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自适应统计迭代重建技术在肝脏三期增强低剂量扫描中的应用价值

2022-04-26

影像研究与医学应用 2022年6期
关键词:门静脉噪声动脉

张 玥

(南通大学附属海安医院影像科 江苏 南通 226600)

肝癌具有发病率高、死亡率高等特点,且该病早期无特异性症状,随病情进展可逐渐引起肝区疼痛、乏力、发热等,当患者症状较为明显就诊时,多数已进展至中晚期,错失最佳手术时机,导致预后效果欠佳[1-2]。若能早期明确诊断,则有助于改善肝癌患者预后,提升生活质量,故对高风险患者进行早期筛查尤为重要。目前,临床诊断肝癌疾病方法较多,肝CT因操作简单、可重复性强成为临床筛查主要方式,可有效显示肝脏内部结构及周围结构,为肝癌确诊提供充足数据[3]。但CT检查辐射性强,使得部分患者难以适用。自适应统计迭代重建技术(adaptive statistical iterative reconstruction,ASIR)是一种以滤过反投影(filtered back projection,FBP)重建数据为基础的重建算法,不仅能缩短图像重建时间,还可有效降低CT辐射剂量,减小图像噪声,保证图像质量[4-5]。鉴于此,本研究旨在分析ASIR在肝脏三期增强低剂量扫描中的应用价值。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019年7月—2021年7月于南通大学附属海安医院行肝脏三期增强扫描的肝脏占位患者82例,按随机数字表法分为两组,各41例。对照组男25例,女16例;年龄46~70岁,平均年龄(58.79±5.34)岁;疾病类型:19例肝细胞癌,22例肝血管瘤。观察组男27例,女14例;年龄45~70岁,平均年龄(58.83±5.37)岁;疾病类型:17例肝细胞癌,24例肝血管瘤。两组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。研究经南通大学附属海安医院医学伦理委员会批准(伦理审批号:K201915)。纳入标准:①均行肝脏三期增强扫描;②精神状态正常,可配合CT检测;③生命体征稳定;④患者及家属均签署知情同意书。排除标准:①肾功能障碍;②存在碘过敏;③合并重度肝硬化腹水或重度脂肪肝。

1.2 方法

增强扫描:仪器选取西门子Siemens SOMATOM Force CT机,扫描范围为自膈顶至肝下缘;两组均使用Stellant D型双筒高压注射液经肘部注射1.2 mL/kg碘海醇,之后继续注射15 mL 0.9%氯化钠溶液,待对比剂注射完成30 s后开始动脉期扫描,间隔25 s进行门静脉期扫描,间隔110 s进行延迟期扫描。对照组动脉期、门静脉期及延迟期扫描均为常规管电压120 kV,重建模式为FBP。观察组动脉期、门静脉期及延迟期扫描均为低管电压100 kV,重建模式为ASIR。常规参数设置:管电流300 mA,层厚5 mm,螺距1.0,层距5 mm,窗宽250 HU,矩阵512×512,窗位60 HU。

1.3 图像分析

采用AW 3.4工作站进行CT扫描图像数据等资料分析,先于肝左叶、右叶前段及后段密度均匀处勾画感兴趣区(region of interest,ROI),记录噪声、对比噪声比及信噪比。同时,由两名高年资影像科医师对图像进行主观评价,当意见出现不一致时,共同复阅决定。CT图像质量评价指标包括图像噪声、细小结构显示、伪影、肝脏病变显示四个方面;其中图像噪声、肝脏病变、细小结构显示每项1~5分,伪影1~4分,均为得分越低越好。记录两组扫描过程中CT剂量指数(CT dose index of volume,CTDIvol)、有效剂量(effective dose,ED),评价辐射剂量。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0统计软件进行数据处理。正态分布的计量资料采用均数±标准差(± s)表示,组间比较采用t检验;计数资料用频数(n)和百分比(%)表示,组间比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组图像质量客观指标比较

观察组动脉期、门静脉期、延迟期噪声低于对照组,动脉期、延迟期对比噪声比、信噪比高于对照组,差异有统计学差异(P<0.05),见表1。

表1 两组图像质量客观指标比较(± s)

表1 两组图像质量客观指标比较(± s)

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2.2 两组图像主观评价指标评分比较

两组门静脉期噪声、伪影、细小结构及病变显示评分相比,差异无统计学意义(P>0.05);观察组动脉期、延迟期的噪声、伪影、细小结构及病变显示评分较对照组低,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 (续)

表2 两组图像主观评价指标评分比较(± s,分)

表2 两组图像主观评价指标评分比较(± s,分)

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2.3 两组辐射剂量比较

观察组CTDIvol、ED低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),见表3。

表3 两组辐射剂量比较(± s)

表3 两组辐射剂量比较(± s)

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3 讨论

临床诊断肝癌方法较多,常见的有血清学检测、病理检测及影像学检查等,其中血清学检测虽操作简单、可重新强,但仍有较多患者出现阴性表达情况,临床应用受限。而病理检测对机体创伤较大,部分患者难以接受,需谨慎应用,且不适用于早期筛查。随着影像学技术发展,CT等多种检查手段应用于临床,通过呈现肝脏形态、大小及组织间信号差,在肝癌检出、定性中具有重要意义。

CT具有软组织分辨率高、扫描速度快等特点,依靠人体不同组织对X射线吸收程度不同可准确判断肝脏病变部位,静注造影剂进行增强扫描后,可清晰观察造影剂流动状况,获得病灶周围血供信息,从而明确病灶组织与周围正常组织关系,提高诊断准确率[6-7]。FBP为当前CT扫描常用重建算法,具有重建速度快、性能可靠等特点,但该方法对噪声、伪影敏感性高,图像噪声会随着管电压降低而增大,降低图像质量,使得其难以应用于大幅度降低辐射剂量的扫描中[8-9]。而CT辐射剂量对人体安全影响较大,辐射剂量的增加存在一定癌变风险,故如何减少受检者辐射剂量、并获取可满足临床需求的图像质量成为当前影像学研究热点。本研究结果显示,观察组动脉期、门静脉期、延迟期噪声低于对照组,动脉期、延迟期对比噪声比、信噪比高于对照组,动脉期、延迟期的噪声、伪影、细小结构及病变显示评分低于对照组,CTDIvol、ED低于对照组,表明ASIR在肝脏三期增强低剂量扫描中的应用价值显著,可提高图像质量,降低辐射剂量。其原因为管电压与X线穿透力存在明显相关性,在CT扫描中,处于低管电压状态时可强化光电效应,提高碘对比剂CT值,减少康普顿散射,有利于微小血管成像,为疾病诊断创造良好条件[10]。但低管电压单用会增加图像噪声,并可能形成伪影,使得对比噪声比下降,故寻找适配的重建算法尤为重要。而ASIR是基于噪声模型的数据空间的迭代重建技术,其获取的重建图像是由FBP图像及迭代图像按比例组合而成,能克服噪声、伪影敏感性高的缺点,保证低辐射剂量的同时减少扫描过程中噪声,既能获取优质图像质量,又可提高CT扫描安全性[11]。

综上所述,ASIR应用于肝脏三期增强扫描中可提高图像质量,降低辐射剂量,减少图像噪声产生,值得进一步推广。

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