低剂量CT迭代重建技术在早期肺癌筛查中的应用研究
摘要
关键词
常规CT;低剂量CT迭代重建技术;肺癌筛查
正文
据统计,肺癌发病率、病死率居于所有恶性肿瘤首位。既往研究显示[1-2],我国肺癌5年生存率在16.1%,超80%为中晚期,而晚期5年生存率在4.2%。对此,早期筛查、干预肺癌人群对肺癌死亡率,改善患者预后具有重要意义。医学影像学是一门快速成长的学科,特别是和工程学、计算机等学科融合交叉,是诊断精准度还是检查效率方面均有较大提升。近些年,CT发展迅速,无论在机器硬件还是在图像后处理软件方面均起到较大发展,不能提升图像质量,还可减少辐射剂量[3]。在胸部检查中具有较大优势,但胸部CT辐射剂量是常规胸部X线片的十倍。近些年,低剂量CT实现了降低辐射剂量的目的,但也增加了图像噪声,故如何降低辐射剂量的同时最大限度保证图像质量是临床中所面临的重要问题[4]。研究中线针对低剂量CT迭代重建技术在早期肺癌筛查中的效果分析。
1 资料与方法
1.1 一般资料
对2021年1月至2022年12月收治的50疑似肺癌患者进行研究,其中男性29例,女性21例,年龄40~80岁,平均(60.52±1.27)岁。排除同时参与其他研究者,处于妊娠期或哺乳期。
1.2 方法
常规CT检查:取平卧位,依照CT室技师指导实施吸气、屏气,并且用佳能320对CT机的管电压(120kV)、层厚(5mm)、管电流(100mA)进行设置,胸部行常规CT扫描,获取CT图像,并由CT室医师进行分析,作出准确诊断。
低剂量CT迭代重建技术:取平卧位,依照CT室技师指导进行吸气、屏气,并用佳能320对CT机的管电压(100kV)、层厚(5mm)、管电流(30mA)设置,胸部行低剂量CT扫描,经迭代重建技术idose4对图像重建,层间隔1.25mm,纵隔窗窗宽400Hu,窗位40HU,肺窗窗宽1600Hu,窗位550Hu。
1.3 观察指标
针对诊断监测特异度、灵敏度、准确度及辐射剂量图像质量参数对比。辐射剂量参数同时记录CT溶容积剂量指数(CTDIvol)、有效辐射剂量(ED)、剂量长度乘积(DLP)。图像质量参数以轴位图像的同一层面同一解剖位置作为感兴趣区,对图像CT值、噪声,以及计算信噪比(SNR)。
1.4 统计学处理
采用SPSS24.0统计分析软件,符合正态分布的计量资料以(±s)表示,两组间对比用t检验,计数资料以百分比表示,两组间比较以χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 肺癌诊断情况
以病理诊断结果为金标准,共39例诊断为肺癌,诊断阳性率是78.00%,阴性共11例。
2.2常规CT检查与低剂量CT迭代重建技术诊断结果
低剂量CT迭代重建技术诊断真阳性共35例,真阴性8例,假阳性3例,假阴性4例;常规CT诊断真阳性共30例,真阴性5例,假阳性6例,假阴性9例。见表1。
表1常规CT检查与低剂量CT迭代重建技术诊断结果
低剂量CT迭代重建技术 | 病理检查 | 合计 | |
阳性 | 阴性 | ||
阳性 | 35 | 3 | 38 |
阴性 | 4 | 8 | 12 |
合计 | 39 | 11 | 50 |
常规CT | 病理检查 | 合计 | |
阳性 | 阴性 | ||
阳性 | 30 | 6 | 36 |
阴性 | 9 | 5 | 14 |
合计 | 39 | 11 | 50 |
2.3诊断特异度、灵敏度、准确度
低剂量CT迭代重建技术特异度、灵敏度、准确度高于常规CT,见表2。
表2诊断特异度、灵敏度、准确度
检查方式 | 准确度 | 灵敏度 | 特异度 |
低剂量CT迭代重建技术 | 86.00 | 89.74 | 72.73 |
常规CT | 70.00 | 76.92 | 45.45 |
2.4比较辐射剂量
低剂量CT迭代重建术组辐射剂量与常规CT组具有差异性(P<0.05),见表3。
表3比较辐射剂量(±s)
检查方式 | Dlp(mGy·cm) | DE(mSV) | CTDIvol(mGy) |
低剂量CT迭代重建技术组(n=50) | 80.15±30.14 | 1.26±0.22 | 1.85±0.25 |
常规CT组(n=50) | 263.81±118.25 | 3.84±1.26 | 6.89±2.15 |
t | 10.642 | 14.263 | 16.465 |
P | 0.001 | 0.001 | 0.001 |
2.5比较图像质量参数
图像质量参数两组无差异(P>0.05)。见表4。
表4图像质量参数对比较(±s)
检查方式 | CT值(Hu) | 噪声(Hu) | SNR |
低剂量CT迭代重建技术组(n=50) | 65.14±9.24 | 9.36±2.15 | 6.85±1.52 |
常规CT组(n=50) | 64.26±9.26 | 9.85±2.11 | 7.13±1.47 |
t | 0.316 | 1.150 | 0.936 |
P | 0.632 | 0.253 | 0.351 |
3 讨论
肺癌致病因素复杂,和空气污染、接触致癌因子、吸烟等有关。在肺癌发生发展中,肺部具有肿瘤组织形成,并且逐渐增大,呈四周扩散,对肺内结构严重破坏,导致肺功能降低,病情严重者还易累及机体其他器官组织,从而威胁到生命安全[5-6]。对此,尽早实施早期肺癌筛查工作能在发病早期检出疾病,对病灶情况明确,及时对患者展开手术切除。或进行放化疗等治疗,抑制与消灭肿瘤细胞,控制疾病进一步发展,改善生存质量。
肺癌早期筛查备受临床关注,20世纪70年代,美国国癌症研究所从胸部X射线检查出发,做出多次实验与随访,尚未有足够证据证明这些检查能减少肺癌死亡率[7]。目前临床研究中认为,CT作为早期发现肺癌有效手段,但因辐射的危害限制了其成为早期筛查的有效工具。近年来,随着CT技术的发展,低剂量CT技术的发展能有效保证足够的图像分辨率的基础上减轻辐射的负担,为低剂量辐射成为肺癌早期筛查奠定了基础[8]。和胸部 X 射线检查对比,该检查筛查较4倍多的恶性疾病,在I 期癌症的识别率中,高出70%[9]。但因为放射剂量和影像治疗是一队相互矛盾的载体,降低放射剂量会使噪声值升高,最终对细节显示具有影响,从而易出现假阳性或过度诊断情况[10]。为了在检查中降低产生辐射伤害,减少噪声影响,提高图像质量,可将低剂量CT与迭代重建技术结合,主要依照成像系统的无模型与探测数据统计特性建立的一种高斯或泊松分布的统计学模型,最初与滤波反投影算对比并无明显优势。但近些年被多项研究证实在散射噪声与消除伪影等方面具有明显优势,在辐射剂量相同情况之下可显著提高图像空间分辨率与密度分辨率,以及能保证图像质量[11]。谭锦林[12]等研究中表示,在早期肺癌筛查过程中经低剂量CT迭代重建技术应用价值更高,能降低辐射剂量,并且检查安全性高,和病理学检查符合率高。王暖林、刘辉[13]也证实了低剂量CT扫描结合迭代靶重建技术值得应用,能提高诊断符合率、特异性、敏感性,并可降低辐射剂量的前提下改善图像质量。结合本文来看,以病理结果作为金标准,低剂量CT迭代重建技术诊断真阳性共35例,真阴性8例,假阳性3例,假阴性4例;常规CT诊断真阳性共30例,真阴性5例,假阳性6例,假阴性9例,明显以低剂量CT迭代重建技术特异度(72.73%)、灵敏度(89.74%)、准确度(86.00)更高,和黄伟峰[14]等研究结果一致。说明低剂量CT迭代重建技术在早期肺癌筛查中,诊断效能更高,能使诊断率提高。同时由辐射剂量显示,低剂量CT迭代重建技术组Dlp、DE、CTDIvol均低于常规CT组,能减少辐射剂量,增加可行性。但由两组噪声、CT指和SNR对比无差异。说明通过降低管电流方式降低辐射剂量对客观图像质量并未产生较大影响。张宏宾[15]等研究结果一致。
综上所述,低剂量CT迭代重建技术相比较常规CT检查更具意义,能有效提高诊断阳性率,降低患者辐射剂量,提高诊断安全性,值得应用。
参考文献
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