低劑量掃描在CT氣腹造影中的應(yīng)用

張如意 Zhang,Ruyi

孫憲昶1 Sun,Xianchang

刁俊龍2 Diao,Junlong

崔曉明1 Cui,Xiaom ing

100039 北京

武警總醫(yī)院 1.CT科 2.藥劑科

近年來(lái),隨著多排螺旋CT(MDCT)在臨床的廣泛應(yīng)用,多種后處理重建技術(shù)的發(fā)展,CT氣腹造影能清晰地顯示出術(shù)后腹壁腸粘連的粘連類型、分布和范圍等形態(tài)特征,其操作簡(jiǎn)便易行,已成為診斷術(shù)后腹壁腸粘連較好的影像學(xué)方法[1]。雖然X線輻射問(wèn)題是公眾和放射診斷醫(yī)生的關(guān)注熱點(diǎn),然而對(duì)CT氣腹造影檢查過(guò)程中的低劑量控制方面的研究,還未見(jiàn)報(bào)道。筆者在保持其他掃描條件不變的情況下,通過(guò)降低mA值來(lái)減少射線劑量,并分析其對(duì)圖像質(zhì)量的影響,以期在盡可能低的射線劑量下,獲取足夠的診斷信息。

1 材料與方法

1.1 臨床資料 收集2008-06～2010-02在武警總醫(yī)院接受CT氣腹造影檢查的患者資料56例,其中男41例,女15例;年齡23～85歲,平均(51.25±12.63)歲。根據(jù)檢查時(shí)電流值的不同,將所有患者隨機(jī)分成常規(guī)組(C組)和低劑量組(L組)。

1.2 檢查方法 患者由外科醫(yī)生完成腹腔注氣后,使用GE LightSpeed VCT完成CT氣腹造影檢查?；颊呷⊙雠P位或側(cè)臥位連續(xù)螺旋平掃,掃描范圍從膈頂至恥骨聯(lián)合上緣。掃描參數(shù):C組電壓120kV,層厚1.25mm,間距 1.25mm,螺距 1.375,轉(zhuǎn)速 0.8s/轉(zhuǎn),電流采用自動(dòng)管電流調(diào)制技術(shù),電流值范圍常規(guī)組為50～600mA;L組其他掃描參數(shù)保持不變,電流值范圍設(shè)定為 30～50mA。掃描數(shù)據(jù)傳輸至ADW 4.2工作站進(jìn)行圖像后處理,根據(jù)觀察的目的不同,選用不同的窗寬、窗位顯示,通過(guò)圖像后處理技術(shù),獲得多平面重建圖像。

1.3 圖像分析 由兩名有經(jīng)驗(yàn)的影像診斷醫(yī)師以雙盲法依照蔡曉軍等對(duì)于CT氣腹造影評(píng)價(jià)腹壁腸粘連的要求(清晰地顯示出術(shù)后腹壁腸粘連的粘連類型、分布和范圍)[1],對(duì)兩組圖像從腸粘連的類型、腸粘連分布以及腸粘連的范圍3個(gè)方面以1～3分進(jìn)行圖像質(zhì)量評(píng)分。3分:能夠準(zhǔn)確顯示腸粘連的類型、腸粘連分布和腸粘連的范圍3項(xiàng);2分:能夠準(zhǔn)確顯示其中的2項(xiàng);1分:能夠準(zhǔn)確顯示其中的1項(xiàng)。對(duì)于評(píng)分有分歧的病例,由兩人共同商討后達(dá)成一致,記錄各組的分值。

1.4 射線劑量評(píng)估 記錄每例患者行CT檢查時(shí)由機(jī)器自動(dòng)生成的容積劑量指數(shù) volume computed tomography dose index,CTDIvol,計(jì)算兩組 CTDIvol的均值和標(biāo)準(zhǔn)差。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS10.0軟件包對(duì)上述各組數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,采用t檢驗(yàn),P＜0.05視為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 C、L組患者均為28例,其中C組男16例,女12例,平均52.31±11.29歲;L組男15例,女13例,平均50.20±9.90歲。兩組患者間年齡、性別比方面差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

2.2 圖像質(zhì)量 圖像質(zhì)量評(píng)分均值C組為2.62±0.54分,L組為2.48±0.57分,兩組圖像質(zhì)量均能滿足診斷要求;對(duì)兩組間差異行配對(duì)t檢驗(yàn),結(jié)果無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。采用不同掃描方案均能獲得滿足診斷需要的圖像質(zhì)量。

2.3 射線劑量 C、L組CTDIvol均值分別為(24.89±2.38)mGy/cm和(1.59±0.82)mGy/cm,L組CTDIvol均值明顯低于C組,兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。C、L組統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)比較見(jiàn)表1。

表1 C、L組統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)比較表

3 討論

3.1 影響CT輻射劑量的因素及降低劑量的方法CTDIvol表示單次掃描時(shí)在與掃描孔軸線平行的直線上吸收劑量的分布,是反映輻射劑量的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。隨著掃描參數(shù)的改變,CTDIvol也隨之改變[2]。影響CT的輻射劑量的因素主要包括:掃描參數(shù)、受檢部位因素、CT機(jī)系統(tǒng)技術(shù)特性等。CT輻射劑量的大小主要取決于CT機(jī)系統(tǒng)技術(shù)特性和掃描參數(shù)的設(shè)置。CT機(jī)系統(tǒng)技術(shù)特性包括X線光譜、前置濾線器及探測(cè)器等。掃描參數(shù)對(duì)輻射劑量的影響主要由管電壓、管電流、掃描時(shí)間、層厚、螺距及掃描容積等決定。輻射劑量隨管電壓、管電流、掃描時(shí)間及掃描容積增大而增大,隨螺距的增大而減少。在相同的過(guò)濾條件和恒定的管電壓條件下,劑量與管電流和掃描時(shí)間的乘積成線性關(guān)系[3,4]。

目前降低輻射劑量的方法主要有:①降低管電流的安瓿量。安瓿量的大小決定了X射線的強(qiáng)度,因此對(duì)圖像質(zhì)量有至關(guān)重要的作用。②應(yīng)用適當(dāng)?shù)那爸脼V線器以合理分布X線照射區(qū)域,使較高的圖像質(zhì)量和較低的輻射劑量能同時(shí)得到兼顧。③增加螺距。由于螺距與輻射劑量呈反比,隨著螺距的增加,X射線劑量也會(huì)隨之下降。④減低管電壓。此法雖可使X線輻射劑量下降,但同時(shí)也降低了射線的穿透能力,結(jié)果是吸收的輻射比例增加,導(dǎo)致患者受照射量和圖像質(zhì)量之間的關(guān)系受到破壞。目前,CT在行低劑量掃描時(shí)通常保持管電壓不變,而用降低管電流的方法達(dá)到降低輻射劑量的目的。

3.2 低劑量CT的概念及CT低劑量掃描過(guò)程中應(yīng)遵循的的原則 Naidich等于1990年首次提出低劑量CT概念,即在管電壓不變的情況下,降低管電流成像也能達(dá)到診斷要求[5]。低劑量CT掃描主要有兩大優(yōu)點(diǎn),一是在保證圖像診斷質(zhì)量的前提下降低被檢者接受的放射線劑量;二是延長(zhǎng)CT機(jī)X線管球的使用壽命。因此,如果利用得當(dāng),對(duì)于醫(yī)患雙方都是有利的。CT檢查的目的是對(duì)疾病進(jìn)行輔助診斷,指導(dǎo)制定治療方案,對(duì)療效進(jìn)行評(píng)估,要求圖像質(zhì)量以滿足最低診斷要求為前提。當(dāng)必須接受CT檢查時(shí),通過(guò)改變影響CT輻射劑量的因素,可降低輻射劑量,但同時(shí)也降低CT圖像質(zhì)量,這是實(shí)施低劑量CT技術(shù)的矛盾。因此,無(wú)論用何種方式降低CT的輻射劑量,都應(yīng)遵循ALARA(as low as reasonab ly achievable)原則:用最低的放射劑量獲得合適圖像質(zhì)量以用于準(zhǔn)確診斷,即在保證圖像質(zhì)量滿足診斷要求的基礎(chǔ)上,采用盡可能的低輻射劑量。

3.3 低劑量CT掃描在氣腹造影中的可行性 以往低劑量掃描僅用于查體時(shí)肺癌的篩查或肺內(nèi)結(jié)節(jié)的追蹤隨訪,最近幾年逐漸被用于鼻竇檢查及注射對(duì)比劑后的冠狀動(dòng)脈CTA、頭頸部CTA成像等檢查[6-8]。上述各項(xiàng)檢查之所以能夠完成低劑量掃描,是因?yàn)檫@些檢查的目標(biāo)組織間都有一個(gè)類似的共同點(diǎn),即目標(biāo)組織間存在著較高的人為或天然的密度差異。這便滿足了CT成像的基本原理——依據(jù)組織間的密度差異,完成對(duì)不同組織的成像。肺組織和鼻竇腔具天然的高對(duì)比度,很小劑量即可較好地顯示氣體襯托下的軟組織病變,同時(shí)肺泡或鼻竇腔內(nèi)富含的氣體使X射線的穿透十分容易,因此低劑量掃描在這些部位易于實(shí)現(xiàn)。注射對(duì)比劑后的冠狀動(dòng)脈 CTA、頭頸部CTA成像等檢查,則是通過(guò)注射對(duì)比劑后人為形成了目標(biāo)組織間的高密度差異。人工氣腹造影診斷腹壁腸粘連是通過(guò)向腹腔注射空氣,人為形成了空氣與腹腔臟器及粘連組織間的高對(duì)比度,進(jìn)而具備了與肺組織和鼻竇腔等部位的相似的低劑量掃描條件,因此從這方面來(lái)說(shuō)在人工氣腹CT檢查過(guò)程中實(shí)現(xiàn)低劑量掃描理論上是可行的。

另外,CT檢查時(shí),其常規(guī)設(shè)定的掃描參數(shù)是針對(duì)病變整體特征而設(shè)定的,要求圖像同時(shí)具有較高的密度分辨率及較高的空間分辨率,但忽略了受檢者所受到的輻射劑量。Birgit等研究發(fā)現(xiàn),適當(dāng)降低掃描條件雖然會(huì)在一定程度上影響圖像的密度分辨率,但對(duì)空間分辨率的影響不大,要清晰顯示病變的走形、分布和范圍等形態(tài)特征,高伏特掃描一般能較好地滿足診斷需要[9]。人工氣腹造影診斷腹壁腸粘的特點(diǎn)主要是明確腸粘連的粘連類型、分布和范圍等形態(tài)特征,指導(dǎo)臨床制定治療方案,圖像追求的是較高質(zhì)量的空間分辨率,而對(duì)于密度分辨率并無(wú)較高要求。在這種前提下,適當(dāng)?shù)慕档桶碴持悼梢源蟠蠼档褪軝z者所受輻射劑量,又可保證高電壓掃描獲得滿足診斷需要的圖像質(zhì)量。因此從這方面來(lái)說(shuō)在人工氣腹CT檢查過(guò)程中實(shí)現(xiàn)低劑量掃描理論上也是可行的。本研究中,C、L組圖像質(zhì)量評(píng)分均值分別為2.62±0.54分和2.48±0.57分,兩組圖像質(zhì)量均能滿足診斷要求,組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05),則證實(shí)了上述觀點(diǎn)。而兩組間的CTDIvol卻有著明顯差異,L組的CTDIvol明顯低于C組,僅為C組的CTDIvol 6.39%,組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。

本研究結(jié)果證實(shí),在CT氣腹造影檢查中采用降低安瓿值控制掃描過(guò)程中的輻射劑量,可在保證診斷圖像優(yōu)良的前提下,有效地降低患者接受的輻射劑量,避免患者受到不必要的輻射傷害。此技術(shù)將為廣大受檢者帶來(lái)顯而易見(jiàn)的益處,值得在臨床上推廣應(yīng)用。

[1]蔡曉軍,葉道斌,邱凱.CT氣腹造影診斷術(shù)后局限性腹壁腸粘連.中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2008,16(4):301-303.

[2]亓恒濤,秦維昌,柳澄,等.64層螺旋CT顳骨低劑量掃描的初步研究.中華放射學(xué)雜志,2007,41(2):117-120.

[3]Prasad SR,Wittram C,Shepard JA,etal.Standard-dose and 50%-reduced-dose chest CT:comparing the effect on image quality.AJR,2002,179(2):461-465.

[4]Denis Tack,Viviance De,Maertelaer,etal.Dose reduction in mu ltidetector CT using attenuation-based on line tube currentmodu lation.AJR,2003,181(2):331-334.

[5]Naidich D,Marshall C,G ribbin C,etal.Low-dose CT of the lungs:preliminary observations.Radiology,1990 175(3):729-731.

[6]周陽(yáng)泱,韓萍,馮敢生,等.鼻竇低劑量CT掃描對(duì)圖像質(zhì)量影響的研究.中華放射學(xué)雜志,2005,39(3):239-243.

[7]高建華,孫憲昶,李劍穎,等.不同前置濾線器對(duì)64層螺旋CT冠狀動(dòng)脈成像質(zhì)量及放射劑量影響的對(duì)照研究.中華放射學(xué)雜志,2007,41(8),858-861.

[8]賴愛(ài)平,龔方戚,章士正.兒童CT檢查射線劑量?jī)?yōu)化原則.中國(guó)兒童保健雜志,2005,13(4):342-346.

[9]Birgit B,Ertl-W agner BB,Hoffmann RT,etal.Multi-detector row computer temography angiography of the brain at various K ilovoltage settings.Radiology,2004,231(2):528-535.