膀胱肿瘤是泌尿系统的最常见肿瘤之一。在我国，其发病率位居男性常见恶性肿瘤的第8位，且近年来呈逐年上升趋势。CT尿路成像(CT urography, CTU)因其分辨率高、扫描速度快、扫描范围广的特点而被广泛用于膀胱肿瘤的检查中^[1]。但是由于人们对辐射剂量的担忧，如何在保证图像质量的前提下降低辐射剂量已经成为CT研究的主要方向。迭代重建技术(iterative reconstruction，IR)是近几年发展起来的新型数据重建算法之一^[2]，通过数学模型来纠正和减低图像的噪声，显著提高CT图像质量。本文探讨低管电压联合迭代重建在膀胱肿瘤CTU检查中的应用价值。

2015年1月至2016年11月期间，来我院就诊的86例因怀疑膀胱肿瘤而接受泌尿系CTU扫描的患者，将其随机分为常规组和低剂量组，每组各43例。常规组男23例，女20例，年龄36-68岁，中位年龄51.4岁，体重49-72(59.3±5.3)kg。低剂量组男25例，女18例，年龄33-72岁，中位年龄50.6岁，体重52-78(61.3±6.5)kg。两组患者年龄、性别比、体质量指数(BMI)及扫描长度差异均无统计学意义(P＞0.05)。所有受检者均签署知情同意书。

采用64排CT(GE公司Optima CT 680)，受检者扫描前0.5 h饮用300 ml饮用水。取仰卧位，扫描范围自T₁₂水平至耻骨联合下缘，常规组管电压120 kV，管电流范围10-400 mA，螺距1.375:1，球管转速2 r/s，噪声指数为13；低剂量组管电压100 kV，管电流范围10-400 mA，螺距1.375:1，球管转速2 r/s，噪声指数为25。经右侧肘前静脉用高压CT双筒注射器(美国，MADRAD)以5.0 ml/s流率注射优维显(拜耳医药保健有限公司，370 mgI/100 ml)65-90 ml，再以同样的流率静脉注射生理盐水30-40 ml。行皮质期、实质期及延迟期扫描，延迟时间分别为30，60，240 s，再根据尿路显影情况进行延迟扫描，以较好显示尿路和膀胱。

CTU分泌期图像，120 kV组：采用滤过反投影(FBP)重建；100 kV组：采用自适应迭代重建(ASIR)，其中ASIR的权重分别为20%, 40%, 60%, 80%，重建层厚0.625 mm，重建间隔0.625 mm。所有重建后的数据传至GE AW4.6工作站进行多平面重组MPR及容积再现VR图像后处理。

由2位具有6年以上腹部阅片经验的放射科诊断医师采用盲法对不同重建技术的图像进行评价。评价内容包括图像总体质量、图像主观噪声、肿瘤边缘锐利度、肿瘤与正常膀胱壁组织对比度。评价标准采用5分制，即5分：图像质量很好，无图像噪声；4分：图像质量好，图像噪声较少；3分：图像质量尚可，图像质量符合诊断要求；2分：图像质量稍差，图像噪声较多；1分：图像质量差，不能满足诊断要求。

以扫描区域周围空气内100 mm²的感兴趣区(region of interest，ROI)的CT值，计算平均值和标准差，以标准差代替客观噪声；信噪比(signal-to-noise ratio，SNR)指膀胱肿块的CT值与噪声比值，对比噪声比(contrast-to-noise ratio，CNR)指膀胱肿块与空气的CT值之差与噪声的比值。

辐射剂量评价采用剂量长度乘积(dose length production，DLP)、CT容积剂量指数(CT dose index volume，CTDI_vol)、有效辐射剂量(effective radiation dose，ED)表示。

采用SPSS 18.0统计学软件，以x±s表示各测量指标。组间的CT值、CNR、噪声、SNR、CTDI_vol、DLP及ED的比较采用Kruskal-Wallis秩和检验或单因素方差分析，两两比较采用秩变换后方差分析或LSD-t检验。Mann-Whitney U秩和检验用于两组主观评分(图像质量)比较，Kappa检验用于两个观察者间一致性评价，以P＜0.05为差异有统计学意义。

常规管电压组平均年龄(50.24±6.77)岁，BMI =23.12 kg/m²；低管电压组平均年龄(51.34±3.71)岁，BMI =22.78 kg /m²；患者一般资料比较采用两独立样本t检验，两组患者年龄及BMI均不存在统计学差异。

在成像噪声方面，低剂量ASIR技术成像噪声要低于常规剂量FBP成像噪声(P＜0.05)(见表 1)。与常规剂量组比较，低剂量组噪声降低了17.85%，SNR、CNR分别提高了15.54 %和13.47%。

表 1(Table 1)

表 1 两组间主观与客观参数测量结果对比(x±s) 分组 主观评分 CT值 噪声(HU) SNR CNR 常规组   FBP 4.53±0.50 27.13±6.02 11.12±3.68 6.11±1.32 1.57±1.12 低剂量组   20%ASIR 4.55±0.40 28.19±7.26 10.10±3.21 6.16±1.30 1.60±1.01   40%ASIR 4.57±0.32 30.03±6.79 10.06±3.18 6.20±1.25 1.62±1.11   60%ASIR 4.60±0.11 32.17±6.59 10.00±3.09 6.20±1.37 1.63±1.15   80%ASIR 4.59±0.43 35.03±6.12 9.72±3.21 6.21±1.34 1.64±1.14

表 1 两组间主观与客观参数测量结果对比(x±s)

在其他条件相同的情况下，80%ASIR的图像噪声低于FBP、20%ASIR、40%ASIR、60%ASIR图像(P＜0.05)；随着ASIR迭代权重的提高，图像SNR及CNR也逐渐上升(P＜0.05)(表 1)，低剂量组经80%ASIR重建后，其噪声值显著低于FBP重建图像的噪声值(P＜0.05)。

此外，随着ASIR迭代权重升高伪影逐渐减少或消失，肿瘤与黏膜皱襞显示情况也明显改善(图 1, 2)。

图 1(Figure 1)

图 1 常规剂量组膀胱癌ASIR图像 A:常规剂量轴位FBP图像；B:常规剂量冠状FBP图像

图 2(Figure 2)

图 2 低剂量组膀胱癌ASIR图像 A:低剂量20% ASIR图像；B:低剂量40% ASIR图像；C:低剂量60% ASIR图像；D:低剂量80% ASIR图像

两位阅片者对常规剂量及低剂量组轴位、MPR以及VR主观评价见表 2。轴位及MPR图像低剂量组图像质量评分较常规剂量组低(P＜0.05)，VR重建后图像质量低剂量组与常规剂量组图像质量无显著差异(P＞0.05)，不论是低剂量组还是常规剂量组其图像都可用于临床诊断(见表 1)。

表 2(Table 2)

表 2 两组阅片者间Kappa一致性检验 评价者 常规组(120 kV) 低剂量组(100 kV) 轴位 MPR VR 轴位 MPR VR 阅片者一 4.5±0.2 4.5±0.3 4.6±0.3 4.4±0.2 4.5±0.1 4.6±0.2 阅片者二 4.6±0.1 4.5±0.4 4.6±0.4 4.5±0.3 4.4±0.5 4.6±0.4 Kappa值 0.775 0.661 0.881 0.789 0.812 0.852

表 2 两组阅片者间Kappa一致性检验

两位评价者间的一致性较好(Kappa=0.661-0.852，P＜0.05)。常规组FBP图像质量评分高于低剂量组(P＞0.05)。进一步的对比显示低剂量组20%ASIR、40%ASIR图像质量评分与常规组FBP图像差异均有统计学意义；低剂量组60% ASIR、80% ASIR图像质量评分与常规组FBP图像差异均无统计学意义。

在CT检查辐射剂量方面，低剂量组和常规剂量组CTDI_vol值分别为(9.8±5.3)mGy、(16.2±9.0)mGy，前者小于后者(P＜0.05)。有效辐射剂量ED分别为(4.8±2.6)mSv、(7.9±5.8)mSv，前者较后者剂量减少39.33%(P＜0.05)。常规剂量组及低剂量组各组的CTDI_vol、DLP及ED值见表 3。

表 3(Table 3)

表 3 常规剂量组与低剂量组辐射剂量对比 分组 n CTDIvol(mGy) DLP(mGy·cm) ED(mSv) 常规组 43 16.2±9.0 562.37±184.31 7.9±5.8 低剂量组 43 9.8±5.3* 272.87±124.34* 4.8±2.6* 与常规组比较，*P＜0.05。CTDIvol：CT容积剂量指数；DLP：剂量长度乘积；ED：有效剂量

表 3 常规剂量组与低剂量组辐射剂量对比

膀胱肿瘤是泌尿系统最常见的肿瘤之一，随着人们生活水平的提高及生活节奏的加快，有研究表明其发病率呈现出逐渐上升的趋势^[3]。超声是临床上较为常用的检查方法，虽然超声费用低廉、操作简便，但无法准确观察膀胱肿瘤及周围结构的大体解剖、毗邻。多参数MRI也在一些医院用于MRI的临床诊断，但我们知道MRI在膀胱检查中由于其受磁敏感伪影的影响，对检查前的准备要求较高，而且大部分基层医院对MRI应用更未普及。CTU检查在发现膀胱肿瘤、肿瘤的形态、毗邻、术前分期以及术后评估等方面具有重要的临床价值，尤其CTU二维和三维成像技术可以更加直观地观察肿瘤的位置、形态、大小及分布。但是CTU检查时因容积扫描等因素，会产生较大的CT辐射伤害，低管电压扫描虽然是最为常用的低剂量检查方式，但降低管电压将导致图像噪声增大、图像质量下降^[4]。

ASIR技术的出现可以弥补这一缺陷。ASIR是一种全新的图像重建技术，重点是研究伪影抑制、噪声消除、低剂量CT成像。ASIR重建技术利用先进的矩阵代数模型，通过一种数学模型选择性地识别并去除图像噪声，并最大限度地保留图像的真实性，在维持图像空间分辨力不变的基础上进一步降低辐射剂量。一些研究已经表明，应用迭代重建技术可以减低CT扫描辐射剂量，在头、胸、腹部及结肠CT研究中，所得的CT图像可以基本上满足临床诊断的需求。研究已经表明ASIR技术可以提供高时间分辨力的CT影像^[5-7]。虽然它已经广泛应用到如头、胸、腹及冠脉等疾病的诊断中，但是这种技术用于膀胱肿瘤的低剂量CTU研究，国内外报道较少。

ASIR技术在膀胱低剂量CT检查中的应用研究较少，而在泌尿系结石、腹盆腔中的应用较多见。如Soenen等^[8]采用自动管电流调控(automatic tube current modulation, ATCM)联合迭代重建技术(sinogram affirmed iterative reconstruction，SAFIRE)评估泌尿系结石，发现该技术可以降低辐射剂量，且使客观图像质量提高(P＜0.05)。Dewes等^[9]采用第三代双源CT的X射线束光谱成形技术评价泌尿系结石症，发现其与第一代和第二代双源CT相比，其图像的SNR并没有变化，而DLP和CTDI_vol均减少。赵亚波等^[10]通过对膀胱肿瘤模型行多排螺旋CT不同剂量下扫描，对获得图像行自适应统计迭代重建ASIR及CT仿真膀胱镜成像(CTVC)，比较各种不同剂量条件下所得图像的质量，分析ASIR技术在膀胱肿瘤低剂量CT检查中的应用价值。相同管电流下，随着ASIR水平的增高，图像的SNR、CNR值逐渐升高(P＜0.05)。CTVC图像对膀胱肿瘤的检出率在管电流一定的情况下，各病灶的检出率随ASIR水平的升高并无明显提高(P＞0.05)。Vardhanabhuti等^[11]在CTU扫描时采用对比ASIR和FBP技术，认为前者的图像质量主观评分要好于后者，两者并没有图像质量差异(P＞0.05)。Juri等^[12]对比AIDR 3D和FBP重建技术对膀胱的诊断效能，结果发现两者在疾病的特异性、敏感性及准确率方面并没有统计学差异，但前者使辐射剂量大幅减少。

本研究表明，80%ASIR降低图像噪声最为显著，且随着ASIR权重水平的升高，SNR及CNR也随之增高；如图 2所示ASIR技术可以使膀胱内病灶边缘逐渐平滑锐利，图像质量得以保证。因此，ASIR技术可以有效提高低剂量膀胱CT图像质量，但在CT图像病灶主观评分方面差异并不明显，这可能与本研究中病例数较少有关，存在个体间统计差异，需要进一步进行大样本实验。

通过与常规管电压(120 kV)扫描FBP重建比较，采用低管电压(100 kV)扫描联合ASIR重建技术，膀胱病灶的噪声水平、CT值、SNR值比较均有显著差异(P＜0.05)，其中我们发现低剂量扫描肿块CT值高于常规剂量肿块的CT值，换句话说就是管电压的升高CT值反而下降，可能的原因是这与管电压越大，图像衰减值也就越低，故CT值减低。此外，低剂量组ASIR的SNR值高于常规剂量组FBP，推测ASIR重建受放射线束硬化伪影影响较FBP更小。理论上，低管电压扫描会使图像CT值明显增加，并增加图像噪声水平和射线束硬化伪影的发生，而本研究采用ASIR技术重建图像，可以有效降低图像噪声及硬化伪影，因此部分抵消了低管电压所导致的副作用，更客观地反映病灶内情况^[13]。

本研究的局限性：①由于两组病例并非同一患者，虽然我们进行了性别、年龄等参数的标化，但仍然存在一些不可预知的干扰因素，可能存在个体差异；②研究中设定的噪声指数及管电压较为单一，能否在满足临床诊断的前提下设定更佳的扫描参数，进一步降低辐射剂量，有待进一步研究及探索。

综上所述，泌尿系CTU扫描时利用低管电压(100 kV)扫描联合ASIR技术，使CTU图像更加清晰平滑，在满足临床诊断的同时，可以大幅降低CT辐射剂量，值得临床推广。