低剂量自适应迭代重建技术在...面部联合外伤CT检查中应用_马文灿.pdf

安 徽 医 药 Anhui Medical and Pharmaceutical Journal 2023 Jul，27（7）低剂量自适应迭代重建技术在颅面部联合外伤CT检查中应用马文灿a，陶晓飞a，丁智超a，韩福生b，宋洋洋a，杨璨嘉a，彭恋a，李亚新a作者单位：承德市中心医院，a放射医学影像科，b医疗美容科，河北 承德067000通信作者：李亚新，男，主任医师，研究方向为放射影像，Email：基金项目：承德市科学技术课题项目（202109A181）摘要：目的 探讨低剂量自适应迭代重建技术在颅面部联合外伤CT检查中应用。方法 选取2019年2月至2021年12月承德市中心医院收治的180例颅面部联合外伤病人，均行常规剂量CT扫描 常规组，最佳噪声指数（noise index，NI）结合30%自适应迭代重建，在复查CT（与初次扫描间隔24 h）中按照随机数字表法将病人按照1 1 1均分为A组（n=60，NI25结合40%自适应迭代重建）、B组（n=60，NI30结合50%自适应迭代重建）、C组（n=60，NI35结合60%自适应迭代重建），均使用同一设备进行扫描。比较各组扫描时间、受检者剂量容积指数（CT dose index of volume，CTDIvol）、扫描长度（length，L）、剂量长度乘积（dose length product，DLP）、有效剂量（effective dose，ED）、对比信噪比（compare signal-to-noise ratio，CNR）、信噪比（signal-to-noise ratio，SNR）、图像质量主观评价效果。结果 扫描时间：C组A组和常规组B组，两两比较均差异有统计学意义（PA组B组C组，两两比较均差异有统计学意义（PA组B组C组，两两比较均差异有统计学意义（P0.008）；C组满意率（88.33%）低于常规组（100.00%）（P0.008）。结论 CT扫描中，NI30结合50%自适应迭代重建能满足高质量图像和低辐射剂量的双重要求，可作为颅面部联合外伤的一个最佳诊断参数组合。关键词：头部损伤，闭合性；头部损伤，穿透性；体层摄影术，X线计算机（CT）；自适应迭代重建技术；低剂量；颅面部联合外伤Application of low-dose adaptive iterative reconstruction technique in combined craniofacial trauma CT examinationsMA Wencana,TAO Xiaofeia,DING Zhichaoa,HAN Fushengb,SONG Yangyanga,YANG Canjiaa,PENG Liana,LI YaxinaAuthor Affiliation:aDepartment of Radiology Imaging,bDepartment of Medical Cosmetology,Chengde Central Hospital,Chengde,Hebei 067000,ChinaAbstract：Objective To investigate the application of low-dose adaptive iterative reconstruction techniques in combined craniofacial trauma CT examinations.Methods A total of 180 patients with combined craniofacial trauma who were treated in Chengde Central Hospital from February 2019 to December 2021 were selected and underwent conventional dose CT scans(conventional group,optimal noise index(NI)combined with 30%adaptive iterative reconstruction),in the re-examination CT(with an interval of less than 24 h from the initial scan),the patients were equally divided into group A(n=60,NI25 combined with 40%adaptive iterative reconstruction),group B(n=60,NI30 combined with 50%adaptive iterative reconstruction),group C(n=60,NI35 combined with 60%adaptive iterative reconstruction),all were scanned with the same equipment.The scan time,subject dose volume index(CTDIvol),scan length(L),dose length product(DLP),effective dose(ED),contrast signal-to-noise ratio(CNR),signal-to-noise ratio(SNR),subjective evaluation of image quality were compared.Results Scanning time:group C group A and routine group group B,the difference was statistically significant(P group A group B group C,the difference between the two comparisons was statistically significant(P group A group B group C,the difference was statistically significant(P 0.008);the satisfaction rate of group C(88.33%)was lower than that of the conventional group(100.00%)(P0.05），见表 1。本研究获病人或近亲属对研究方案签署知情同意书，符合 世界医学协会赫尔辛基宣言 相关要求。1.2方法1.2.1CT检查颅面部扫描采用Philips Brilliance i型128排CT，根据最佳噪声指数（noise index，NI）和自适应迭代权重组合方式调整扫描剂量，全组病人均行常规剂量CT扫描：NI结合30%自适应迭代重建，在复查CT（与初次扫描间隔24 h）A组：NI25结合 40%自适应迭代重建；B组：NI30结合 50%自适应迭代重建；C组：NI35结合60%自适应迭代重建。均使用同一设备进行扫描，层厚5 mm，管球转速0.5 s/r，管电流 10500 mA，层间距 5 mm，螺距 1.375 1.000，管电压120 kVp。1.2.2图像分析使用 Philips IntelliSpace Portal，V9.0工作站重建图像，辐射剂量计算：受检者剂量容积指数（CT dose index of volume，CTDIvol）、扫描长度（length，L），剂量长度乘积（dose length product，DLP）=CTDIvolL，有效剂量（effective dose，ED）=DLPk，其中k=0.002 3。图像客观评价指标：对比信噪比（compare signal-to-noise ratio，CNR）、信噪比（signal-to-noise ratio，SNR）：在侧脑室上方半卵圆中心层面测量脑中线两侧白质 CT 值并取其均值（CT白质），在双侧侧脑室内测量脑脊液SD值并取其平均值作为图像噪声（noise，N）指标，在病灶最大层面测量CT值平均值（CT病灶）和标准差值（SD病灶），所有层面ROI=0.2 cm2。以上所有数据由同一操作者每例测量三次，并取其均值作为最终数据。SNR=CT病灶/N，CNR=（CT白质CT病灶）/N。图像质量主观评价8：1分（差）：完全不能用于诊断，图像模糊、解剖结构无法辨认；2分（差）：不符合诊断要求，图像伪影大，解剖结构难以辨认；3分（可）：基本符合诊断要求，断层图像可见12处伪影，图像显示尚清晰；4分（良）：可符合诊断要求，无明显噪声，图像显示清晰；5分（优）：完全符合诊断要求，无伪影，重建图像平滑、连续，图像显示清晰。满意率=（优+良+可）/总例数100%。1.3观察指标比较各组扫描时间、CTDIvol、L、DLP、ED。比较各组 CNR、SNR。比较各组图表1颅面部联合外伤病人180例一般资料比较组别常规组A组B组C组F（2）值P值例数180606060年龄/（岁，x s）39.6410.7840.289.3538.9910.2639.6511.080.150.929性别/例（%）男104（57.78）38（63.33）31（51.67）35（58.33）（1.69）0.640女76（42.22）22（36.67）29（48.33）25（41.67）身体质量指数/（kg/m2，x s）24.071.2224.091.3723.871.1524.251.090.990.399受伤原因/例（%）交通事故95（52.78）31（51.67）34（56.67）30（50.00）（2.36）0.984跌伤20（11.11）8（13.33）7（11.67）5（8.33）坠落伤40（22.22）12（20.00）13（21.67）15（25.00）打击伤25（13.89）9（15.00）6（10.00）10（16.67）受伤至入院时间/（h，x s）4.831.344.551.425.041.634.891.571.210.3061350安 徽 医 药 Anhui Medical and Pharmaceutical Journal 2023 Jul，27（7）像质量主观评价效果。1.4统计学方法数据采用SPSS 24.0分析，计数资料用例（%）表示、2检验，计量资料采取Bartlett方差齐性检验与Kolmogorov-Smirnov正态性检验，均确认具备方差齐性且近似服从正态布，以x s表示，多组间比较以单因素方差分析，两两比较以LSD-t检验。检验标准=0.05，计数资料多组间的比较，在进行两两比较时，使用调整后的检验水准，=/n（n1）/2，其中n为组别数，本研究=0.008。2结果2.1扫描时间、辐射剂量扫描时间：C组A组和常规组B 组，两两比较差异有统计学意义（PA 组B 组C 组，两两比较差异有统计学意义（P0.05）；SNR：常规组A组B组C组，两 两 比 较 均 差 异 有 统 计 学 意 义（P0.008）；C组满意率低于常规组（PA组B组C组，提示与常规剂量CT扫描相比，A、B、C组病人辐射剂量依次降低，C组病人辐射剂量最小。针对低剂量CT扫描，国内外已有采用自适应迭代重建降低辐射剂量的相关报道10-11。May等12纳入了52例胸部CT扫描病人，发现使用自适应迭代重建可将增强胸部 CT 的剂量减少 50%，且不会影响图像质量，可作为减少辐射暴露的一个强大工具。辐射剂量、图像显示质量、噪声之间需要实现一个较好的平衡与配置，单纯增加NI可减少辐射剂量，再结合表2颅面部联合外伤病人180例扫描时间、辐射剂量比较/x s组别常规组A组B组C组F值P值例数180606060扫描时间/s18.843.3319.113.2521.734.0212.563.6975.430.001CTDIvol/mGy70.565.3746.283.0842.032.8638.193.401 284.210.001L/cm23.353.6223.292.0522.982.2123.051.870.330.806DLP1 647.5859.251 077.8651.90965.8544.87880.2837.365 034.030.001ED/mSv3.790.092.480.072.220.062.020.0512 585.800.001注：CTDIvol为受检者剂量容积指数，L为扫描长度，DLP为剂量长度乘积，ED为有效剂量。与常规组比较，P0.05。与A组比较，P0.05。与B组比较，P0.05。表3颅面部联合外伤病人180例图像客观评价参数比较/x s组别常规组A组B组C组F值P值例数180606060CNR3.480.373.520.413.370.393.450.461.650.178SNR3.960.483.600.353.110.242.790.27161.870.001注：CNR为对比信噪比，SNR为信噪比。与A组比较，P0.05。与B组比较，P0.05。表4颅面部联合外伤病人180例图像质量主观评价比较/例（%）组别常规组A组B组C组例数180606060优140（77.78）45（75.00）41（68.33）27（45.00）良29（16.11）10（16.67）11（18.33）14（23.33）可11（6.11）4（6.67）6（10.00）12（20.00）差0（0）1（1.67）2（3.33）7（11.67）满意率180（100.00）59（98.33）58（96.67）53（88.33）注：四组满意率比较，2=23.04，P0.001。与常规组比较，PA 组B 组C 组，提示常规组 SNR 最高。首先图像质量应以解决实际问题为准，在不影响疾病诊断前提下，可允许适度噪声存在，原因在于，噪声主要影响低对比度分辨率，高对比影像可容忍一定噪声水平19-20。如高密度脑出血大病灶在一般声像质量情况下仍可获得较高检出率。从主观角度评价，C组满意率低于常规组，A组、B组满意率与常规组比较，差异无统计学意义，说明C组图像质量欠佳，A组和B组图像质量满意。结合上文剂量分析结果可知，B组NI30结合50%自适应迭代重建能满足高质量图像和低辐射剂量的双重要求，用于颅面部联合外伤的诊断最佳。另对因病情必须进行多次CT扫描时，若受检者颅脑有明显病变，首次CT常规剂量扫描诊断已经明确，不存在细小、轻微病变，再次复查主要是对水肿、脑中线、病灶大小等进行观察，可在上次降低剂量扫描图像获得满意后，再次复查才可继续降低辐射剂量扫描。临床实际工作中，病人病情复杂，且不同个体异质性强，必要时应不求最好的图像质量，只求满意的诊断结果，灵活运用。值得注意的是，本研究还发现，B组扫描时间最长，但由于扫描时间均以秒计量，对临床影像扫描时效性影响较小，故在可接受范围内。本研究局限之处在于，未观察不同管电压对辐射剂量影响，有待后续设置不同管电压，通过观察比较其图像质量和辐射剂量，来确定其最佳参数。综上所述，CT扫描中，NI30结合50%自适应迭代重建能满足高质量图像和低辐射剂量的双重要求，可作为颅面部联合外伤的一个最佳诊断参数组合。参考文献1 BOUAOUD J，BEHEIRY MEL，JABLON E，et al.DIVA，a 3D virtual reality platform，improves undergraduate craniofacial trauma educationJ.J Stomatol Oral Maxillofac Surg，2021，122（4）：367-371.2 GARBA I，ZARB F，MCENTEE MF，et al.Computed tomography diagnostic reference levels for adult brain，chest and abdominal examinations：a systematic reviewJ.Radiography（Lond），2021，27（2）：673-681.3 HA JY，BAEK HJ，RYU 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normal blood magnesium:one case reportCHEN Zongcun,LAI Shuchang,WANG Qiuyi,CAI Xiaoyan,WANG Yuanfei,FU MaoxiongAuthor Affiliation:Department of Endocrinology,The Second Affiliated Hospital of Hainan Medical University,HaiKou,Hainan 570311,ChinaAbstract：Objective To investigate the clinical characteristics,diagnosis and treatment of Gitelman syndrome with osteoporosis and normal blood magnesium.Methods One case of Gitelman syndrome with severe osteoporosis and no hypomagnesium was admitted to the Department of Endocrinology,the Second Affiliated Hospital of Hainan Medical University on February,2017.The literatures were reviewed and the characteristics of the disease were summarized.Results The disease was characterized by severe hypokalemia,multiple bone and joint pain,which was easily misdiagnosed.Potassium,aldosterone antagonist and anti-osteoporotic effectively allevi临床医学1353