（山东省平度市人民医院影像科；山东平度266700）
【摘要】探讨256层螺旋CT、iDose4重建在中耳低剂量检查及后处理技术应用的价值。
关键词：低剂量；中耳；迭代重建；CT；iDose4；辐射剂量；后处理技术
随着X线技术的发展，其在临床中的应用越来越广泛，特别是1972年电子计算机X射线断层扫描技术（Computer Tomography, CT）应用于临床，其在数量及技术上得到了快速的发展。在CT出现之前，X线检查一直是中耳临床检查的主要方法，包括特殊的投照体位与造影检查等，虽然可以为临床提供一定的指导意义，但其无法直观、立体的显示中耳的解剖结构及病变，因此临床应用中有很大的局限性。CT的出现，显著地改善了X线检查的能力，其检查有着良好的空间分辨率，其对于疾病的定位及定性诊断较X线机显著增高，极大的开阔了X线检查在临床的应用，使X线诊断的准确率大幅度地提高。传统CT使用单排探测器进行单层面图像采集，图像无法进行后处理，只能通过不同体位的扫描方法进行扫描，检查时间长、检查过程复杂，患者有可能因为多次扫描而增加辐射剂量。近些年来，随着多层螺旋CT的发展，CT扫描速度、图像分辨率及后处理能力得到了明显提高，将其在临床中的应用推向巅峰。多层螺旋CT具有多种明显的优点，其扫描层厚小，空间分辨率高，扫描图像逐渐接近各向同性。各向同性最大的优点就是可以利用这些原始扫描的薄层图像进行各个方向的重组，得到任意角度的图像。图像质量及通过图像提供的诊断信息较前明显增加，其在临床的应用也越来越广泛。但随之而来的问题也愈加突出。因为接受CT检查的人数大大增加，患者接受的辐射剂量问题及其潜在的危害性也越来越得到大家的重视。因此在保证图像质量的前提下低剂量扫描成为临床CT检查的追求目标。许多放射学家、物理学家都在致力于低剂量扫描技术的研究。
材料与方法
1. 临床资料
本次研究收集我院2014年11月-2015年11月期间，行256层螺旋CT中耳扫描的检查者120例，其中男性57例，女性63例，年龄19-81岁（平均45±11.6岁）。纳入标准：临床证实无颞骨疾患且扫描结果正常者，经两名高级职称医师共同确定，两名医师意见有分歧时由一名有30年以上工作经验的高级职称医师决定。排除标准：中耳检查结果异常者（经两名高级职称医师共同确定），患者有假牙或头颈部金属异物无法取出者。
2.设备和扫描参数
2.1 仪器设备
采用荷兰飞利浦公司Brilliance 256层CT成像系统进行扫描，PowerEdge T620星云图像工作站进行图像后处理。
2.2 扫描体位
嘱患者去除头部及颈部金属物（消除伪影），仰卧位平躺于检查床上，头部置于扫描床上，收紧下颌，借助扫描机架的激光定位线，尽可能的摆正头部，使左右对称，颅脑正中矢状位与激光定位线中心线一致，行轴位扫描。
2.3 扫描参数
每位患者均行仰卧位轴位扫描，扫描基线为听鼻线（平行于硬腭），扫描范围为乳突尖至鼓室盖上缘。对照组行临床中耳常规扫描，管电压120kV，管电流200mAs，准直宽度20×0.6mm，视野200mm，重建矩阵512×512，旋转时间1s/r，重建层厚0.6mm，重建间隔0.3mm，重建方式为滤波反投影法。低剂量组保持其他扫描参数及扫描方法不变，降低管电流（150mAs、100mAs），并结合iDose4方法重建。
2.4 图像后处理
全部图像扫描后经飞利浦PowerEdge T620星云工作站进行后处理，结合轴位图像，采用CT仿真内镜、容积再现、最大强度投影法、多平面重建等后处理技术，由两位高级职称放射诊断医师在双盲条件下进对图像质量进行分析。
2.4.1 CT仿真内镜（Virtual Endoscopy, VE）
是近年来随着CT设备及计算机图像制作技术发展而发展的图像后处理技术，其首先利用容积CT扫描获得的原始数据，然后结合计算机三维图像重建技术及导航技术或飞越技术来显示模拟腔道内的结果的一种方法，其显示效果逼真。临床应用有许多优点。非创伤性检查，可以观察腔道的正常解剖及腔道内病变的形态、部位等。非常适合临床不易探查的狭窄腔道的观察。结合其他图像重建方法，在中耳手术前，可为临床手术方案及手术计划的制定提供指导意义。
2.4.2容积再现（VR, Volume Rendering）
是一种高级的三维图像重建技术，其利用容积扫描获得全部数据，将容积扫描获得的全部数据进行投影，显示容积扫描内全部像素的总和，较MIP等显示方法图像的准确性更高，图像更加清晰、层次丰富、图像细腻，而且图像的立体感更强[7]。VR 成像能够清晰显示中耳及内耳的形态，便于观察蜗神经、前庭神经及面神经颞骨内段的部位及走行，可用于中耳及内耳手术的术前评价及术后随访。观察中耳鼓室、听骨链、内听道及外耳道的立体解剖结构时可以调节阈值(-490～700)，也可以进行听小骨的单独成像,从多种角度对观察听骨链的组成及形态特点 。
2.4.3 多平面重组（MPR,Multi- Plane Reconstruct）
有着类似手术刀的切割功能，可以从任意角度切割，实行多平面多角度观察。通过不同角度的调整可以得到冠状位、矢状位、和任意角度斜冠状位、斜矢状位图像。在PowerEdge T620星云图像工作站，将横断面图像分别绕X轴及Y轴旋转0 度、45 度、90 度和135 度，分别得到标准矢状位、冠状位、和斜矢状位、斜冠状位图像。还可以根据需求，沿X轴、Y轴或Z轴任意角度旋转，以得到不同的各种切面的重组图像，达到对病变最佳显示的目的。
2.4.4 曲面重组（CPR,Curved Plannar Reformation）
是一种将不同平面的解剖结构同时显示在同一平面上，在中耳检查中，非常适合面神经管的显示，该方法的优点是可以直观的显示曲面的解剖结构，缺点是对操作者的依赖性较高，重组后图像的质量取决于操作者对解剖结构熟悉的程度和其所绘曲线的完整性及准确性。用手动标记兴趣点得方法，结合轴位和MRP各层面图像，沿面神经走行通道在各个方向层面连续划线追踪，软件将自动重组各个断面上的二维图像数据，显示出划线追踪平面的二维重组图像。
2.4.5 最大密度投影（MIP，Maximum Intensity Projection）
是通过计算处于相邻层面的解剖结构的最大CT值
2.5 图像分析
2.5.1图像定量分析标准
以中耳扫描图像脑干中心区域为兴趣区（Region of Interest, ROI），以相同层面周围空气为对照区（Region of Contrast, ROC），分别测量ROI区域及ROC区域的 CT值及SD值，测量范围面积为50±2mm2。每幅图像取三个不同的位置测量数据，取其平均值。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆计算信噪比（SNR）SNR=（ROICT值-ROCCT值）/ROISD值。
2.5.2 图像定性分析（主观评价）
由两位工作至少10年以上的高级职称医师，在双盲条件下，分别对左右中耳进行评分，窗宽3500~4000Hu，窗位350~400Hu。评分标准：优，2分，能够清晰显示解剖结构及其毗邻关系，图像无噪声或很少噪声，图像无伪影；良，1分，解剖结构可以显示，噪声较多，解剖结构及毗邻关系可以显示，但不够清晰，图像无伪影，不影响图像的诊断。差，0分，图像噪声明显，并且产生明显伪影，解剖结构及毗邻关系显示不清晰，影响图像的诊断。观察及评分的主要解剖结构包括：轴位：锤砧关节、水平半规管、鼓窦入口、面神经管水平段、锥隆起。冠状位：鼓室盾板、卵圆窗、Prussak腔、鼓室盖、耳蜗底圈。结合VE、VR及MIP图像进行综合分析。
2.5.3放射剂量评估
所有图像上传至飞利浦星云工作站PowerEdge T620，记录工作站自动计算的CT剂量指数（CT Dose Index, CTDI）、剂量长度乘积（Dose Length Product, DLP）。然后，计算有效剂量（Effictive Dose, ED），ED=DLP×K，其中K为权重系数，头颈部CT的K值为0.0031mSv ×mGY-1 ×cm-1（国际放射防护委员会 IRCP 2007）。
3.统计学分析
采用SPSS17.0统计软件对所有数据进行统计学分析。比较FBP重建图像与iDose4重建图像这两种检测方法不同检测项目是否不同，采用配对t检验，P值小于0.05表示两种方法所得数值的差异有统计学意义，即两种检测方法得到数值不同。100mAs、150mAs、200mAs三组扫描图像间是否不同，采用方差分析，P值小于0.05为三组不全相同，大于0.05为三组一致。图像主观评分采取用非参数秩和检验（P＜0.05有统计学差异）。
结 果
1. 辐射剂量对比：
100mAs组、150mAs组及200mAs组的CTDI分别为34.37mGy、25.71mGy 、17.05mGy。100mAs组、150mAs组较200mAs组分别平均下降了33.68%、25.19%。
100mAs组、150mAs组及200mAs组的DLP分别为152.01±22.28mGy×cm、 218.55±49.76mGy×cm、290.85±47.10mGy×cm。100mAs组、150mAs组较200mAs组分别下降了47.74%、24.86%。
100mAs组、150mAs组及200mAs组的ED分别为0.47±0.07mSv、0.68±0.15mSv、0.90±0.15mSv。100mAs组、150mAs组较200mAs组下降了47.78%、24.44%。
CTDI、 DLP、 ED三个辐射剂量指标，100mAs组与150mAs组均比200mAs组明显下降，P＜0.05，存在明显统计学差异。
2. 应用迭代重建技术后，图像的噪声及伪影抑制效果较好，图像SD值明显降低，有明显统计学差异（P＜0.05）。与FBP重建比较，iDose4重建图像信噪比明显提高，有明显统计学差异（P＜0.05）。
3.SD值对比
SD值在不同管电流条件下有明显统计学差异（P＜0.05），且SD值随管电流的减小而增大。相同管电流条件下，SD值在两种不同重建方式间存在明显统计学差异（P＜0.05）。iDose4重建算法可明显降低SD值。
4.SNR(信噪比)对比
在不同管电流条件下，相同重建方法，SNR的差异有明显统计学意义（P＜0.05），管电流越大，SNR越大。在相同管电流条件下，SNR在不同重建方法间有明显统计学差异（P＜0.05，）。iDose4重建算法可明显提高SNR。
5. 100mAs iDose4重建与200mAs FBP重建图像质量比较
两种不同重建算法间的图像质量（SD值及SNR）没有明显统计学差异，（P＞0.05）。
6.图像主观评价（VE、SSD、MIP、MPR）
在图像质量的主观评价上，iDose4重建图像质量明显优于FBP重建，两者
图像质量存在明显统计学差异，P＜0.05。
结 论
本研究认为，在中耳CT检查中利用256层螺旋CT、管电压120 kV、管电流100mAs、iDose4重建技术，结合多种后处理技术的应用，对于中耳结构的显示与临床常用扫描条件管电压120 kV、管电流200mAs、FBP重建技术所得图像质量相当，所得图像质量既可以满足临床影像诊断的要求，又可以明显减少患者检查的辐射剂量，同时结合扫描基线的优化，不影响临床影像工作者诊断准确率的前提下，可以明显降低患者因放射检查所致的不良影响，减少患者因进行影像检查所带来的危害。
参考文献
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论文作者:王新礼,赵玉珍
论文发表刊物:《医师在线》2016年6月第12期
论文发表时间:2016/8/8
标签：图像论文; 中耳论文; 统计学论文; 技术论文; 剂量论文; 冠状论文; 电流论文; 《医师在线》2016年6月第12期论文;