刘彦含，张古沐阳，邹婷婷，许梨梨，肖河，张寅生，金征宇，孙昊

泌尿系结石是我国泌尿外科常见疾病，在泌尿外科住院患者比例中居首位。近年来随着我国饮食结构的改变，泌尿系结石的发病率及疾病负担也持续攀升[1]。CT是评估肾结石疾病的首选方式[2]。但由于CT扫描中辐射暴露具有引起癌症的潜在风险[3]，使得许多肾结石病患者可能不愿意接受CT检查，因此降低患者CT扫描剂量是临床研究热点问题。有研究表明，在第三代双源CT中使用安装有锡滤过器的新型扫描方案可以有效降低辐射剂量[4]。这种厚度为0.6 mm的滤过器主要吸收CT扫描中产生的低能量光子，而低能量光子对平扫图像质量的贡献很小，并增加患者的辐射剂量。国外有关滤过器运用的研究主要集中于肺、心血管检查[5-6]及腹盆虚拟平扫图[7]上，国内外尚未见将锡滤过器运用于结石检出方面的报道。本文旨在通过探讨运用滤过器后平扫与常规平扫在结石参数测量以及腰大肌、空气CT值、噪声和信噪比(signal to noise ratio，SNR)等方面的差异，评价其临床应用的可行性。

材料与方法

1.研究对象

选取2017年8-9月在本院接受双源CT泌尿系结石低剂量检出成像的患者30例，其中男20例，女10例；年龄26～76岁，平均(46±12)岁。临床检查适应症为怀疑泌尿系结石的患者。筛选直径>3 mm的结石进行分析研究。本实验经医院伦理委员会同意，全部患者均签署知情同意书。

2.设备与方法

采用Siemens Somatom Force双源CT机。患者取仰卧位，先行常规腹盆部屏气定位像，然后行常规及锡滤过器两次腹盆部平扫。平扫参数：两次扫描时管电压分别为120 kV、Sn150 kV，参考管电流分别为147 mAs、130 mAs，开启实时动态曝光剂量调节CARE Dose 4D，球管旋转时间分别为0.5 s、0.25 s，准直为192×0.6 mm，螺距0.9，视野354 mm，重建层厚1 mm，重建间距1 mm。扫描范围为膈顶至耻骨联合水平。

3.图像分析

将所得图像传输至GE PACS工作站，由1名具有3年临床诊断经验的放射科医师调入层厚及间隔均为1 mm的120 kV、Sn150 kV图像进行分析，选择基本相同的层面进行联动，确定结石最大界面进行测量，测定目标结石的长径、短径和CT值(图1)，再选取腰大肌及空气测取CT值和噪声，CT值为相应兴趣区(region of interests，ROI)的平均CT值，噪声为标准差。信噪比(signal-noise ratio，SNR)为平均CT值与标准差的比值，即SNR=CT值/噪声。记录两种检查方法的辐射剂量。

由两名有经验的放射科医生共同观察两次扫描图像，对图像质量进行主观评分。采用“5分”法评分，标准如下：1分，由于严重的伪影或图像质量很差导致解剖结构模糊，不能做出诊断；2分，由于伪影等因素导致图像质量较差，解剖细节不清，影响诊断；3分，图像质量尚可，大部分解剖结构清晰，可对大部分图像进行诊断；4分，图像质量较好，解剖结构和细节较清晰，可能存在少量伪影，但不影响诊断；5分，图像质量优秀，无伪影，解剖细节清晰，诊断简便易行[8]。评分3分或以上表明图像质量可满足临床诊断需要。意见不一致时，共同商议确定最后评分。

4.统计学方法

结 果

全部患者均顺利完成泌尿系结石检出低剂量CT检查，选取长径大于3 mm结石共40例入组进行分析。常规扫描组结石的长径、短径及结石的平均CT值分别为(7.1±3.4) mm、(4.9±2.2) mm、(963.9±424.9) HU，而锡滤过器扫描组相应指标分别为(6.9±3.3) mm、(4.6±2.2) mm、(709.7±324.1) HU，常规扫描组均高于锡滤过器扫描组，差异具有统计学意义(P<0.05，表1)。

表1 结石的长径、短径及兴趣区的平均CT值

常规扫描组和锡滤过器扫描组腰大肌的CT值差异无统计学意义(P>0.05)，锡滤过器扫描组腰大肌噪声高于常规扫描组水平，而SNR稍低于120 kV图像(P<0.05)，常规扫描组和锡滤过器扫描组中空气的CT值、噪声及信噪比差异均无统计学意义(P>0.05，表2)。

表2 兴趣区的平均CT值、噪声及信号噪声比

常规扫描组(4.63±0.49)的主观质量评分略高于锡滤过器扫描组(4.13±0.77)，但两者差异无统计学意义(P>0.05)，且二者图像质量均在3分以上。常规扫描组的平均CTDIvol为(6.80±1.27) mGy，锡滤过器扫描组为(2.92±0.25) mGy，锡滤过器扫描组所受到的辐射剂量比常规扫描组降低57%，差异有统计学意义(P<0.05 )。

图1 1为结石长径，2为结石短径，3为结石兴趣区的CT值。a)常规扫描；b)锡滤过器扫描。

讨 论

泌尿系结石在世界范围内非常普遍，其对身体造成的危害包括直接损伤、梗阻、感染或恶变。据报道我国肾结石的发病率达5.8%，且逐年递增，从1994年至今泌尿系结石发病率增加了约75%[9]。

CT检查因其准确、快速、无创等优点在泌尿系结石诊断、疗效评价等方面发挥着重要作用。平扫CT已经成为诊断急性肾绞痛的金标准，不仅可以检测到X线不显影的尿酸结石和黄嘌呤结石，还可以根据CT值确定结石的密度以及结石距皮肤的距离，为体外冲击波碎石的治疗提供指导信息。近年来，更有不少研究表示双能量CT可以在治疗前鉴别泌尿系结石的主要成分，能区分尿酸和非尿酸结石，为治疗方案的选择提供更多有价值的信息，避免不必要的手术[10]。但由于泌尿系CT扫描范围大，辐射剂量高带来的潜在危害受到广泛关注，为了最大限度地降低辐射暴露带来的潜在风险，现已运用多种技术降低辐射剂量[11]，包括自动管电流调制、降低管电压[5]和迭代图像重建技术[12]。此外，在第三代双源CT中球管后方安装有锡滤过器的新型扫描方案可以有效降低辐射剂量[4]，本研究中锡滤过器扫描组所受到的辐射剂量比常规扫描组降低57%。这种厚度为0.6 mm的滤过器主要吸收CT扫描中产生的低能量光子，低能量光子对图像质量的贡献很小，但会明显增加患者的辐射剂量负担。

既往研究已发现，结石大小长期以来被用于评估泌尿系结石是否需要通过药物治疗的标准[13-15]。根据加拿大泌尿外科(Canadian Association of Urology，CUA)泌尿外科学指南提示：对<0.4 cm结石大约95%可自然排出，故本研究纳入长径>0.3 cm结石入组研究。本研究显示，第三代CT 120 kV、Sn 150 kV水平图像中结石的长径、短径及CT值差异具有统计学意义，120 kV水平图像中结石的长径与短径均略大于Sn150 kV水平，差值分别为(0.3±0.5) mm、(0.3±0.6) mm，均小于此次扫描重建层厚及间距均为1 mm，故笔者认为两者差异虽具有统计学意义，但是不具有临床意义，不会对结石的临床处理流程产生影响。

SNR是衡量图像抗干扰的能力，与扫描管电压、管电流、图像重建算法、层厚及后处理软件有关。Bodelle等[16]研究表明标准100 kV、Sn100 kV水平图像中噪声及SNR差异无统计学意义，证实使用光谱滤过器不会对平扫CT图像质量产生影响。本研究中Sn150 kV水平图像中腰大肌噪声稍高于常规120 kV水平，而SNR稍低于120 kV图像，但两组空气的CT值、噪声及信噪比差异均无统计学意义，提示使用锡滤过器后图像在某种情况下抗干扰能力稍低于普通扫描图像。但对两次扫描图像进行主观评价结果显示，锡滤过器扫描图像质量与常规平扫相近，因此在CT泌尿系结石检查中，可以使用锡滤过器扫描替代常规CT平扫，可降低57%的辐射剂量，与Haubenreisser等[4]及Kawai等[7]采用锡滤过器用于其他系统疾病CT检查的研究结果一致。

本研究的局限性是未加入其他降低剂量CT扫描方法对比研究，这在以后的研究中可进一步完善。总之，在第三代双源CT泌尿系成像中，锡滤过器的运用可以在保证图像质量的前提下，明显减少无效辐射的剂量，具有重要而广泛的临床运用价值。