近年，随着螺旋CT技术的应用以及低剂量CT早期肺癌筛查研究结果的公布，健康体检人群中胸部CT的检查日益增多，肺磨玻璃密度结节(ground-glass-opacity nodule，GGO)检出率也逐年增加^[1]。GGO是非特异性的影像表现，可以由良性病变引起，如肺淋巴组织回流障碍、局灶性肺间质纤维化、出血等；或是癌前病变，如非典型腺瘤样增生、原位腺癌；也可能为恶性肿瘤，如浸润性腺癌^[2]。文献报道直径≥10 mm，随访过程中GGO结节发生变化的可能性为42.9%，而直径5~7 mm出现变化的比例仅为5.7%^[3]。对于初次发现的GGO，依据其形态特征无法直接诊断结节良、恶性者，常会用低剂量CT(lowe-dose CT，LDCT)进行定期随访^[4]。Fleischner指南提出了不同大小的GGO结节的随访及处理意见^[5]。这个指导意见要求准确测量结节的体积及密度，这依赖于合理的扫描参数设定，特别是图像重建方法的选择。本文旨在体模研究的基础上，探讨肺内10 mm左右GGO结节随访评估中超低剂量CT扫描的可行性与参数优化设置。

采用日本京都公司公司提供的多用途胸部体模。体模内含有3种大小(8、10、12 mm)的GGO结节各1个，3个不同大小的结节随机放置于胸部体模的中央部与胸膜下肺野内。见图 1。

图 1 多用途胸部体模 注：该体模由胸壁、纵隔、肺和椎体等部件构成，利用组织等效材料制成，各部位几何尺寸及材料X线吸收率与人体组织近似。

应用Revolution CT自动管电流控制技术ATCM(Automatic Tube Current Modulation)联合自适应迭代技术ASiR-V(Adaptive Statistical iterative Reconstruction Veo)扫描体模。选择高噪声指数NI=35 HU联合不同迭代权重水平(0%、20%、40%、60%、80%、100%)扫描胸部体模，获得不同权重水平的GGO图像。固定其他扫描参数：管电压120 kVp，螺旋扫描，旋转速度0.5s，螺距0.992:1。标准算法重建，层厚5 mm。

所获得胸部体模内磨玻璃密度结节图像数据上传到GE VIEWER CT工作站，在肺窗(窗位-600 HU，窗宽1500 HU)测量、记录并计算图像背景噪声SD值和CT剂量指数(CTDI_vol)、剂量长度乘积(DLP)、有效辐射剂量ED(胸部转换因子W=0.014，ED=DLP×W)^[6]。选取GGO结节最大截面的心脏椭圆形区域作为感兴趣区域(ROI≧1.0 cm²)，计算不同迭代水平下获得结节图像背景噪声SD值。两名有5年工作经验的放射科医师对图像质量进行主观评价。肺窗图像噪声的评分采用5分制：1分，边缘显示不清，不能显示正常结构；2分，边缘模糊，中等量伪影，结构模糊显示；3分，边缘显示模糊，少许伪影，结构显示尚可；4分，边缘略模糊，无伪影，结构显示清；5分，边缘清晰，无伪影。图像质量≧3分，满足临床诊断标准, 见图 2。

图 2 胸部体模图像 注：NI=35联合ASiR-V重建结节图像：⑤，⑥，⑦，ASiR-V 0% GGO结节；⑧，⑨，⑩，ASiR-V 60% GGO结节。NI=35联合ASiR-V 60%迭代水平各结节边界清晰、内密度均匀，无明显伪影，图像质量符合诊断要求。

应用SPSS 20.0软件对图像质量和辐射剂量进行客观分析和主观评价。客观分析采用SPSS 20.0对图像噪声SD值进行单因素方差分析，检验水平α=0.05，P＜0.05为差异有统计学意义。对图像质量的主观评价由两位放射科医师采用5分制进行，并采用Kappa检验不同医师间评定结果的一致性：Kappa值＜0.20，几乎不一致；0.21~0.40，轻微一致；0.41~0.60，中等一致；0.61~0.80，一致性良好；0.81~1.00，一致性近乎完美。

不同直径(12、10、8 mm)的GGO结节的层面背景噪声SD值为(0%，21.33±1.88；20%，21.27±1.43；40%，19.30±1.90；60%，13.73±1.36；80%，10.63±0.45；100%，9.70±0.82)。随ASiR-V迭代权重水平增高，图像噪声SD值下降(P＜0.05)。随ASiR-V迭代权重水平增高，不同直径的3个GGO结节的SD值降低(P＜0.05)。应用Bonferroni检验进行两两比较，结果显示不同直径大小的GGO结节的图像SD值之间无统计学差异(P＜0.05)。见表 1。

表 1 Table 1

表 1 NI=35联合ASiR-V不同迭代水平扫描重建获得不同结节层面图像背景噪声(HU，x±s) ASiR-V SD 12 mm 10 mm 8 mm 0% 22.30±0.98 21.33±1.88 20.63±1.03 20% 20.27±1.16 21.27±1.43 19.90±1.37 40% 17.67±0.58 19.30±1.90 19.17±0.85 60% 15.67±0.81 13.73±1.36 12.87±1.08 80% 11.00±0.66 10.63±0.45 10.83±0.40 100% 7.87±0.70 9.70±0.82 7.53±0.83 F值 128.989 42.589 95.354 P值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 Correlation coefficient -0.981 -0.922 -0.932 P值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 注：测量结节最大层面心脏噪声值计算图像背景噪声SD值，ROI≧1.0 cm2)。

表 1 NI=35联合ASiR-V不同迭代水平扫描重建获得不同结节层面图像背景噪声(HU，x±s)

随ASiR-V迭代水平增高(0%、20%、40%、60%、80%、100%)，管电流减小(16~34、11~24、9~15、9~10、9、9 mA)；随ASiR-V迭代水平增高(0%、20%、40%、60%、80%、100%)，辐射剂量ED减小(0.62、0.44、0.30、0.25、0.24、0.24 mSv)。见表 2。

表 2 Table 2

表 2 有效辐射剂量ED、管电流mA、主观评分和ASiR-V权重关系 ASiR-V TUBE CURRENT (mA) CTDIvol (mGy) DLP (mGy·cm) ED (mSv) ED REDUCTION (%) MEAN SUBJECT SCORE 0% 16~34 0.88 44.35 0.62 - 4.50 20% 11~24 0.62 31.22 0.44 29.0% 4.50 40% 9~15 0.43 21.59 0.30 51.6% 4.67 60% 9~10 0.35 17.51 0.25 59.6% 5.00 80% 9 0.34 17.23 0.24 61.3% 4.16 100% 9 0.34 17.23 0.24 61.3% 3.50 注：胸部转换因子W=0.014，ED=DLP×W。

表 2 有效辐射剂量ED、管电流mA、主观评分和ASiR-V权重关系

两名医师对GGO结节图像的主观评分一致性良好(K=0.75)。不同权重主观评分均值分别为4.50、4.50、4.67、5.00、4.16、3.50，ASiR-V权重≧80%的主观评分较低，高权重水平(≧80%)主观评价图像质量下降；60%权重图像评分最高，较无ASiR-V(0%)有效辐射剂量ED减低约59.6%，见表 2。

在磨玻璃密度结节的CT随诊评估中：病灶大小是良恶性鉴别的重要因素。对101例手术切除的GGO结节回顾性分析结果显示，直径>11 mm诊断侵袭性腺癌的敏感度为95.8%，特异度为46.8%^[7]。对22项GGO结节研究进行的荟萃分析结果显示，GGO结节直径≤10 mm，原位癌可能性为25%，腺癌可能性＜5%；直径>10 mm，原位癌可能性为40%，腺癌可能性为20%^[8]。但值得注意的是，47%AAH病灶直径可能≥10 mm，而14%BAC病灶直径可能＜ 10 mm^[9]。因此对10 mm左右的GGO结节的长期随诊检查尤应引起重视。但射线累积辐射剂量是长期CT随访必须重视的问题^[10]。目前多建议GGO结节随访CT层厚≤2.5 mm，管电流200~400 mA^[11-13]。为减少长期CT随访的辐射剂量，有研究推荐用80 mA管电流的低剂量CT，病灶局部采用薄层扫描(1mm)^[1]。

2012年美国国立综合癌症网更新了肺癌筛查指南，指南推荐筛查及随访CT执行非增强低剂量扫描(100~120 kV和40~60 mA，或更少)^[4]，胸部的LDCT的辐射剂量为标准剂量的10%~30%。LDCT虽然可以减小患者所受辐射剂量，但是图像噪声的增大会造成假象或漏诊，尤其是对部分有基础疾病的患者(如肺气肿、肺纤维化等)。有研究证实LDCT对实性肺结节的检出率与标准剂量相同^[14]，但对检测GGO结节的灵敏度较低^[15]。

目前应用自动管电流调制技术、迭代重建技术等很多方法来降低辐射剂量^[16]。

自动管电流调制技术ATCM原理是基于人体解剖衰减特性的差异，根据射线的衰减变化而自动调整管电流，包括X-Y轴调制和Z轴调制，以获得最佳的X射线强度分布，既可以提高射线的利用效率从而降低辐射剂量，又能保证图像质量，在临床已得到广泛应用。Hundt^[17]等应用ATCM扫描技术，有的部位扫描总体辐射剂量平均可减少29.4%，胸部扫描辐射剂量可减少30.5%，腹部扫描辐射剂量可减少29.7%，胸腹联合扫描辐射剂量可减少28.7%。ATCM技术有两个关键的控制参数，分别是噪声指数(Noise index，NI)和管电流区间。NI值的设定决定扫描区域内的图像质量，即噪声水平。NI值每降低5%，图像噪声随之降低，但辐射剂量将增加10%^[18]。但需要注意的是在不同解剖部位中，NI值与SD值之间的依从性不同，如在肩颈部的依从性最差(35%~60%)，而腹部最好(≤6%)^[19]。

迭代重建技术IR是近年来应用于CT的新型的算法。在CT图像重建中，IR算法通常使用最大似然一期望最大化法(MaXimum likelihood-expectation maximization，ML-EM)进行计算^[20]，其原理是：首先对X射线光子分布进行原始估计.在此基础上估算每个投影方向上探测器获得的可能计数(即正投影)。再将正投影数据与探测器实际采集的投影数据进行比较，用于更新原始估计数据；不断重复此过程，直至下一次迭代结果无限接近^[21]。与传统滤波反投影法FBP相比，IR算法能够在更进一步降低辐射剂量同时能够保持图像质量不变或者提高图像质量；然而，IR技术计算复杂，所需重建时间长，可能产生“蜡像样”外观。如何在降低剂量同时提高图像质量，进一步缩短重建时间。这是临床面临的下一个挑战^[22]。

自动管电流调制技术ATCM联合自适应迭代技术ASiR是GE公司在近年来推出的低剂量CT检查技术。周科峰等^[23]研究认为：自动管电流调制扫描及50% ASiR重建下，胸部CT扫描可以预设NI为30，在大幅降低辐射剂量的同时，图像质量也能满足诊断要求。高剑波等^[24]研究认为：BMI＜18.5 kg/m²时，选择NI为35结合60%ASIR；18.5 kg/m²≤BMI≤25 kg/m²时，选择NI为30结合50%ASIR；BMI>25 kg/m²时，选择NI为25结合40%ASIR为最佳参数组合既可以明显降低辐射剂量又可保证图像质量。

本体模试验研究中，采用了GE公司Revolution CT ATCM及ASiR-V技术。基于对ATCM和ASiR技术的资料复习认识及多家机构、学者对胸部低剂量LD-CT检查的研究，本体模实验中，我们只做了NI为35时，不同迭代水平的图像质量和辐射剂量的研究，并且图像SD值有所降低，客观评价图像噪声减低。对传统NI=11、13、20、25等常规及低剂量扫描及SD值的变化没有再做系统的研究对比。本体模实验研究的结果表明，在10 mm左右的GGO结节CT检查中，选用NI=35联合迭代重建水平为60%，超低剂量扫描，管电流低至9~10 mAs，有效辐射剂量为0.25 mSv，较常规低剂量明显降低，图像质量无明显下降，符合诊断要求。因此，应用自动管电流调制技术高噪声指数NI=35联合ASiR-V技术60%迭代水平对肺部10 mm左右磨玻璃密度结节超低剂量CT检查是可行的。体模实验消除了呼吸伪影及心脏搏动运动的影像，与临床实践有一定差别，仍具有重要的临床应用指导意义，为10 mm左右的磨玻璃密度结节的随诊提供了超低剂量的检查方法。