泌尿系結(jié)石診斷中低劑量CT掃描的可行性,放射醫(yī)學(xué)論文

泌尿系結(jié)石診斷中低劑量CT掃描的可行性,放射醫(yī)學(xué)論文尿石癥是泌尿外科常見的疾病之一，發(fā)作時(shí)以疼痛及血尿?yàn)橹饕R床表現(xiàn)。以往依靠KUB、超聲和IVU等檢查，近年來，伴隨著螺旋CT技術(shù)的飛速發(fā)展，以其更快的掃描速度、更薄的掃描層厚及更強(qiáng)的三維重建技術(shù)[1]為泌尿系結(jié)石診斷提供了更有效的檢查方式方法，廣泛應(yīng)用于臨床。然而，螺旋CT在提高結(jié)石診斷率的同時(shí)，也使患者接受了更多的輻射劑量。怎樣降低患者的輻射劑量成為醫(yī)務(wù)工作者和患者共同關(guān)注的焦點(diǎn)問題。因而，該研究結(jié)合使用了自適應(yīng)統(tǒng)計(jì)迭代重建技術(shù)〔adaptivestatisticaliterativereconstruction,ASIR〕及自動管電流調(diào)節(jié)技術(shù)，討論在保證圖像質(zhì)量符合臨床診斷的前提下，低劑量CT掃描在泌尿系結(jié)石診斷中的可行性。1材料與方式方法1.1一般資料收集2020年9月~2021年3月因臨床懷疑泌尿系結(jié)石行CT檢查的41例患者，華而不實(shí)男20例，女21例，年齡23~76〔51.012.8〕歲。臨床主要表現(xiàn)：血尿、腹背部疼痛、尿急等。該研究已通過安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會同意，所有檢查患者均簽署知情同意書。1.2設(shè)備與方式方法采用能譜CT〔DiscoveryCT750HD〕進(jìn)行掃描，掃描前去除體表金屬異物，并于掃描前半小時(shí)飲用300ml飲用水?；颊呷⊙雠P位，掃描范圍自胸12水平至恥骨聯(lián)合下緣，掃描經(jīng)過中囑屏住呼吸。掃描時(shí)管電壓120kV,使用自動毫安調(diào)節(jié)技術(shù)，管電流范圍10~400mA,旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.5s/圈，螺距1.375∶1,常規(guī)組噪聲指數(shù)〔noiseindex,NI〕為13,低劑量組NI為25.1.3圖像后處理常規(guī)組及低劑量組圖像使用1.25mm層厚重建，采用濾過反投影技術(shù)〔filteredbackprojection,FBP〕及ASIR對圖像進(jìn)行重建，華而不實(shí)ASIR的權(quán)重依次設(shè)定為20%、40%、60%及80%,獲得10組圖像，并在GEADW4.3工作站完成圖像的測量工作。由兩名具有5年以上腹部影像診斷經(jīng)歷體驗(yàn)的醫(yī)師分別對10組圖像進(jìn)行評估觀察，觀察的內(nèi)容包括：結(jié)石的數(shù)目、大小、位置，圖像質(zhì)量、圖像噪聲水平及診斷可信度等。在診斷經(jīng)過中碰到診斷意見不一致的情況時(shí)，由兩名醫(yī)師協(xié)商達(dá)成一致。1.4圖像質(zhì)量分析①圖像質(zhì)量：以5分制進(jìn)行評分〔1分：圖像噪聲大，偽影重，構(gòu)造顯示不清，完全不能知足臨床診斷；2分：圖像噪聲較大，大部分構(gòu)造顯示不清，不能知足臨床診斷；3分：圖像噪聲一般，部分構(gòu)造顯示欠佳，基本知足診斷；4分：圖像噪聲尚可，組織構(gòu)造顯示清楚明晰，能夠知足診斷要求；5分：圖像噪聲小，構(gòu)造顯示清楚明晰，完全知足臨床診斷要求〕;②圖像噪聲：以3分制進(jìn)行評分〔1分：噪聲??；2分：噪聲一般；3分：噪聲大〕;③診斷可信度：以3分制進(jìn)行評分〔1分：無可信度；2分：基本可信；3分：完全可信〕[2].1.5噪聲水平的測定分別選擇肝右葉、體表脂肪層及腰大肌〔第5腰椎水平〕作為感興趣區(qū)，大小為70~110mm2,記錄感興趣區(qū)CT值的標(biāo)準(zhǔn)差〔SD〕,作為圖像噪聲的水平。1.6輻射劑量分別記錄兩組掃描患者接受的輻射劑量參數(shù)：容積CT劑量指數(shù)〔CTdoseindexvol-umes,CTDIvol〕、劑量長度乘積〔doselengthproduct,DLP〕,并計(jì)算有效劑量〔effectivedose,ED〕,華而不實(shí)ED=DLPW,W表示轉(zhuǎn)換因子，根據(jù)歐洲CT質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指南規(guī)定，腹部的轉(zhuǎn)換因子為0.015.1.7統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，對常規(guī)組及低劑量組的輻射劑量及噪聲水平進(jìn)行配對t檢驗(yàn)，對圖像質(zhì)量評分進(jìn)行Wilcoxon符號秩和檢驗(yàn)。2結(jié)果2.1診斷結(jié)果41例患者共檢出結(jié)石186枚，華而不實(shí)腎結(jié)石167枚，輸尿管結(jié)石18枚〔上段7枚，中段4枚，下段7枚〕,膀胱結(jié)石1枚，結(jié)石大小范圍1.0~44.8mm,結(jié)石平均直徑為7.4mm.根據(jù)結(jié)石大小分類：華而不實(shí)3mm為56枚，3~5mm為43枚，5~10mm為41枚，10mm為46枚。2.2圖像質(zhì)量主觀評分由兩名醫(yī)師分別對圖像進(jìn)行評分，見表1.常規(guī)組FBP圖像較低劑量組FBP的圖像質(zhì)量、圖像噪聲及診斷可信度的評分較高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。圖1、2為2例結(jié)石患者采用兩組掃描方案獲得的圖像，常規(guī)組FBP圖像〔1A、2A〕質(zhì)量較好，能夠知足臨床診斷需求，低劑量組FBP圖像〔1B、2B〕質(zhì)量最差，噪聲最大，使用不同權(quán)重的ASIR處理后，圖像質(zhì)量評分有所提高，當(dāng)ASIR的權(quán)重設(shè)定為80%時(shí)，圖像〔1D、2D〕質(zhì)量明顯提高，低劑量組80%ASIR處理圖像質(zhì)量評分與常規(guī)組FBP處理圖像質(zhì)量評分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2.3圖像噪聲客觀評分常規(guī)組FBP與低劑量組FBP的圖像噪聲差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，當(dāng)使用80%ASIR處理后，低劑量組的圖像噪聲明顯降低，感興趣區(qū)圖像噪聲水平低劑量組ASIR較常規(guī)組FBP低，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表2.2.4輻射劑量兩組患者接受的輻射劑量，低劑量組CTDIvol較常規(guī)組降低70.62%,DLP降低70.63%,ED降低70.56%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義〔P0.05〕,見表3.3討論CT技術(shù)當(dāng)前已成為臨床診斷泌尿系結(jié)石的金標(biāo)準(zhǔn)，有研究[3]表示清楚其在發(fā)現(xiàn)結(jié)石的同時(shí)能夠進(jìn)一步區(qū)分結(jié)石的化學(xué)成分，進(jìn)而指導(dǎo)患者的臨床治療。由于泌尿系結(jié)石患者的復(fù)發(fā)率高[4],患者往往需要接受屢次的CT檢查。自1990年Naidichetal[5]首先報(bào)道低劑量CT胸部掃描以來，低劑量CT掃描越來越遭到人們的關(guān)注。降低輻射劑量的常用方式方法有增大螺距或降低管電流，增大螺距能夠降低患者的輻射劑量，但造成圖像在Z軸上的空間分辨力下降，遺漏小病灶的危險(xiǎn)性增大[6],減低管電流成為降低輻射劑量的首選手段。本研究采用自動管電流調(diào)制技術(shù)降低患者的輻射劑量，其為一種前瞻性的劑量調(diào)控技術(shù)，包括Z軸自動管電流調(diào)節(jié)技術(shù)和角度自動管電流調(diào)節(jié)技術(shù)[7],NI是預(yù)設(shè)的主要參數(shù)之一，NI升高，圖像噪聲水平升高，輻射劑量降低。在掃描定位相時(shí)，機(jī)器會獲得掃描體在Z軸上的厚度、密度等信息，掃描經(jīng)過中，根據(jù)受檢者的體形在Z軸上的變化，管電流會自動進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得各斷層圖像保持預(yù)設(shè)的噪聲水平，在降低劑量的同時(shí)，獲得穩(wěn)定的圖像質(zhì)量[8-10].本研究顯示，使用低劑量掃描，患者接受的輻射劑量由5.98mSv降為1.76mSv,較常規(guī)組下降約70.6%.Kwonetal[11]采用100kV、60mAs低劑量掃描顯示輻射劑量下降76.5%~76.7%,Gervaiseetal[12]采用根據(jù)BMI設(shè)定不同管電壓〔120kV、100kV、80kV〕,自動毫安〔10~300mA〕低劑量掃描顯示輻射劑量下降約76%,與本研究的結(jié)果基本一致；與以往研究相比，本研究的輻射劑量下降程度稍低，揣測可能與管電壓、NI值的設(shè)定及患者的BMI不同有關(guān)。然而，低劑量掃描在降低輻射劑量的同時(shí)，也增加了圖像噪聲，使得圖像質(zhì)量明顯下降。ASIR作為一種降低圖像噪聲的重建算法，它考慮到數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)噪聲性質(zhì)，利用迭代的方式方法在原始數(shù)據(jù)空間加以抑制，在不損害空間分辨力的前提下明顯降低圖像噪聲，獲得清楚明晰的圖像[13].低劑量組掃描的圖像噪聲水平較高，使用不同權(quán)重的ASIR重建后，圖像噪聲水平均有所降低，圖像質(zhì)量提高，能夠較好的知足臨床診斷。本研究采用主觀及客觀評分對圖像質(zhì)量及噪聲進(jìn)行評估，隨著ASIR權(quán)重的逐步增加，感興趣區(qū)的SD值逐步下降，當(dāng)ASIR權(quán)重設(shè)定為80%時(shí)，SD值降至最低，提示圖像噪聲水平最低，此時(shí)圖像質(zhì)量評分亦為最高。楊尚文等[14]在胸部低劑量CT應(yīng)用中以為最適宜ASIR權(quán)重為40%,提出ASIR的權(quán)重并非越高越好，過高的ASIR值能夠進(jìn)一步抑制圖像噪聲，但同時(shí)造成圖像比照度降低，圖像質(zhì)量下降。McLaugh-linetal[15]在使用不同權(quán)重ASIR〔40%、70%、90%〕對腹部圖像處理時(shí)，以為在70%ASIR時(shí)圖像質(zhì)量最好，最能知足于臨床診斷。本研究結(jié)果顯示，當(dāng)ASIR權(quán)重設(shè)定為80%時(shí)，圖像質(zhì)量最好，可較好知足臨床診斷需求，與以往研究比擬有一定的差異，這與選擇不同的檢查部位，具有不同的最佳ASIR權(quán)重設(shè)定有關(guān)。因而，關(guān)于泌尿系CT掃描最適宜的ASIR權(quán)重設(shè)定需進(jìn)一步研究。本研究中尚有需要改良的地方：①在以往的研究中，對照組的選擇經(jīng)常采用異體對照或本身隨訪對照，因個(gè)體差異或在隨訪經(jīng)過中結(jié)石的位置可能會發(fā)生改變，比照性較差，本研究采用本身對照的方式方法，即患者同時(shí)接受常規(guī)組及低劑量組的重復(fù)掃描，這樣的設(shè)置會引起患者接受更多地輻射劑量，但使用低劑量掃描引起的劑量增加并不大[11]