【摘要】目的探讨甲状腺CT 检查中低管电压联合迭代重建（SAFIRE）技术的可行性。资料与方法回顾性分析行双源CT 双能量甲状腺检查的80 例患者，根据扫描管电压不同分为3 组，A 组：线性融合（相当于120 kV）；B 组：100 kV 联合SAFIRE ；C 组：80 kV 联合SAFIRE。比较3 组图像动、静脉期正常及病变甲状腺组织的CT 值、信噪比（SNR）、对比噪声比（CNR）、背景噪声及主观评分；分析3 组图像结节形态学表现（形态不规则、强化残圈征、沙砾样钙化、节段缺损征）诊断恶性结节的灵敏度、特异度及准确度的差异。结果B、C 组动、静脉期的背景噪声、正常甲状腺及病变组织的CT 值均大于A 组，差异有统计学意义（P<0.01）。A、C 组间动脉期正常甲状腺SNR、CNR 及病变组织的CNR，静脉期正常甲状腺CNR 及病变组织SNR 差异无统计学意义（P>0.05），且均大于B 组；静脉期各组间正常甲状腺SNR差异均有统计学意义（P<0.05），且C 组最大。B、C 组间主观评分及用于判断甲状腺恶性结节的灵敏度、准确度差异无统计学意义（P>0.05），均大于A 组。结论低管电压联合SAFIRE 重建可在保证图像质量及提高诊断准确性的同时降低甲状腺CT检查的辐射剂量。

【关键词】甲状腺疾病；体层摄影术，X 线计算机；算法；迭代重建技术；辐射剂量

【Abstract】PurposeTo explore the feasibility of low-kV sinogram affirmed iterativereconstruction (SAFIRE) in thyroid CT examination. Materials and MethodsEightypatients who had taken thyroid examination through dual-source dual-energy CT wereretrospectively analyzed and were divided into group A, B and C according to differenttube voltages. Group A was with linear fusion (equal to 120 kV), group B 100 kV combinedwith SAFIRE and group C 80 kV combined with SAFIRE. CT value, signal noise ratio(SNR), contrast noise ratio (CNR), background noise and subjective scoring of normal andlesion thyroid tissues during arterial and venous phase of images in the three groups werecompared. Image nodular morphology (irregular shapes, enhanced ring around the tumor,gravel calcification and segmental defects) in the three groups were analyzed to diagnosedifference of sensitivity, specificity and accuracy of the malignant nodules. ResultsBackground noise in group B and C during arterial and venous phase and CT value ofnormal thyroid and lesion tissues were both higher than those of group A. The differencewas of statistical significance (P<0.01). Difference of SNR and CNR of normal thyroidduring arterial phase, CNR of lesion tissues in group A and C and normal thyroid CNR andlesion tissues SNR during venous phase was of no statistical significance (P>0.05) and allwere higher than those of group B. SNR difference of normal thyroid during venous phasein each group was of statistical significance (P<0.05) and value in group C was the highest.Subjective scoring in group B and C and sensitivity and accuracy used for malignant thyroidnodules diagnosis were of no statistical difference (P>0.05) and all were higher than that ofgroup A. ConclusionLow-kV SAFIRE can ensure image quality and diagnostic accuracyimprovement as well as radiation dose reduction for thyroid CT examination.

【Key words】Thyroid diseases; Tomography, X-ray computed; Algorithms; Iterativereconstruction; Radiation dosage

多层螺旋CT 是甲状腺疾病诊断和治疗效果监测的重要手段。但由于甲状腺是电离辐射的敏感器官，降低甲状腺CT 检查的辐射剂量已成为近年的研究热点。双源CT 双能技术采用高、低2 种管电压扫描，可获得2 组不同能量的图像及融合图像。因此，本研究利用双能低电压数据联合迭代重建（sinogramaffirmed iterative reconstruction，SAFIRE）技术评价低电压降低甲状腺CT 检查辐射剂量的可行性，为临床工作中降低甲状腺CT 扫描的剂量提供依据。

1 资料与方法1.1 研究对象 回顾性分析2012 年1 月－ 2015 年12 月在昆明医科大学第一附属医院影像科行甲状腺双能CT 检查的患者共80 例，其中男16 例，女64 例；年龄19~76 岁，平均（46.59±14.59）岁。所有患者均经病理证实甲状腺疾病并行手术，病理诊断与影像诊断符 合率为91.25%。纳入标准：①扫描范围均为颈部；② 平扫加双能双期增强。其中桥本甲状腺炎2 例，亚急性甲状腺炎2 例，结节型甲状腺肿13 例，腺瘤5 例， 滤泡状腺癌3 例，乳头状癌55 例；17 例为单侧病变， 63 例为双侧病变。80 例患者中，行双能量扫描140/80 kV（A 球管140 kV，B 球管80 kV）40 例，140/100 kV（A 球管140 kV，B 球管100 kV）40 例，分别获得100 kV、80 kV 图像各40 例及A、B 球管的线性融合图像80 例。设定A 组80 例为融合图像（相当于120 kV）；B 组40 例为100 kV 图像联合SAFIRE 重建； C 组40 例为80 kV 图像联合SAFIRE 重建。1.2 仪器与方法 采用Siemens Somatom Definition Flash CT，扫描范围从颅底至胸廓入口。双能CT 各组扫描参数见表1。双能融合系数为0.5，螺距0.7，重建层厚5 mm， 间隔5 mm。对比剂为碘普罗胺（370 mgI/ml），剂量1.0 ml/kg，注射速度3.0 ml/s，自动触发扫描，监测感兴趣区（ROI）置于主动脉弓，触发值100 HU，延迟5 s 从足- 头方向扫描，静脉期于动脉期结束后20 s 扫描。

1.3图像质量评价

1.3.1客观指标正常甲状腺ROI 面积15 mm2，分别测动脉期及静脉期正常甲状腺、胸锁乳突肌CT 值，同层面腹侧空气标准差（SD）为背景噪声。均测量3次取平均值。信噪比（SNR）= 正常甲状腺CT 值/ 标准差；对比噪声比（CNR）=（正常甲状腺CT 值—胸锁乳突肌CT 值）/ 标准差。

1.3.2甲状腺病变ROI 置于病变实质部分，避开钙化、囊变等区域，ROI 面积占病变的2/3~3/4，测量动脉期及静脉期CT 值。

1.3.3主观评价由2 位头颈影像诊断主治医师采用双盲法评估甲状腺病变，包括甲状腺结节边缘及包膜是否清晰、出血、坏死、钙化。参考欧洲指南推荐的CT 图像质量标准评分及赵雯等[1] 制订的标准，采用4分法。1 分：图像质量差，甲状腺及其病变细节显示不清，影响诊断；2 分：图像质量一般，甲状腺及其病变细节显示欠佳，轻度影响诊断；3 分：图像质量好，甲状腺及其病变细节显示较好，基本不影响诊断；4 分：图像质量优秀，甲状腺及其病变细节显示良好，不影响诊断。

1.4结节形态学分析形态不规则、强化环不完整呈“强化残圈征”、沙砾样钙化（直径<2 mm 的钙化）、结节突破甲状腺包膜呈“节段缺损征”，结节具有以上任何1 项即在影像学上判断为恶性。计算各指标诊断甲状腺恶性结节的灵敏度、特异度及准确度。

1.5统计学方法采用SPSS 22.0 软件，各组图像的客观及主观质量评分采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD 法。P<0.05 表示差异有统计学意义。2名观察者间的一致性采用Kappa 检验，Kappa 值>0.60认为一致性较好。

2结果

2.13 组图像动、静脉期SNR 及CNR 比较动脉期A、C 组间正常甲状腺SNR、CNR 及病变甲状腺组织的CNR 差异无统计学意义（P>0.05），且均大于B 组，A、B 组及B、C 组间差异有统计学意义（P<0.01）；各组间病变组织的SNR 差异有统计学意义（P<0.05），且A 组>C 组>B 组。静脉期A、C 组间正常甲状腺CNR及病变组织SNR 差异无统计学意义（P>0.05），且均大于B 组，A、B 组及B、C 组间差异有统计学意义（P<0.01）；各组间正常甲状腺SNR 差异均有统计学意义（P<0.05）， 且C 组>A 组>B 组；各组间病变组织CNR 差异均无统计学意义（P>0.05）。见表2。

2.23 组图像主观评分比较2 名医师对3 组图像的评分一致性较好（Kappa>0.60），B、C 组评分差异无统计学意义（P>0.05），均大于A 组，其余各组间评分比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表3。

2.33 组图像甲状腺病变诊断效能比较根据形态不规则以及“强化残圈征”判断恶性结节的灵敏度和准确度为B 组>C 组>A 组，“节段缺损征”的灵敏度、准确度为B 组与C 组相近且均大于A 组，沙砾样钙化灵敏度、特异度、准确度C 组最高。见表4。

3讨论

既往研究发现，随着管电压下降，图像噪声增大，但组织的CT 值升高，对比度好[2-3]。陈海波等[4] 通过动物实验发现，能满足诊断要求且辐射剂量最低的软组织扫描条件为90 kV、100 mA，其辐射剂量比常规扫描120 kV、200 mA 降低78.06%，这与本研究结果相符。本研究中80 kV 组及100 kV 组的背景噪声差异无统计学意义，且均高于120 kV 组，正常及病变甲状腺组织的CT 值随管电压的下降而升高，但正常甲状腺组织CT 值与病变区域CT 值的差值（△ CT）80 kV 组>100 kV 组>120 kV 组，表明正常组织病变间的对比度因降低管电压而增加，更有利于发现微小病灶。本研究结果显示，120 kV 组与80 kV 组图像的SNR、CNR 差异无统计学意义，且均大于100 kV 组，表明迭代重建技术可以弥补管电压下降造成的影响，提高图像质量。此外，尽管各球管的管电流随管电压的减小而增大，但由于辐射剂量与管电压的平方及管电流成正比，因而降低管电压可有效降低辐射剂量[5]。

主观评分低电压组间（80 kV 组、100 kV 组）差异无统计学意义，均高于120 kV 组，表明降低管电压联合迭代重建后处理可弥补图像质量的下降，甚至可以在一定程度上提高图像质量。SAFIRE 重建技术将图像不断与原始图像进行对比，在每次迭代算法中噪声被抑制和消除。重建过程根据检查类型不断循环，直到重建出最佳质量的图像[6]。因此，SAFIRE 重建技术在各部位的低剂量扫描中得到广泛应用[7-9]。本结果与既往研究结论一致[10-11]。

恶性结节的癌细胞呈浸润性生长，突破结节的包膜致使结节形态不规则，包膜不完整呈“节段缺损征”， 增强扫描时结节的环强化不完整呈“强化残圈征”[12] ； 而良性结节常表现为边界清晰，形态规则，增强扫描可见病灶有完整的强化环，甲状腺包膜完整[13]。本文对甲状腺病变结节的形态学研究显示，根据“形态不规则”以及“强化残圈征”判断恶性结节灵敏度、准确度100 kV 组最高，“节段缺损征”灵敏度、准确度80 kV 组、100 kV 组相近且大于120 kV 组，“沙砾样钙化”灵敏度、特异度、准确度80 kV 组最高，表明低管电压联合SAFIRE 更有利于显示结节的形态不规则、“强化残圈征”、“节段缺损征”等特征。

总之，在甲状腺增强CT 扫描中降低采用低电压联合SAFIRE 重建可在保证图像质量的同时提高诊断准确性，而且80 kV 联合SAFIRE 在提高病灶与正常组织的对比度方面优于100 kV 联合SAFIRE。

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