CT低剂量扫描结合AI辅助诊断系统在肺炎检查中的应用分析

CT低剂量扫描结合AI辅助诊断系统在肺炎检查中的应用分析

肖鑫懿1 ,莫麒琪2（通讯作者）

1重庆市松山医院放射科  重庆  400000  2重庆市松山医院口腔科  重庆  400000

【摘要】目的：研究CT低剂量扫描与AI辅助诊断系统在肺炎检查中应用价值。方法：选取2020年9月～2022年8月我院收治的700例肺炎患者作为研究对象，所有患者核酸检测均为阳性，使用随机数字表分组，其中对照组340例采用常规剂量CT扫描诊断，观察组360例采取低剂量CT扫描，扫描结束后，增加AI辅助诊断系统，使用ASIR迭代重建算法，对获取的影像进行重新构建，对比两组图像质量、病灶特征与患者接受的有效辐射剂量。结果：观察组与对照组在肺炎图像质量与病灶特征主观评分的对比中，差异较小，无统计学意义（P＞0.05）；观察组患者接受的有效辐射剂量为（1.39±0.23）mSv，对照组患者接受的有效辐射剂量为（5.25±1.36）mSv，数据比较后，差异明显，存在统计学意义（P＜0.05）。结论：在肺炎检查中，使用CT低剂量扫描、AI诊断系统辅助方案产生的效果明显，不仅能够确保图像质量满意，而且降低患者接受的有效辐射剂量，检查方法的安全性较高，具有临床推广价值。

【关键词】肺炎；检测方式；CT低剂量扫描；AI辅助诊断系统

根据《新冠肺炎诊疗方案》（第七版试行），要求相关部门做好患者早期筛查、病情评估与治疗工作[1]。在对新冠病毒患者进行诊疗中，需要多次进行胸部CT扫描，患者接受的辐射剂量增加，影响身体健康与治疗安全性。在此背景下，研究科学的肺炎院内诊断方案成为人们关注的热点。鉴于此，将80kVp低管电压技术与AI辅助诊断系统应用在临床中。本文对二者结合的应用价值进行研究，现报道如下：

1资料及方法

1.1一般资料

资料为2020年9月～2020年8月期间在我院就诊的700例肺炎患者，所有患者均经过核酸检测，确诊为肺炎。所有患者中，男性485例、女性215例，年龄20~80岁，平均值（49.85±3.42）岁，BMI体质量指数20~25。患者本人与家属同意研究，签署知情同意书。研究经过医院伦理管理委员会批准。

1.2方法

1.2.1检查方法选择

使用GE Optima CT670对患者胸部进行扫描处理。在具体应用中，协助患者取仰卧位，提示患者吸气后屏气，扫描范围自肺尖到膈肌顶部。

观察组：将管电压参数调整到80kVp，自动管电流为50-110mA。将准直宽度调整到40mm，机架旋转速度控制在0.5s/r，螺距为1.375。

对照组：调整管电压参数为120kVp，管电流300mA，准直宽度为40mm，机架旋转速度保持0.5s/r，螺距为0.984.

要求受检人员屏气一次内完成胸部扫描，将扫描时间控制在9~12s。使用ASIR迭代辅助方案，重新构建图形，对参数进行调整，其中层厚、层间距均为5.0mm，图像宽度为1200HU、窗位-700HU。

1.2.2检查结果评价

结合AI辅助诊断系统，利用双盲法对两组患者的CT影像进行主观评分，其中图像质量优良、病灶边缘清晰记录5分；图像质量较好、病灶边缘比较清晰记录4分；图像质量尚可，有轻微噪声记录3分；图像质量不良，有伪影记录2分；图像质量极差，无法满足诊断要求记录1分。

对两组患者接受有效辐射剂量进行计算，有效辐射剂量（ED）的计算方法如下：，公式中，K为转换因子，参考CT质量标准指南可知，K的取值为0.017

1.3观察指标

观察两组患者CT影像质量、病灶特征与接受有效辐射剂量。

1.4统计学处理

使用SPSS19.2软件分析数据，以表示计数资料，X2检验差异，（±s）表示计量资料，t检验差异，当P＜0.05时，有统计学意义。

2结果

2.1两组一般资料比较

两组患者在年龄、BMI与Z轴扫描范围的对比中，差异不明显（P＞0.05），见表1：

表1 两组一般资料比较结果（±s）

2.2两组CT影像质量主观评分结果比较

观察组与对照组在CT图像质量主观评分的对比中，差异不明显，无统计学意义（P＞0.05），见表2：

表2 两组图像主观评分比较结果[n（%）]

2.3两组患者辐射剂量比较结果

观察组辐射剂量明显低于对照组，差异有统计学意义（P  ＜0.05），见表3：

表3 两组患者辐射剂量比较结果（±s）

3讨论

CT低剂量扫描是判断肺炎病变性质、病情进展的主要方法。然而，在对患者进行诊断时，需要多次进行CT扫描，造成的辐射较大，对患者身体健康造成威胁。目前，临床多采取降低辐射量的方式对扫描方案进行优化，通过降低管电压、管电流等方式，使得扫描造成的损伤最小。为进一步提升CT图像分辨率，也推荐使用大螺旋扫描方案，并利用AI算法进行辅助。研究结果表明，使用低剂量CT扫描技术能够获得理想的效果，使得患者接受的平均辐射剂量下降，大部分患者接受的有效辐射剂量在2.00mSv之内，与常规剂量干预的对照组比较后，有统计学意义（P＜0.05）。由此证明，多排螺旋CT低剂量扫描方案的应用价值较高，能够确保诊断过程安全可靠。

通常情况下，降低辐射剂量后，CT图像的噪声会增加，鉴于此，本次研究通过降低管电压的方式，使得辐射量逐渐降低。管电压降低后，促使X射线与患者的光电效应比例增加，在此背景下，组织衰减系数增加。为解决图像噪声问题，在具体研究中，使用了迭代重建算法，对AI辅助诊断系统进行应用。此外，考虑到肺部为含气器官，组织密度的对比度较高，小叶间隔与肺部造影在低剂量CT扫描下均能被很好显示出来[2]。在大数据与深度学习技术快速发展背景下，AI辅助技术应用价值明显提升，能够实现对肺部病灶的及时准确识别，实现对图像噪声的有效规避。本次研究结果表明，CT常规剂量扫描中，患者CT图像质量、病灶特征主观评分与CT低剂量扫描结合AI辅助诊断系统差异不明显（P＞0.05）。分析具体原因是AI辅助诊断改善了图像质量，为诊断人员提供有价值数据参考。

综上所述，使用CT低剂量扫描结合AI诊断系统辅助方案对肺炎诊断效果良好，可获得满意的CT图像质量，并且减少患者接受有效辐射的剂量，相关诊断方式安全可靠。

【参考文献】

[1]王雁南,周俊林,刘建莉,等.多排螺旋CT低剂量扫描高分辨率重建在新型冠状病毒肺炎筛查中的应用[J].中国医学物理学杂志,2021,38(04):456-460.

[2]祁冬,姜研,姚传顺,等.单能量技术结合ASIR-V算法在疑似新型冠状病毒肺炎患者行低剂量CT扫描中的应用价值[J].中国中西医结合影像学杂志,2020,18(05):453-457.