低剂量CT联合迭代重建技术在肺结节筛查中的图像质量与辐射剂量平衡研究

肺癌是全球范围内发病率和死亡率最高的恶性肿瘤之一，早期发现对于提高治愈率具有重要意义[1]。低剂量螺旋CT（LDCT）已被广泛应用于肺结节的筛查，但其降低辐射剂量可能影响图像质量，限制了早期病灶的检出率。近年来，迭代重建技术在降低图像噪声、提升图像质量方面显示出显著优势[2]。我院于 2024 年 5 月至 2025 年 5 月期间开展本研究，旨在探讨LDCT联合迭代重建技术在肺结节筛查中的图像质量与辐射剂量之间的平衡关系，为临床优化肺癌筛查策略提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究为回顾性对照研究，纳入我院 2024 年 5 月至 2025 年 5 月期间行低剂量胸部CT检查的体检及门诊患者共 60 例，均符合肺结节筛查适应证。其中，男 32 例，女 28 例，年龄范围为 40～70 岁，平均年龄（ 56.2±8.1 ）岁。根据图像重建方法不同，所有患者被随机分为两组：FBP组（滤波反投影重建）：30 例，平均年龄（ 55.9±7.8 ）岁；IR组（迭代重建技术）：30例，平均年龄（ 56.4±8.3 ）岁。两组性别、年龄等基本资料比较差异无统计学意义（ P>0.05 ），具有可比性。诊断标准：参照《肺结节影像诊断专家共识（2022 年版）》中的定义及判读标准。

纳入标准：（1）年龄 40～75 岁，具有肺癌高危因素者；（2）于我院完成完整低剂量胸部CT扫描；（3）图像质量可进行后处理分析；（4）无重大器质性疾病或活动性肺部感染。

排除标准：（1）已知肺癌或接受过肺部肿瘤相关治疗者；（2）胸部有金属植入物影响图像质量；（3）扫描过程中体位移动导致图像伪影；（4）合并严重心肺功能不全者。

1.2 方法

所有受试者均使用我院PHILIPS Brilliance 64 排螺旋CT设备进行低剂量胸部扫描，采用以下参数：管电压： 120kV 管电流：自动曝光控制（30–80mAs）；层厚： 1.0mm ；层间距： 0.8mm ；扫描范围：自肺尖至膈面；pitch：1.2；矩阵： 512×512

FBP组：图像重建采用常规滤波反投影（Filtered Back Projection， FBP）方法，重建核为标准肺窗重建核，图像后处理使用医院PACS系统常规肺窗（窗位 -600HU ，窗宽 1500HU ）观察并评估。

IR组：图像重建采用迭代重建技术（Adaptive Iterative Dose Reduction，AIDR 3D），保留原始扫描参数，迭代强度选择中等（level 3），肺窗参数与FBP组一致。所有图像重建完成后由两名经验丰富的放射科副主任医师独立阅片，采用 5 点评分法（1 分为极差，5 分为极佳）评估图像质量，取两者平均值。图像质量评估包括以下方面：（1）肺纹理清晰度；（2）结节边缘显示；（3）背景噪声程度；（4）纵隔结构辨识度。辐射剂量参数通过扫描自动记录系统获得，包括容积CT剂量指数（CTDIvol）和剂量长度乘积（DLP），进一步计算有效剂量（ ED=DLP×0.014mSv⋅mGy^-1⋅cm^-1）_⨀ 。

1.3 观察指标

（1）图像质量评分、信噪比（SNR）、对比噪声比（CNR）比较；

（2）辐射剂量参数比较，包括CTDIvol、DLP及计算得出的ED值。

1.4 统计方法

所有数据采用SPSS 26.0 统计软件进行分析。计量资料以 表示，组间比较采用独立样本t检验；计数资料采用 检验。评分类数据使用秩和检验。以P <0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 图像质量评分、SNR及CNR对比

IR组在图像质量评分、信噪比（SNR）及对比噪声比（CNR）方面均优于FBP组。图像质量评分中，IR组平均得分为（4.53±0.46）分，明显高于FBP组的（3.23±0.51）分；SNR值为（18.2±2.3） vs（12.7±1.9）；CNR为（15.6±2.1） vs（10.9±1.8），差异均具有统计学意义（P<0.01）。见表1.

表 1 图像质量评分、SNR、CNR 比较（ ）

2.2 辐射剂量参数对比

IR组在CTDIvol、DLP及ED等辐射剂量参数上均显著低于FBP组。其中，IR组CTDIvol为（ 1.4±0.3 ）mGy，DLP为（52±8）mGy·cm，ED为（ 0.73±0.11 ）mSv；而FBP组分别为（ 2.6±0.4 ）mGy、（ 96±12 ）mGy·cm、（ 1.34±0.17 ）mSv， 。差异具有统计学意义（ P<0.01 ）。见表 2.

表 2 两组辐射剂量参数比较（ ）

3 讨论

肺癌的早期筛查对于提高生存率和降低死亡率具有重要意义。低剂量CT（LDCT）已成为当前广泛应用的肺结节筛查方法，但图像质量下降与辐射剂量控制之间的矛盾仍是临床面临的难题[3]。为进一步优化筛查策略，我院本研究对LDCT联合迭代重建技术在肺结节筛查中的应用效果进行了系统分析，结果显示该技术在保持图像质量的同时显著降低了患者辐射暴露，具有良好的临床应用前景。IR组在图像质量评分、SNR和CNR方面均显著优于传统FBP组，提示迭代重建技术能够有效抑制图像噪声、提升组织对比度，改善对微小肺结节的检出能力；同时，IR组辐射剂量指标（CTDIvol、DLP、ED）均明显低于FBP组，反映出在低剂量前提下仍能获得诊断质量图像，有助于减少患者长期累积剂量负担。以上结果与国内外相关研究一致，进一步验证了LDCT联合IR技术的稳定性与可行性。

参考文献

[1]唐洪勇，刘毅，雷清，等. 自动管电流技术联合迭代重建算法在低剂量CT尿路造影中的应用[J].中国医药科学，2025，15（09）：172-175.

[2]吴桐，麻燕卫，黄晓颖，等. 健康体检中肺小结节低剂量CT筛查的辐射剂量优化：迭代重建与自动管电压技术的联合应用[J].影像科学与光化学，2025，43（02）：121-127.

[3]刘静静，洪念全. 基于全模型迭代重建技术的低剂量冠状动脉CT血管造影对冠心病冠状动脉狭窄的诊断价值[J]. 实用心电与临床诊疗，2025，34（01）：80-84.