胡偉良，陳永紅，曹江燕，馬建人

1.國家廣播電影電視總局機關(guān)服務(wù)中心門診部 放射科，北京 100045；

2.解放軍二六一醫(yī)院 a.放射科；b.特診科；c.醫(yī)學(xué)工程科，北京 100094

雙能量減影技術(shù)在老年人肺部體檢的應(yīng)用優(yōu)勢

胡偉良1，陳永紅2a，曹江燕2b，馬建人2c

1.國家廣播電影電視總局機關(guān)服務(wù)中心門診部 放射科，北京 100045；

2.解放軍二六一醫(yī)院 a.放射科；b.特診科；c.醫(yī)學(xué)工程科，北京 100094

目的探討數(shù)字X線攝影雙能量減影在老年人肺部體檢的臨床應(yīng)用價值。方法選取2016年參加體檢的435例55歲以上老年人，行肺部后前位雙能量減影攝影。圖像后處理獲得標(biāo)準(zhǔn)DR圖像、軟組織減影DR圖像和骨骼減影DR圖像，由2位影像診斷副主任醫(yī)師、1位影像診斷主任醫(yī)師對每位體檢者影像資料進行診斷對比分析。比較不同煙齡患者肺部結(jié)節(jié)的檢出情況。結(jié)果較SDR圖像，DES圖像病灶檢出率明顯提高（χ2=7.212，P=0.007）。若肺結(jié)節(jié)位于肺組織和肋骨重疊處，則減影后結(jié)節(jié)較標(biāo)準(zhǔn)DR圖像更清晰；若肺結(jié)節(jié)位于肋骨間隙處，則結(jié)節(jié)大小、密度較標(biāo)準(zhǔn)胸片略小、略低。各個煙齡段的肺結(jié)節(jié)檢出例數(shù)和檢出率都有提高，但肺結(jié)節(jié)檢出率無統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)論DR雙能量減影技術(shù)應(yīng)用于肺部檢查，能去除肋骨的干擾，降低呼吸動度的影響，提高了肺部結(jié)節(jié)檢出率，因此對于有吸煙史者老年人建議定期行肺部DR雙能量減影攝影篩查。

數(shù)字X線攝影；雙能量減影；肺結(jié)節(jié)；DR圖像；體檢

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，醫(yī)學(xué)影像設(shè)備也在不斷發(fā)展進步更新，由最初的傳統(tǒng)X光膠片攝影，經(jīng)計算機X線攝影（Computer Radiography，CR）過渡，發(fā)展到今天的數(shù)字X線攝影（Digital Radiography，DR）。疾病的檢查率逐步提高，單次曝光使得患者的吸收劑量逐步降低。DR技術(shù)不僅降低了患者的輻射病變風(fēng)險，也給醫(yī)療機構(gòu)帶來便利，提高了患者檢查通過率和工作效率。DR的臨床應(yīng)用提高了肺部攝影的成像質(zhì)量和肺部疾病的檢出率。隨著生活水平的提高，個人的健康意識加強，定期的體檢成為老年人每年一項必須健康活動，肺部影像檢查必不可少。雙能量減影（Dual Energy Subtraction，DES）技術(shù)獲取常規(guī)圖像外還能獲得了軟組織、骨骼減影圖像。截止到2017年5月份，通過“中國知網(wǎng)”篇名檢索，以“雙能量減影”和“結(jié)節(jié)”關(guān)鍵詞檢索到12篇文章，研究得出雙能量減影能夠提高肺結(jié)節(jié)的檢出率結(jié)論，但這些研究均為小樣本量回顧性研究。本文將該技術(shù)應(yīng)用到批量老年患者的常規(guī)體檢中，以期驗證肺結(jié)節(jié)的檢出率是否提高，探討有無應(yīng)用上的優(yōu)勢。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2016年參加體檢的435例55歲以上老年人，男376名，女59名，最大年齡93歲，最小55歲,平均年齡74歲。具有吸煙史232例，煙齡1～10年的患者32名、煙齡11～20年的患者47名、煙齡21～30年的患者89名、煙齡31年以上的患者64名。

1.2 設(shè)備資料

Philips DigitalDiagnost型 DR，AGFA DRYSTAR5500干式激光打印機。

1.3 攝影方法

選擇DES模式，像源距離（SID）：180 cm，采用AEC(電離室自動曝光控制），選擇1、2區(qū)（雙上），曝光條件：高能量120 kV、200 mA；低能量60 kV、250 mA。標(biāo)準(zhǔn)體位站立，深吸氣屏氣曝光，兩次曝光時間間隔120 ms。一次屏氣、兩次曝光采集，獲得標(biāo)準(zhǔn)（以下簡稱SDR）、軟組織、骨骼3幅圖像。

1.4 圖像分析方法

每位體檢者的圖像通過DRYSTAR5500干式激光打印機14 in×17 in膠片實際大小尺寸打印。由兩位影像診斷副主任醫(yī)師、一位主任醫(yī)師對每位檢查者的圖像進行診斷分析，將肺結(jié)節(jié)整體及邊緣按顯示程度進行觀察評價，分為不顯示、顯示、顯示模糊、顯示清楚4類，并與標(biāo)準(zhǔn)DR圖像進行對照。意見不統(tǒng)一時由主任醫(yī)師作出最終結(jié)果。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

使用SPSS 19.0軟件，對標(biāo)準(zhǔn)圖像和軟組織減影圖像檢出肺小結(jié)節(jié)率、具有吸煙史者肺小結(jié)節(jié)檢出率和肺結(jié)節(jié)顯示位置進行四格表χ2檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 SDR圖像與DES圖像對肺小結(jié)節(jié)檢出率的對比分析結(jié)果

DES軟組織圖像比標(biāo)準(zhǔn)DR圖像能檢出更多的肺部結(jié)節(jié)。對本次所有體檢者的影像資料進行對比觀察，見表1。SDR圖像經(jīng)DES處理后，所發(fā)現(xiàn)的結(jié)節(jié)病例數(shù)由41例增加到58例，檢出率提高至13.33%（58/435），其中結(jié)節(jié)鈣化從10例增加到19例；SDR圖像清楚顯示結(jié)節(jié)占56.10%（28/41），DES圖像清楚顯示結(jié)節(jié)占81.03%（46/58）。對兩種圖像結(jié)節(jié)檢出率進行四格表資料χ2檢驗，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=7.212，P=0.007）。

表1 肺結(jié)節(jié)SDR圖像與DES圖像的肺小結(jié)節(jié)對比分析結(jié)果

2.2 不同煙齡段SDR圖像與DES圖像對肺小結(jié)節(jié)檢出率對比分析結(jié)果

各個煙齡段DES圖像肺結(jié)節(jié)檢出例數(shù)和檢出率較SDR都有提高，煙齡30年以上檢出率提高最明顯，由23.13%（15/64）提高到34.38% （22/64），總檢出率由16.38% （38/232）提高至23.28%（54/232）。各年齡段肺結(jié)節(jié)檢出率分組經(jīng)四格表資料χ2檢驗差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；對不同煙齡段SDR圖像和DES圖像肺結(jié)節(jié)總檢出率進行四格表資料χ2檢驗差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=3.471，P=0.04），見表2。

表2 不同煙齡肺小結(jié)節(jié)檢出率對比分析結(jié)果

肺小結(jié)節(jié)大小在0.5～3 cm之間，標(biāo)準(zhǔn)DR圖像中25例肺結(jié)節(jié)位于肺組織和肋骨重疊處，10例顯示清楚，15例顯示模糊；16例肺結(jié)節(jié)位于肺組織和肋骨間隙，13例顯示清楚，3例顯示模糊，見表3。肺結(jié)節(jié)位于肋骨重疊處其檢出率進行四格表資料χ2檢驗差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=7.148，P=0.008），而肺結(jié)節(jié)位于肺組織和肋骨間隙檢出率進行四格表資料χ2檢驗差異無統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=1.702，P=0.192）。因此DES攝影獲得的圖像對比度更好，層次更豐富，信息量更多，肺結(jié)節(jié)檢出率明顯提高，較標(biāo)準(zhǔn)DR圖像更有價值，見表3。

表3 DES軟組織圖像與SDR圖像肺小結(jié)邊緣節(jié)顯示清晰度的比較 (例)

2.3 SDR圖像與DES圖像對不同位置肺小結(jié)節(jié)顯示對比分析結(jié)果

DES減影軟組織圖像中38例肺結(jié)節(jié)位于肺和肋骨重疊處，28例顯示清楚，10例顯示模糊，相比標(biāo)準(zhǔn)DR圖像，減影后結(jié)節(jié)較標(biāo)準(zhǔn)DR圖像更易顯示，結(jié)節(jié)邊緣更清晰，見圖1白箭頭所示。20例肺結(jié)節(jié)位于肋骨間隙處，19例顯示清楚，1例顯示模糊，結(jié)節(jié)大小、密度較標(biāo)準(zhǔn)胸片略小、略低，個別結(jié)節(jié)顯示不如標(biāo)準(zhǔn)胸片，見圖2。大結(jié)節(jié)3 cm以上3例，SDR和DES圖像上顯示結(jié)節(jié)數(shù)相同。DES骨組織圖像比標(biāo)準(zhǔn)DR圖像更好顯示結(jié)節(jié)內(nèi)鈣化。

圖1 位于肺和肋骨重疊處的結(jié)節(jié)影像

圖2 位于肋骨間隙處的結(jié)節(jié)影像

3 討論

醫(yī)療的最終目的是治病救人，其目標(biāo)是教會大眾如何預(yù)防疾病，進而遠離疾病。定期的健康體檢就是預(yù)防疾病，早發(fā)現(xiàn)早治療。肺結(jié)節(jié)檢測一直是胸部放射學(xué)的研究熱點，其原因是相當(dāng)一部分肺結(jié)節(jié)是原發(fā)性肺癌。當(dāng)肺癌還處在早期時，患者通常無明顯自覺癥狀，此時主要依靠影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)病變并進行定位和定性診斷。肺癌的早期診斷對手術(shù)治療之后的生存率和預(yù)后有著重要的意義[1-4]。胸部X線平片是檢查胸部疾病最便利、最便宜的檢查。目前用于肺結(jié)節(jié)檢測和表征的標(biāo)準(zhǔn)是MDCT；然而，由于其成本高，工作流程問題和輻射暴露，MDCT不能代替胸部X線檢查用于一般胸部成像[5]。DES技術(shù)能夠提供選擇圖像，改善胸部平片的判斷敏感性，這種新技術(shù)可以提高普通放射的診斷精度，同時保持其檢查時間快，成本低，輻射劑量低等優(yōu)點[6]。DES肺組織影像由于去除了骨性胸廓的干擾，對正常影像解剖結(jié)構(gòu)如血管、氣管、支氣管等方面分辨率明顯提高，使肺內(nèi)病灶暴露更加充分[7]。Ishigaki等[8]認為，DES在15%的病例中可發(fā)現(xiàn)常規(guī)X線攝影所未能發(fā)現(xiàn)的診斷信息；黃銳等[9]通過雙能量減影與常規(guī)DR檢測肺結(jié)節(jié)模型的實驗研究認為DES將有望提高對小肺結(jié)節(jié)（包括早期肺癌）的檢出率，具有良好的應(yīng)用前景與價值。所以運用DES技術(shù)使本研究肺結(jié)節(jié)檢出率提高至13.33%，特別是與肋骨重疊處肺結(jié)節(jié)更易檢出。本研究中DES圖像肺結(jié)節(jié)清楚顯示率為73.68%（28/38），明顯高于標(biāo)準(zhǔn)DR圖像40%（10/25），具有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=7.148，P=0.008）；另有報道，位于與肋骨無重疊區(qū)個別小結(jié)節(jié)，在減影后由于軟組織對比度下降，導(dǎo)致可辨性不如常規(guī)胸片[10]。本研究發(fā)現(xiàn)，肺結(jié)節(jié)位于肺組織和肋骨間隙檢出率的差異無統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=1.702，P=0.192），因此肺組織減影像與骨減影像結(jié)合能區(qū)分肺內(nèi)結(jié)節(jié)病變和肋骨上病變。

在判定肺結(jié)節(jié)鈣化上DES也有很大幫助，本研究鈣化檢出10例。鈣的檢出與含鈣濃度有關(guān)，凡鈣含量大于35 mg/m3的結(jié)節(jié)能在減影后骨像上辨認，其含鈣濃度與減影圖像上的光密度呈直線相關(guān)，在減影圖像上肉眼判斷有、無鈣化非?？煽浚槐卦傩袦y量[11]。雙能量減影胸片檢查鈣化的肺結(jié)節(jié)中，在常規(guī)胸片上不能判斷有無鈣化，在手術(shù)切除標(biāo)本浸泡化學(xué)分析中，所得出的鈣含量與在雙能量減影骨像上測量換算出的鈣含量非常相近[12]；DES技術(shù)增強了醫(yī)生們診斷肺結(jié)節(jié)是否含有鈣化的信心，不需要行CT檢查來確診，也節(jié)約了資源和成本。

肺癌是目前死亡率較高的腫瘤，煙草是該疾病高危因素，對該群體更應(yīng)重點關(guān)注。如何更早發(fā)現(xiàn)是一個難點和熱點，有人主張對高危人群實行定期的低劑量肺部CT平掃；雖然王駿等[13]通過胸部DR雙能量減影與胸部CT吸收劑量對照研究認為DR雙能量減影被檢者隨機吸收劑量介于常規(guī)胸部CT與低劑量胸部CT掃描之間，SDR胸部吸收劑量均數(shù)為0.1699 msv，胸部雙能量減影吸收劑量均數(shù)為0.418 msv，胸部低劑量CT吸收劑量均數(shù)為0.1412 msv,但其費用高于DES數(shù)倍，多次檢查一般家庭較難承受。劉偉娟[16]通過DES與低劑量螺旋CT在SPNs檢測的對照研究中發(fā)現(xiàn)，DR兩次曝光法DES的檢出率與低劑量螺旋CT相當(dāng)，兩者無顯著差異。232例吸煙患者DES圖像檢出肺結(jié)節(jié)率23.28%（54/232），明顯高于標(biāo)準(zhǔn)DR圖像16.38%（38/232），也具有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=3.471，P=0.04），應(yīng)用優(yōu)勢顯而易見。

隨著越來越多的證據(jù)表明DES可以在診斷肺結(jié)節(jié)方面具有優(yōu)勢，它提高了診斷肺結(jié)節(jié)的信心和準(zhǔn)確性?？捎糜谠u估肺癌高風(fēng)險患者。這包括具有重大吸煙史，職業(yè)暴露，家族史或肺部惡性腫瘤癥狀的患者。它也可用于評估患有肺轉(zhuǎn)移風(fēng)險的其他惡性腫瘤患者[17]。雖然DES的應(yīng)用范圍逐步擴大，但其也有應(yīng)用受限。由于圖像噪聲增大，DES軟組織圖像的清晰度比SDR圖像略差[18]。雖然雙能量減影技術(shù)間隔曝光時間越來越短，但是心率超過100次/min，在檢查過程中不能屏氣的特殊患者，由于呼吸運動的偽影增加，得到的圖像顯示效果欠佳，不適于做DR雙能量肺部減影[19]。另外，DES軟組織圖像對心影后方結(jié)節(jié)顯示不如SDR圖像清晰[20]。

隨著CT掃描速度的提高，利用CT檢查對疾病診斷陰性率大幅增加，這就進一步加大被檢者隨機吸收劑量[13-15]，也加重了患者的經(jīng)濟負擔(dān)。檢查手段的選擇本著簡單廉價的，DES胸部攝影作為常規(guī)胸部攝影和低劑量肺部CT掃描一個很好的補充手段，其應(yīng)用范圍也越來越大，陰性檢查也逐步降低。對老年人尤其是有吸煙史者常規(guī)年度體檢建議選擇DES攝影檢查。

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本文編輯 王靜

Advantage of Dual Energy Subtraction Technique in Elderly Pulmonary Examination

HU Wei-liang1, CHEN Yong-hong2a, CAO Jiang-yan2b, MA Jian-ren2c

1.Department of Radiology, the State Administration of Radio Film and Television Authority Service Center Outpatient, Beijing 100045, China; 2.a.Department of Radiology; b.Department of Ultrasonography; c.Department of Medical Engineering, the 261stHospital of PLA, Beijing 100094, China

ObjectiveTo investigate the clinical value of X-ray digital radiography (DR) dual energy subtraction (DES) for elder people during lung examination.MethodsWe selected 435 cases over the age of 55 who participated in physical examination in 2016 in our hospital. All these patients underwent DES photography. The standard DR (SDR), soft tissue subtraction DR images, and bone subtraction DR images were obtained and were analyzed by a chief physician and 2 deputy chief physicians of imaging diagnosis.ResultsCompared with the SDR image, the DES image significantly increased the detection rate of pulmonary nodules (χ2=7.212, P=0.007). If the pulmonary nodules sited in the overlap of lung tissue and rib, the image will clearer after subtraction. However, if the pulmonary nodules sited between the ribs, the image will less clear after subtraction. The detection rate of pulmonary nodules was much higher in DES image than that of SDR image in different smoking ages, but the differences were not significant.ConclusionDES technique improves the detection rate of pulmonary nodules by removing interference of ribs and reducing the effect of breathing. Therefore, this technique could be used for routinely physical examination for elderly people with smoking history.

digital radiography; dual energy subtraction; pulmonary nodules; DR image; physical examination

R816.4

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2017.08.017

1674-1633(2017)08-0068-04

2017-01-25

2017-05-22

作者郵箱：cyhmortal@sina.com