迭代重建技术在健康体检低剂量胸部CT中的应用研究

于洋

香河县人民医院 065400

【摘要】目的 探究迭代重建技术在健康体检低剂量胸部CT中的应用效果。方法研究对象：选取本院体检中心行胸部CT检查的健康体检者600例，研究时间：2025年1月—2025年12月，按扫描方案分为常规剂量组与低剂量迭代重建组，每组300例，对比两组受检者的辐射剂量指标、客观图像质量指标、主观图像质量评分。结果 两组辐射剂量指标，客观图像质量指标比较，差异有统计学意义（P＜0.05），两组主观图像质量评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。结论在健康体检胸部CT筛查中应用迭代重建技术，可在大幅降低辐射剂量的同时保证图像质量，值得推广。

【关键词】迭代重建；低剂量CT；胸部CT；健康体检；辐射剂量；图像质量

近年来，我国居民健康意识不断提升，胸部CT已成为肺部疾病重要的影像学检查手段。但CT检查带来的电离辐射危害也日益受到社会与医疗机构的广泛关注，高剂量电离辐射会增加人体远期致癌风险。因此，在保证诊断效能的同时最大限度降低辐射剂量，是当前CT成像技术的研究重点。常规滤波反投影（FBP）重建算法计算速度快，但低剂量扫描条件下图像噪声与伪影显著增多，严重制约了辐射剂量的进一步降低^[1]。迭代重建（IR）是一种基于迭代运算的图像重建算法，可在低剂量条件下对图像进行多次修正优化，达到抑制噪声、提升图像质量的目的，为低剂量CT检查的临床应用提供理论依据。目前迭代重建技术已逐步应用于临床CT诊断，但针对健康体检人群的大样本筛查应用研究仍有待完善。为此，本研究以大样本健康体检人群为对象，探讨迭代重建技术在健康体检胸部CT中的应用价值，以期为体检筛查方案的制定与优化提供依据。

1.一般资料和方法

1.1一般资料

选取本院体检中心行胸部CT检查的健康体检者600例，研究时间：2025年1月—2025年12月，常规剂量组与低剂量迭代重建组各300例。常规剂量组：男性168例，女性132例，22～75岁，平均（51.36±10.28）岁。低剂量迭代组：男性172例，女性128例；21～76岁，平均（50.89±10.54）岁。两组受检者资料比较（P＞0.05），本研究符合《赫尔辛基宣言》要求。

1.2方法

采用飞利浦BrillianceiCT64排128层螺旋CT机。受检者取仰卧位，双臂上举，扫描范围自胸廓入口至膈下2cm。扫描前训练受检者屏气，扫描时嘱其深吸气后屏气完成扫描。

常规剂量组：管电压120kVp，采用自动管电流调节技术，参考管电流150mA，螺距0.993，重建层厚5mm，层间隔5mm，采用滤波反投影（FBP）算法重建图像。

低剂量迭代组：管电压120kVp，采用自动管电流调节技术，基准管电流40mA，螺距0.993，重建层厚5mm，层间隔5mm，采用iDoseIV四代迭代重建算法，重建等级为3级。所有图像传输至PACS系统，由2名具有5年以上工作经验的影像科医师独立阅片并进行质量评估，意见不一致时经共同讨论达成一致。

1.3观察指标

（1）放射剂量指标：记录设备自动生成的容积CT剂量指数（CTDIvol）、剂量长度乘积（DLP）、有效剂量（ED）。

（2）客观图像质量指标：对肺窗噪声（HU）、纵隔窗噪声（HU）、肺窗SNR、纵隔窗CNR进行计算比较。

（3）主观图像质量评估，采用5分制评分法，评估指标包括肺纹理清晰度、纵隔血管显示、支气管形态及图像整体质量，分数越高，质量越好。

1.4统计学分析

以SPSS24.0版本软件，处理数据，计量资料以t计算，计数资料用χ²检验，分别以（±s）、（%）表示，P＜0.05为有统计学意义。

2结果

2.1两组辐射剂量指标比较

两组辐射剂量指标比较，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1：

表1两组辐射剂量指标比较（n，±s）

组别	例数	CTDIvol(mGy)	DLP(mGy·cm)	ED(mSv)
常规剂量组	300	8.52±1.24	215.36±32.58	3.02±0.46
低剂量迭代组	300	2.68±0.57	67.94±12.31	0.95±0.17
t		74.118	73.314	73.109
P		0.000	0.000	0.000

2.2两组客观图像质量指标比较

两组客观图像质量指标比较，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2：

表2两组客观图像质量指标比较（n，±s）

组别	例数	肺窗噪声（HU）	纵隔窗噪声（HU）	肺窗 SNR	纵隔窗 CNR
常规剂量组	300	18.65±2.73	22.87±3.41	7.24±1.12	10.15±1.34
低剂量迭代组	300	12.42±2.15	15.36±2.68	9.86±1.53	13.27±1.76
t		31.053	29.992	23.933	24.430
P		0.000	0.000	0.000	0.000

2.3两组主观图像质量评分比较

两组主观图像质量评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表3：

表3两组主观图像质量评分比较（n，±s）

组别	n	肺纹理清晰度	纵隔血管轮廓	支气管形态	图像整体质量
常规剂量组	300	4.21±0.56	4.18±0.59	4.24±0.53	4.20±0.51
低剂量迭代组	300	4.15±0.62	4.09±0.65	4.17±0.58	4.12±0.57
t		1.244	1.776	1.543	1.812
P		0.214	0.076	0.123	0.070

3讨论

在我国，肺癌的发病率与死亡率均居恶性肿瘤首位，早期筛查对改善患者预后、降低死亡率具有重要意义。胸部CT是目前肺部疾病筛查最常用的影像学手段，但随着健康体检的普及，接受CT检查的人群日益扩大，电离辐射的潜在致癌风险也愈发受到关注^[2]。医疗辐射作为公众电离辐射暴露的重要来源，其中CT检查占医疗照射总剂量的70%以上。常规胸部CT扫描的有效剂量约为3~5mSv，相当于100余张胸部X线平片的剂量，反复多次照射会增加远期致癌风险。如何在保证CT诊断准确性的前提下尽可能降低辐射剂量，是健康体检CT应用的重要研究方向^[3]。

传统FBP算法以傅里叶变换为基础，直接反投影重建图像，重建速度快，但对原始数据的完备性要求高，随着扫描剂量降低，图像噪声与伪影会显著增加，严重影响图像质量。迭代重建算法采用原始数据－前向投影仿真－数据比对－迭代修正的循环逻辑，可在重建过程中有效抑制噪声、校正物理伪影，突破了降低剂量必然损失图像质量的局限。本研究采用的iDoseIV是一种融合原始数据域与图像域迭代的四代混合迭代重建算法，可在保证重建效率的同时提升去噪效果^[4]。

本研究结果显示，低剂量迭代组有效剂量较常规组明显降低，均值低于1mSv，符合低剂量筛查的辐射安全要求，分析原因，正是迭代重建对噪声的有效抑制，使采用更低的管电流完成扫描成为可能，从源头上降低受检者的辐射剂量，对于需定期体检的人群可有效减少累积辐射暴露^[5]。

图像质量方面，低剂量迭代重建组的图像噪声显著低于常规剂量FBP组，而SNR、CNR均优于对照组，主观评价结果显示，两组解剖结构显示效果无显著差异，均满足临床诊断与体检筛查的要求。这提示迭代重建技术可在更低辐射剂量下，有效抵消低剂量导致的噪声升高，同时保证解剖结构的显示清晰度^[6]。

综上所述，将迭代重建技术应用于健康人群胸部CT体检，可在降低受检者辐射剂量的前提下，有效抑制图像噪声，保证图像质量，实现低剂量、高质量的筛查目标。该技术适用于大规模健康体检人群的肺癌筛查，对于降低电离辐射潜在危害、保障体检安全具有重要的临床应用价值与公共卫生意义。

参考文献：

[1]张春生,马春梅,关春爽,等.基于低剂量胸部CT建立健康人群升主动脉管径与胸椎椎体正中矢状径比值的参考值范围[J].医学影像学杂志,2025,35(10):74-77+102.

[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(2):121-127.

[3]易梅玲,易芳玲.双层探测器光谱CT智能剂量调控技术在低剂量胸部体检中的应用价值[J].中国医疗器械信息,2024,30(22):8-10+81.

[4]李文菁,言佳锋.高分辨率低剂量胸部CT在健康体检中的应用价值[J].广州医药,2024,55(11):1343-1349.

[5]张巨才,李海文,杨金永,等.探讨胸部低剂量CT在老年体检人群肺癌早期筛查中的应用价值[J].中国CT和MRI杂志,2024,22(8):32-34.

[6]陈美银,杨一春,江锋.胸部CT低剂量扫描结合光谱虚拟单能量图像技术在肺结节高危患者体检中的应用价值[J].医疗装备,2024,37(10):50-52.

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