張 進(jìn)，李小虎，余 玲，束宏敏，劉 斌

隨著多層螺旋CT技術(shù)的快速發(fā)展，CT尿路造影(CT urography，CTU)在泌尿系檢查中彰顯了巨大優(yōu)勢(shì)，不僅省去了傳統(tǒng)靜脈尿路造影的腸道準(zhǔn)備工作，而且可得到清晰的圖像，使其成為了泌尿系疾病檢查的首選方法。但是CTU掃描次數(shù)多，一次檢查輻射劑量偏大，因此在不影響診斷的條件下，如何減少輻射劑量成為CTU檢查需解決的問(wèn)題之一[1-2]。能譜CT具有的抑碘技術(shù)能從增強(qiáng)掃描圖像中分離出虛擬平掃(virtual non-contrast scan，VNC)圖像[3]，有望替代常規(guī)平掃(true non-contrast scan，TNC)，使需要進(jìn)行CT泌尿系成像的患者通過(guò)減少掃描次數(shù)來(lái)降低輻射劑量。該研究主要通過(guò)比較CTU延遲期VNC圖像與TNC圖像，探討VNC替代TNC以減少輻射劑量的可行性。

1 材料與方法

1.1病例資料收集2015年10月～2017年2月安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院臨床懷疑泌尿系占位而行CT泌尿系成像的患者24例，其中男18例，女6例，年齡10～75(42.96±19.24)歲，體重指數(shù)(23.70±2.50)kg/m2。行常規(guī)CT平掃及皮質(zhì)期、實(shí)質(zhì)期和延遲期三期能譜GSI掃描。所有患者檢查前簽署知情同意書。

1.2儀器與方法采用GE Discovery CT 750 HD掃描機(jī)?；颊呷⊙雠P位，行全尿路區(qū)CT常規(guī)平掃，后經(jīng)前臂靜脈團(tuán)注非離子對(duì)比劑碘海醇(300 mg/ml)約100 ml，流速3 ml/s，于注射對(duì)比劑時(shí)延時(shí)30 s及60 s分別行尿路區(qū)皮質(zhì)期和實(shí)質(zhì)期二期掃描。掃描參數(shù)：管電壓120 kV，自動(dòng)管電流100～500 mA，球管轉(zhuǎn)速0.4 r/s，螺距1.375，噪聲指數(shù)為11。30 min后行延遲掃描，采用GSI掃描，管電壓在80～140 KVp瞬時(shí)切換，管電流260 mA，球管轉(zhuǎn)速0.8 r/s，螺距1.375。

1.3圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)將掃描原始數(shù)據(jù)行0.625 mm薄層重建并傳至GE AW4.5工作站進(jìn)行后處理。運(yùn)用GSI View軟件對(duì)延遲期圖像進(jìn)行碘水物質(zhì)分離得到VNC圖像，由兩位有10年腹部放射診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師對(duì)VNC圖像與TNC圖像進(jìn)行閱片，并采用打分制就兩組圖像質(zhì)量及疾病的檢出情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。1分：細(xì)小解剖結(jié)構(gòu)不能辨識(shí)，圖像不清晰、偽影及噪聲極明顯，細(xì)節(jié)不清；2分：細(xì)小解剖結(jié)構(gòu)顯示不清，圖像邊緣模糊、偽影較明顯、噪聲較重，細(xì)節(jié)模糊；3分：解剖結(jié)構(gòu)較清晰，圖像略有偽影，噪聲明顯但可接受，大部分解剖結(jié)構(gòu)及細(xì)節(jié)可以滿足診斷，但少數(shù)圖像不能評(píng)價(jià)；4分：解剖細(xì)節(jié)較清晰，圖像邊緣較銳利、無(wú)偽影、噪聲較多，能夠評(píng)價(jià)；5分：解剖細(xì)節(jié)清晰，圖像邊緣銳利、無(wú)偽影及明顯噪聲，解剖關(guān)系明確，能夠簡(jiǎn)單明了的評(píng)價(jià)。圖像質(zhì)量3～5分被認(rèn)為可以接受[4]。

1.4圖像質(zhì)量的客觀評(píng)價(jià)

1.4.1定量測(cè)量感興趣區(qū)的噪聲及對(duì)比噪聲比(contrast to noise ratio，CNR) 選擇右側(cè)腎臟(右側(cè)病變時(shí)選擇健側(cè)腎臟)，分別在腎門平面、腎上下極及右側(cè)豎脊肌層面選擇7個(gè)感興趣區(qū)，面積為30 mm2(compare軟件可保持感興趣區(qū)在各組圖像的同一層面同一部位同一大小)。在TNC的腎門及腎臟上下極層面分別測(cè)得腎臟皮質(zhì)和髓質(zhì)的CT值及其標(biāo)準(zhǔn)差SD，并分別取平均值作為腎臟皮質(zhì)和腎臟髓質(zhì)的CT均值和噪聲值SD常規(guī)，在各組抑碘圖中以同樣方法測(cè)得腎皮質(zhì)和髓質(zhì)的CT均值及其噪聲值SD虛擬：背景噪聲測(cè)量選擇同層面右側(cè)豎脊肌，測(cè)量方法與腎臟皮髓質(zhì)測(cè)量相同。根據(jù)公式計(jì)算出腎皮髓質(zhì)CNR。

腎臟皮髓質(zhì)CNR=(SI腎皮質(zhì)(髓質(zhì))-SI豎脊肌)/背景噪聲。其中SI腎皮質(zhì)(髓質(zhì))為腎臟皮髓質(zhì)CT均值，SI豎脊肌為右側(cè)豎脊肌的CT均值，背景噪聲為右側(cè)豎脊肌的噪聲值。

1.4.2輻射劑量計(jì)算 記錄每例患者能譜CT掃描的容積CT劑量指數(shù)(CT dose index, CTDIvol)和劑量長(zhǎng)度乘積(dose length product, DLP),并按公式計(jì)算有效劑量(effective dose, ED)：ED(mSv)=DLP×k，其中k=0.015 mSv/(mGy·cm)

1.4.3結(jié)石比較 以TNC上結(jié)石最大徑為參照標(biāo)準(zhǔn)將結(jié)石分為4組：分別是<3 mm、3～5 mm、6～10 mm及>10 mm。分別比較在VNC和TNC上的顯示情況。

2 結(jié)果

2.1總體情況24例CTU患者中有15例腎臟及輸尿管結(jié)石(共53枚結(jié)石)，3例腎囊腫，5例輸尿管積水及1例腎盂腫瘤。

2.2客觀評(píng)價(jià)客觀評(píng)價(jià)中延遲期VNC圖像腎臟皮髓質(zhì)噪聲值雖大于TNC圖像腎臟皮髓質(zhì)噪聲值，CNR小于TNC圖像腎皮髓質(zhì)CNR，但兩組圖像的腎皮髓質(zhì)噪聲值及CNR差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表1。

VNC的ED為(16.04±1.84)mSv，TNC的ED為(21.60±2.37)mSv，有效輻射劑量減少了25.74%。且VNC的CTDIvol、DLP及ED均低于TNC，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

對(duì)于≥3 mm的結(jié)石在TNC和VNC圖像上直徑差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且3 mm以上的結(jié)石在VNC圖像上檢出率達(dá)到90%以上，本研究中有2枚TNC上顯示<3 mm結(jié)石在VNC圖像上未檢出，見表2、3。

2.3主觀評(píng)價(jià)兩位診斷醫(yī)師對(duì)VNC圖像的主觀評(píng)分均≥3分，圖像質(zhì)量滿足診斷需求。兩位診斷醫(yī)師對(duì)TNC和VNC圖像的主觀評(píng)價(jià)一致性較高，Kappa值均>0.6，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表4。

2.4VNC與TNC圖像對(duì)病灶的顯示圖1為腎結(jié)石和腎囊腫患者的VNC與TNC圖像，通過(guò)VNC與TNC圖像對(duì)比可看出，左側(cè)輸尿管結(jié)石在TNC圖像上顯示清晰(圖1A)，在VNC圖像上亦可見斑點(diǎn)狀結(jié)石影(圖1B、C、D)；腎囊腫在TNC圖像上可見到類圓形低密度影，邊界清楚(圖1E)，在VNC圖像上病灶亦清楚可見，可達(dá)到TNC同樣的診斷效果(圖1F)。

3 討論

近年來(lái)，隨著CT在臨床檢查中的廣泛應(yīng)用，患者接受到的輻射也逐漸增加[5]。通過(guò)減少掃描次數(shù)來(lái)降低患者做CT檢查的輻射已在雙能CT的使用和研究中取得了可行的試驗(yàn)成果[6]。能譜CT最顯著的特征就是提供了多種定量分析方法與多參數(shù)成像為基礎(chǔ)的綜合診斷模式。彭波 等[7]通過(guò)比較TNC與能譜CT兩種類型VNC圖像對(duì)泌尿系結(jié)石的檢出情況，發(fā)現(xiàn)VNC對(duì)結(jié)石的檢出和顯示情況與TNC具有較好一致性，而且替代TNC可減少約27.89%的輻射劑量。胡鐳 等[8]研究發(fā)現(xiàn)采用VNC技術(shù)省略TNC對(duì)甲狀腺結(jié)節(jié)進(jìn)行評(píng)估，平均吸收劑量可減少約48.76%。王慧慧 等[9]通過(guò)比較第二代雙源CT對(duì)胰腺的VNC與TNC的輻射劑量，同樣發(fā)現(xiàn)用VNC代替TNC可降低患者約18.31%的有效輻射劑量。

本研究通過(guò)CTU檢查中排泄期GSI掃描圖像得出VNC圖像，與TNC比較其臨床應(yīng)用中的可行性，初步結(jié)果表明在滿足臨床診斷圖像質(zhì)量要求的前提下使用VNC技術(shù)CTU檢查的輻射劑量較使用TNC技術(shù)CTU檢查的輻射劑量減少25.74%，與此同時(shí)，VNC可以減少患者的檢查時(shí)間及費(fèi)用，特別是對(duì)于急癥和需要長(zhǎng)期隨訪多次進(jìn)行CT檢查有非常大的臨床應(yīng)用價(jià)值。

表1 VNC和TNC圖像客觀指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果

表2 TNC和VNC圖像上結(jié)石大小比較(n=15)

注：<3 mm結(jié)石在VNC圖像上未檢出，未做統(tǒng)計(jì)分析

表3 TNC和VNC圖像上結(jié)石檢出情況(n=15)

表4 兩位診斷醫(yī)師對(duì)圖像質(zhì)量的主觀評(píng)分(n=24)

圖1 腎結(jié)石和腎囊腫的VNC與TNC圖像對(duì)比

本研究中測(cè)量VNC圖像上腎皮質(zhì)和髓質(zhì)的噪聲均>TNC，CNR

本研究存在下述不足，① 樣本量較小，由此得到的相關(guān)參數(shù)可能存在一定偏差，有待以后研究中進(jìn)一步增加樣本量；② 本研究泌尿系造影結(jié)石患者居多，對(duì)泌尿系腫瘤占位患者未作定量分析比較，這也成為了以后研究的方向；③ 基于能譜CT的VNC不能提供CT值測(cè)量，對(duì)于CT值的研究比較有待進(jìn)一步擴(kuò)展。

綜上所述，CT泌尿系成像中，能譜CT的VNC替代TNC，可在圖像質(zhì)量滿足臨床診斷需求下有效減少輻射劑量，優(yōu)化臨床工作流程，具有較好的臨床應(yīng)用價(jià)值。

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