等［6］的5 分等级法：5 分，病灶特别明显，边界清晰，很容易识别；4分，病灶显示较好，边界较清，较易识别；3 分，病灶显示一般，边界尚可识别；2 分，病灶显示差，边界不清，识别较困难；1 分，病灶无法显示，边界模糊。以≥3分为满足诊断要求。

1.3.3 客观评价 避开坏死、囊变及钙化区域，于病灶中心、双侧翼外肌、颌面部皮下脂肪分别勾画ROI，面积为0.5～1.0 cm2；记录ROI 的CT 值、SD 值，以颌面部皮下脂肪的SD 值作为背景噪声，根据公式SNR病灶=CT病灶/SD病灶，CNR病灶=|CT病灶-CT翼外肌|/SD翼外肌，计算病灶的SNR 和CNR。3 组图像的测量分析尽量在同一层面、同一部位进行，并测量3 次取平均值。

1.4 统计学分析 采用SPSS 23.0 软件，计量资料以±s 表示，3 组动、静脉期图像的病灶SNR 和背景噪声资料符合正态分布，选用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD-t 检验。3 组间病灶CNR、图像质量评分、病灶显著性评分比较选用非参数Kruskal-Wallis H 检验，组间两两比较采用Mann-Whitney U检验。动脉期与静脉期的最佳单能量值比较采用配对t 检验。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 图像质量评价 动、静脉期各组图像质量的比较及组间两两比较结果见表1，2；图1，2。动、静脉期A、C 组图像病灶SNR 和CNR、图像质量评分与病灶显著性评分均高于B 组，SD 值均低于B 组（均P＜0.05）；A、C 组图像的病灶SNR 和CNR、背景SD 值、图像质量评分差异均无统计学意义（均P＞0.05），A组图像病灶显著性评分均高于C 组（均P＜0.05），其中A 组的静脉期病灶显著性评分高于动脉期（Z=-4.059，P＜0.05）。

2.2 最佳单能量值 动、静脉期最佳单能量值分别为（65.37±0.89）、（65.40±0.87）keV，两者比较差异无统计学意义（t=-0.223，P＞0.05）。两期最佳单能量值为（65.38±0.87）keV，即65 keV。

3 讨论

能量CT 通过能量解析的方法获得虚拟单能量成像，不同组织的能量衰减特性不同。通常碘在40～70 keV 单能量范围内具有最佳CNR［7］，本研究最佳单能量值为65 keV，与先前的研究［8-9］结果相似。A、C组图像比较，病灶SNR、CNR、SD 及图像质量评分差异均无统计学意义，表明65 keV 图像与融合图像在整体图像质量上相近。在Matsumoto 等［8］的物理模型研究中68 keV 的CNR 可较常规120 kV 提高约30%，本研究中A 组病灶CNR 与C 组比较差异无统计学意义。其原因可能有：①真实的人体解剖结构非理想化，且不同的双能CT 技术、扫描部位及体型均影响单能量图像质量［10］；②CNR 为病灶强化程度与背景噪声的比值。本研究病种多样，A、C 2 组均联合SAFIRE 减小了背景噪声间的差异，而碘的衰减具有很强的能量依赖性，低keV 水平碘的密度增加，可明显增加含碘强化组织的对比度［11］，但对不含碘的病灶强化无明显增加，如鼻息肉、囊肿等，故CNR 提升不显著。

表1 动脉期与静脉期3 组图像质量比较（±s）

表1 动脉期与静脉期3 组图像质量比较（±s）

注：A、B、C 3 组动脉期依次为Aa、Ba、Ca，静脉期依次为Av、Bv、Cv；检验值m 为F 值，n 为χ2 值。

表2 动脉期与静脉期图像质量组间两两比较（±s）

表2 动脉期与静脉期图像质量组间两两比较（±s）

注：A、B、C 3 组动脉期依次为Aa、Ba、Ca，静脉期依次为Av、Bv、Cv。

比整体图像质量更重要的是识别肿瘤及其边缘的能力，Toepker 等［12］的研究显示最佳单能量成像可改善对口腔癌的边缘评估。本研究中A 组病灶显著性评分高于B、C 组，这种优势既增加了血供较丰富肿物的强化程度，更利于病灶检出，又易于辨认肿物与并发的阻塞性炎症，使病灶边缘及内部的出血、坏死等细节显示更清晰。另外，A 组静脉期病灶显著性评分高于动脉期，提示部分在常规120 kV 图像上对比度欠佳的肿物，选用65 keV 单能量图像且在静脉期可更利于观察，增加诊断信心。

低keV 图像增加CNR 的同时图像噪声增大，只有平衡两者，才能得到最佳诊断图像。SAFIRE 技术利用迭代的方法对噪声加以校正和抑制，较传统的滤波反投影法可明显减少噪声［13］，得到更清晰的图像。本研究中A 组较B 组图像噪声降低约19.86%，SNR 提高约30.09%，CNR 提高77.37%，C 组较B 组图像噪声减小24.23%，SNR 提高约29.05%，CNR 提高46.54%。SAFIRE 重组图像质量均得到明显改善，其中A 组图像对病灶CNR 的提升效果显著。Schulz等［14］的研究中SAFIRE 平均降噪40.9%，本研究中降噪效能稍低，与迭代强度的选择有关。SAFIRE 共5个重建强度，强度越高，降噪性能越好，但Patino 等［15］建议应平衡迭代强度，以避免出现失真感明显的“蜡质”图像。本研究选用强度为SAFIRE-3，与金弋人等［16-17］的研究一致。SAFIRE 的降噪优势可在保持图像质量的同时有效降低辐射剂量，减少晶状体等的辐射损害［5，14，16］。

本研究不足：未进一步研究更低keV 成像对图像质量的影响；未对6 组图像的具体诊断效能进行评价；未将最佳单能量联合SAFIRE 技术与常规CT、MRI 等检查方法进行诊断效能比较。

综上所述，鼻腔鼻窦肿物在65 keV 时具有最佳CNR，最佳单能量联合SAFIRE 技术可明显减小噪声，改善整体图像效果，并可提高鼻腔鼻窦肿物的对比度，增加细节信息，在临床实践中具有重要价值。

图1 女，74 岁，左侧上颌窦恶性黑色素瘤，图1a～1c、1e～1g 分别为动脉期A、B、C 组与静脉期A、B、C 组图像。同期相比较，B 组图像颗粒感大，噪声高于A、C 组，病灶对比度及分辨率均低于A、C 组；A、C 组图像细腻，噪声小，整体图像质量无明显差异，但A 组图像病灶对比度优于C 组，病灶强化更显著，内部及边缘细节显示更清晰。同组间比较，静脉期病灶对比度均优于动脉期，图1d，1h 分别为动脉期、静脉期病灶CNR 曲线图，其最佳CNR 时的单能量值均为64 keV