降低CT掃描劑量的方法和臨床應(yīng)用

韓向君

（?？谑腥嗣襻t(yī)院放射科，海南?？?70208）

·述評·

降低CT掃描劑量的方法和臨床應(yīng)用

韓向君

（?？谑腥嗣襻t(yī)院放射科，海南?？?70208）

韓向君，?？谑腥嗣襻t(yī)院放射科主任，主任醫(yī)師，教授，碩士研究生導師，海南省醫(yī)學會放射專業(yè)委員會副主任委員，《中國老年醫(yī)學雜志》、《中國現(xiàn)代醫(yī)學雜志》、《國際醫(yī)學放射學》、《海南醫(yī)學》編委。主要研究方向為腫瘤的影像學診斷及分子影像學研究，在肺癌的早期診斷、膠質(zhì)瘤的分子影像等方面做了較深入的研究。承擔國家十一五支撐項目分課題1項，海南省自然科學基金及?？谑兄攸c項目6項，獲得海南省科技進步一等獎1項，二等獎1項，海口市科技進步三等獎2項，中南大學醫(yī)療成果二、三等獎3項，發(fā)表論文80多篇，參編論著4部。

隨著螺旋CT的廣泛應(yīng)用，尤其是在心血管等檢查方面的擴展，受檢者所接受的X線輻射劑量也有所增高，因此如何發(fā)揮CT最大效果且不增加或者盡量減少輻射劑量是影像界研究的熱門課題，本文就如何降低X線的輻射劑量可采用的方法和應(yīng)用做一簡述。

螺旋CT；掃描；劑量；輻射

近年來，螺旋CT技術(shù)發(fā)展，臨床應(yīng)用也越來越廣泛，檢查人數(shù)也逐年增加，隨之而來的有關(guān)輻射安全性也引起人們的注意。有文獻報道美國每年大約6千萬人次進行CT掃描，和輻射有關(guān)的疾病或異常占1%～2%，國內(nèi)尚未見準確的數(shù)字報道。隨著設(shè)備的普及和醫(yī)療的需求，每年的檢查人次都在增加，因此，降低輻射劑量成為國內(nèi)外放射學的研究熱點[1-4]。

1 降低掃描劑量的方法

1.1 調(diào)整管電流(mA)和管電壓(kV)X線的強度與X線管的管電流和管電壓有關(guān)，X線照射劑量和管電壓呈幾何關(guān)系，而與管電流呈線性關(guān)系，降低管電流主要影響低對比分辨率，高對比分辨率影響較小，如肺的低劑量掃描[5]、骨骼等低劑量掃描[6]。最早由Nailich等在1990年提出低劑量CT掃描概念，隨之有很多學者進行了相關(guān)研究[7]。在管電壓為120 kV時，采用40 mAs或20 mAs進行肺癌早期篩查，觀察肺內(nèi)小結(jié)節(jié)，圖像噪聲增加，但診斷結(jié)果差異不顯著[8]。降低管電壓可以使輻射劑量呈幾何形式降低，但同時也使圖像質(zhì)量下降明顯，主要是X射線的穿透力降低導致?？紤]到圖像質(zhì)量與輻射之間的利弊，過去很少有學者研究如何降低管電壓。為了能夠保證圖像質(zhì)量也能降低輻射劑量，近期開始研究在降低管電壓后，適當增加管電流，即能降低一定幅度的輻射劑量，圖像質(zhì)量也得到保證。降低管電壓后，能夠增加含碘對比劑的CT值，從而增加血管與周圍組織結(jié)構(gòu)的對比[9]，雖然血管周圍組織的噪聲有較大的增加，但對血管影響不大，在血管成像或冠脈成像是可行的。作者應(yīng)用飛利浦iCT對12例肝臟三期增強掃描試驗中，分別采用了120 kV、300 mA；100 kV、300 mA；100 kV、400 mA等三種掃描參數(shù)分別應(yīng)用到三期掃描中，輻射劑量分別下降40.54%和20.16%，但應(yīng)用100 kV、300 mA的靜脈期肝臟圖像質(zhì)量欠佳，將管電流提升到400 mA，得到較好的圖像，雖然輻射劑量未達到最低，但也降低20.16%。動脈期主要是觀察病灶的早期強化特點，采用100 kV、300 mA掃描條件，對診斷沒有太多的影響。所以可以根據(jù)患者的具體情況有選擇的改變掃描參數(shù)，盡可能降低輻射劑量。

1.2 增加螺距(Pitch)和減少掃描次數(shù)在其他掃描條件不變的情況下，增加螺距的寬度輻射劑量也會下降，螺距加倍輻射劑量減半，但也會因為層厚的增加以及平均容積效應(yīng)而導致微小病變的丟失[10]。對于血管成像等也無法達到診斷的目的，全身不同的器官血運有所不同，應(yīng)根據(jù)所檢查的目的選擇掃描次數(shù)。在原發(fā)性肝癌及血管瘤的掃描中，通常采用三期掃描，如果動脈期和靜脈期已經(jīng)完全能夠達到診斷效果時，延時期的掃描可以取消，兩期掃描可以解決的就不掃第三期。除了心臟冠狀動脈的鈣化積分外，血管成像就沒必要行平掃。能一站式掃描完成的就減少二次掃描，頭頸部血管成像和冠狀動脈血管成像可一次掃描完成，既減少了輻射劑量又降低了對比劑的使用劑量。

1.3 根據(jù)BMI指數(shù)個性化調(diào)整掃描參數(shù)目前多層螺旋CT均制定了兒童掃描模式，但對于成年人來說，需要個性化調(diào)整參數(shù)值才能達到降低輻射劑量的目的。BMI指數(shù)是目前國際上常用的衡量人體胖瘦程度以及是否健康的一個標準，亞洲人適中的指數(shù)為19～25，過輕或過胖的人群在接受CT掃描時，或接受劑量過剩或曝光劑量不足，對不同體重指數(shù)人群采用不同曝光劑量，可以在保證圖像質(zhì)量不變的前提下，均衡控制不同體重的X射線劑量。王貴生等[11]對心臟檢查中BMI指數(shù)與射線劑量的關(guān)系研究中，在基本相同的信噪比圖像上，小BMI組與大BMI組可降低32%的射線劑量。

1.4 迭代重建技術(shù)應(yīng)用目前多家公司推出了多種圖像后處理技術(shù)，如Philips iDdose技術(shù)、GE的適應(yīng)性統(tǒng)計迭代重建(Adaptive statistical iterative reconstruction，ASIR)技術(shù)、Siemens圖像空間迭代重建(Iterative reconstruction in image space，IRIS)技術(shù)和Toshiba的適應(yīng)性迭代劑量減低(Adaptive iterative dose reduction，AIDR)技術(shù)，這些核心技術(shù)是對原始數(shù)據(jù)進行迭代重建，以求在更低劑量下獲取可以接受的圖像。與傳統(tǒng)的FBP算法不同，迭代重建技術(shù)利用矩陣代數(shù)，通過一種數(shù)學模型選擇性的識別并去除圖像噪聲，使圖像噪聲減小，使通過低劑量掃描獲取的高噪聲圖像達到較理想的信噪比圖像。

1.5 前瞻性心電門控序列掃描CTA作為一種簡便無創(chuàng)的檢查技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到冠狀動脈的檢查中，一般采用兩種掃描技術(shù)，即回顧性心電門控技術(shù)和前瞻性心電門控技術(shù)。回顧性心電門控技術(shù)可以獲取全心動周期的圖像，可以在任意平面進行多平面重組，保證圖像質(zhì)量，最大的缺點就是X線輻射劑量較大。前瞻性門控技術(shù)在不同機型中所采用的技術(shù)有所區(qū)別，寬體探測器可以一次或兩次軸位掃描覆蓋整個心臟，大大縮短曝光時間從而也會大大降低X線的輻射劑量[12-13]，但對心率有一定的限制，一般不能超過65～70次/min，心律規(guī)整。另外前瞻性心電門控技術(shù)多采用的是軸位掃描方法，只在心動周期的某一個時相采集圖像，因此不能進行心功能評價及瓣膜、心肌橋的多期動態(tài)顯示。

2 低劑量掃描的臨床應(yīng)用

最早進行低劑量掃描的是胸部[14]，由于胸部天然對比度較高，X線吸收率相比較其他部位小，因此比較適宜做低劑量掃描，目前胸部低劑量掃描的研究比較多且完善[15]。當管電壓不變的情況下，管電流降至20 mAs，圖像仍可滿足診斷[8]，國內(nèi)外在肺癌的早期篩查中都使用低劑量掃描方式。有學者報道[16]，低劑量腹部CT對于急腹癥有很高的應(yīng)用價值，與腹部平片比較，常規(guī)17.6%的低劑量掃描，泌尿系結(jié)石檢出率為100%，少量的消化道穿孔、腸梗阻的液氣平面及病因、急性胰腺炎的表現(xiàn)等都可顯示出來。對于腹部實質(zhì)性臟器來說，低對比度差異較小，降低管電流會降低密度分辨率，病灶分辨率相對較差。有學者[17]采用低管電壓高管電流技術(shù)改善胰腺和胰周血管的強化程度達到提高腫瘤的清晰程度。多位學者對咽部、鼻竇及頭顱等[18-20]進行低劑量研究，都取得了良好的結(jié)果。CTA對空間分辨率要求相對較高，會導致輻射劑量的增加，冠狀動脈成像[21-22]更多是在迭代重建技術(shù)的基礎(chǔ)上進行低劑量掃描，得出良好的圖像。隨著技術(shù)的進步，輻射劑量會越來越降低，圖像質(zhì)量也會越來越清晰。

綜上所述，隨著人們對輻射認識度的提高，盡最大努力減少X線輻射對人體的影響已經(jīng)成為共識，在能夠滿足臨床需求的情況下，通過各種方法降低X線的輻射劑量都具有重要意義。

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A

1003—6350（2013）03—0313—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2013.03.0140

2013-01-04)

韓向君。E-mail:jilinhxj@163.com