眼眶部低劑量螺旋CT掃描參數(shù)的優(yōu)化

江時淦，洪春鳳，王豪，白雪冰，張譚俊雄

隨著CT新技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，受檢者輻射量的問題引起了社會的關(guān)注[1]。利用最低輻射量獲得滿足診斷要求的圖像，是放射界研究的熱點。晶狀體是X線敏感器官，對其的放射防護(hù)更應(yīng)受到重視。本研究分析眼眶部螺旋CT檢查管電流、層厚、螺距與輻射量的關(guān)系，旨在探討眼眶部低劑量螺旋CT掃描參數(shù)的優(yōu)化。

材料與方法

1.一般資料

搜集本院2010年1月－2012年3月行眼眶部CT檢查患者320例。男178例，女142例。年齡3～91歲，平均36歲。320例中眼眶部未見異常者65例，占位性病變26例，眼眶外傷171例，炎性病變58例。將320例隨機分成16組，每組20例。

2.檢查方法

使用GE HiSpeed Dual螺旋CT機，固定掃描參數(shù)：管電壓120kV，機架轉(zhuǎn)速1s／r，掃描范圍50mm。16組掃描參數(shù)：140、2、0.75，140、2、1.5，140、3、0.75，140、3、1.5，110、2、0.75，110、2、1.5，110、3、0.75，110、3、1.5，80、2、0.75，80、2、1.5，80、3、0.75，80、3、1.5，60、2、0.75，60、2、1.5，60、3、0.75，60、3、1.5，以上每組數(shù)據(jù)分別代表管電流（mA）、層厚（mm）、螺距。記錄每組容積CT劑量指數(shù)（CTDIovl）和劑量長度乘積（DLP）平均值。

3.評價方法

圖像質(zhì)量評價分4個等級[2]：好，影像層次清晰，顆粒均勻，解剖結(jié)構(gòu)顯示好，滿足診斷要求；較好，影像層次較清晰，顆粒較均勻，解剖結(jié)構(gòu)顯示較清楚，達(dá)到診斷要求；一般，影像層次一般，顆粒欠均勻，尚能顯示解剖結(jié)構(gòu)，基本達(dá)到診斷要求；差，影像層次不清，顆粒粗大，解剖結(jié)構(gòu)模糊，無法達(dá)到診斷要求。閱片采用雙盲法，由兩名主治醫(yī)師按照上述評價標(biāo)準(zhǔn)對圖像質(zhì)量進(jìn)行評價，結(jié)果不一致時，兩人協(xié)商后統(tǒng)一意見。

4.統(tǒng)計學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 17.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計分析，圖像等級計數(shù)資料采用秩和檢驗，管電流組間的多樣本比較采用Kruskal－Wallis法，螺距組間和層厚組間兩樣本比較采用Wilcoxon法，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

16組不同掃描參數(shù)的圖像質(zhì)量等級、X線輻射量平均值見表1。

其他參數(shù)相同，層厚2mm和螺距0.75的4組管電流組間，層厚3mm和螺距0.75的4組管電流組間以及層厚3mm和螺距1.5的4組管電流組間圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義（統(tǒng)計量 H值分別為7.705，5.279，5.707，P 均＞0.05），層厚2mm 和螺距1.5的4組管電流組間圖像質(zhì)量差異有統(tǒng)計學(xué)意義（統(tǒng)計量H 值為9.603，P＜0.05）；層厚2mm 和螺距0.75，層厚3mm和螺距0.75，層厚2mm和螺距1.5以及層厚3mm和螺距1.5管電流140mA組與80mA組間圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義（統(tǒng)計量H值分別為0.942，1.613，1.889，0.994，P 均 ＞0.05），與60mA組間圖像質(zhì)量差異有統(tǒng)計學(xué)意義（統(tǒng)計量H值分別為6.11，6.125，7.701，4.310，P 均＜0.05）。其他參數(shù)相同，1.5螺距組與0.75螺距組組間圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義（統(tǒng)計量u值分別為0.255，0.581，0.239，0.122，0.698，0.554，0.451，0.357，P 均 ＞0.05）。其他參數(shù)相同，2mm層厚組與3mm層厚組組間圖像質(zhì)量無統(tǒng)計學(xué)意義（統(tǒng)計量u值分別為1.255，0.982，1.187，1.168，0.892，1.345，1.316，1.426，P 均＞0.05）。

表1 16組掃描參數(shù)的圖像質(zhì)量等級及X線輻射量平均值

圖1～4 140mA組。影像層次清晰、顆粒均勻，清楚地顯示晶狀體、玻璃體、眼肌及視神經(jīng)等組織結(jié)構(gòu)，圖像質(zhì)量好。圖1 管電流140mA，層厚2mm，螺距0.75。 圖2 管電流140mA，層厚3mm，螺距0.75。 圖3 管電流140mA，層厚2mm，螺距1.5。 圖4 管電流140mA，層厚3mm，螺距1.5。 圖5～8 110mA組。影像層次清晰、顆粒較均勻，清楚地顯示晶狀體、玻璃體、眼肌及視神經(jīng)等組織結(jié)構(gòu)，圖像質(zhì)量好或較好。 圖5 管電流110mA，層厚2mm，螺距0.75。 圖6 管電流110mA，層厚3mm，螺距0.75。 圖7 管電流110mA，層厚2mm，螺距1.5。 圖8 管電流110mA，層厚3mm，螺距1.5。

圖9～12 80mA組。影像層次清晰、顆粒較均勻，可以清楚顯示晶狀體、玻璃體、眼肌及視神經(jīng)等組織結(jié)構(gòu)，圖像質(zhì)量較好。圖9 管電流80mA，層厚2mm，螺距0.75。 圖10 管電流80mA，層厚3mm，螺距0.75。 圖11 管電流80mA，層厚2mm，螺距1.5。 圖12 管電流80mA，層厚3mm，螺距1.5。 圖13～16 60mA組。影像層次欠清晰、顆粒欠均勻，晶狀體、玻璃體、眼肌及視神經(jīng)等組織結(jié)構(gòu)邊緣粗糙，圖像質(zhì)量一般。 圖13 管電流60mA，層厚2mm，螺距0.75。 圖14 管電流60mA，層厚3mm，螺距0.75。 圖15 管電流60mA，層厚2mm，螺距1.5。 圖16 管電流60mA，層厚3mm，螺距1.5。

從表1可知，X線輻射量與管電流呈正相關(guān)，當(dāng)管電流從140mA組降至80mA組時，CTDIovl和DLP分別下降42.84% 、42.86%，140mA 與80mA 圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義，與60mA圖像質(zhì)量差異有統(tǒng)計學(xué)意義，且80mA組以上的圖像質(zhì)量均能達(dá)到臨床的診斷要求；X線輻射量與螺距呈負(fù)相關(guān)，當(dāng)螺距從0.75 增 至 1.5 時，CTDIovl和 DLP 分 別 下 降49.98%、47.37%，螺距組間圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義；X線輻射量與層厚間關(guān)系不大，當(dāng)層厚由3mm降至2mm 時，CTDIovl和 DLP分別降低9.90%、12.23%；層厚組間圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但2mm層厚組圖像噪聲較大（圖1～16）。

討 論

國際輻射防護(hù)委員會（International commission on radiological protection，ICRP）2007年建議書[3]中指出導(dǎo)致視力障礙的白內(nèi)障的閾值劑量估計值分別為單次短時照射劑量5Gy，分割多次照射或遷延照射總劑量大于8Gy；多年照射中，每年以分割照射或遷延照射接受劑量時的年劑量率大于0.20Gy／年；可檢出晶狀體渾濁的對應(yīng)閾值則低一些，分別為0.5～2Gy，5Gy和＞0.1Gy／年。因此，放射科醫(yī)師要特別關(guān)注眼部的輻射量。

影響螺旋CT輻射量的因素有管電壓、管電流、曝光時間、掃描范圍、螺距、準(zhǔn)直器寬度等。改變其中任何一項參數(shù)，都能改變輻射量。因此，降低輻射量的途徑很多，但每一項參數(shù)的變化都會影響圖像質(zhì)量。低劑量CT掃描技術(shù)在胸部、鼻竇、骨骼系統(tǒng)和CTA等方面得到廣泛的應(yīng)用。眼眶內(nèi)組織的密度差異大，有利于低劑量掃描技術(shù)的開展。

X線輻射量與管電流呈正相關(guān)，但隨著劑量的降低，圖像噪聲增加。本組資料的結(jié)果顯示，層厚2mm和螺距0.75、層厚3mm和螺距0.75及層厚3mm和螺距1.5的各4組管電流組間圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義，層厚2mm和螺距1.5的4組管電流組間圖像質(zhì)量差異有統(tǒng)計學(xué)意義，筆者認(rèn)為此差異可能與本組病例的個體因素有關(guān)；140mA組與80mA組圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義，而與60mA組圖像質(zhì)量差異有統(tǒng)計學(xué)意義。80mA組的圖像質(zhì)量基本都能達(dá)到診斷要求，高于李曉會等[4]報道的50mA，可能與研究對象的年齡段和設(shè)定的管電壓有關(guān)。80mA組的CTDIovl和DLP比140mA組分別下降42.84%、42.86%。

螺距是螺旋掃描方式特有的掃描參數(shù)。一般認(rèn)為，螺距越大，一定范圍內(nèi)的光子數(shù)越少，圖像的噪聲越大。但是，近年來有實驗研究表明螺旋CT內(nèi)插方式和重建算法對噪聲有一定影響，而螺距在一定范圍內(nèi)對噪聲水平影響不明顯[5-6]。本組資料的結(jié)果與上述觀點一致，當(dāng)其他掃描參數(shù)相同，螺距值從0.75增至1.5時，圖像噪聲未見明顯增加，圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義。而CTDIovl和DLP分別下降49.98%、47.37%。因此，大螺距掃描是降低輻射量的有效途徑。

層厚是影響圖像分辨力的一個重要因素，薄層掃描時，圖像噪聲較常規(guī)掃描增加，表現(xiàn)為圖像顆粒較粗。本組資料表明：當(dāng)其他掃描參數(shù)相同時，層厚與輻射量間關(guān)系不大，當(dāng)層厚3mm降至2mm時，CTDIovl和DLP分別降低9.90%、12.23%；圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但2mm層厚圖像噪聲明顯增加。薄層CT掃描時，為保證圖像質(zhì)量，同一部位較普通掃描的射線劑量需增加30%～50%[7]。因此，層厚的選擇應(yīng)根據(jù)掃描的部位、病灶的密度、大小等情況來確定，薄層掃描實際上增加了輻射量。

本研究的不足之處：沒有研究管電壓與圖像質(zhì)量、輻射量的關(guān)系，未進(jìn)行性別、年齡、身高、體重等個體化因素的分組研究?？档聫姷萚8]證實個體化因素與圖像質(zhì)量、輻射量有密切的關(guān)系。

總之，優(yōu)化掃描參數(shù)能大幅降低輻射量。降低管電流，加大螺距是目前降低輻射量的常用而有效的方法。眼眶部螺旋CT掃描參數(shù)設(shè)置為80mA、螺距1.5時，既能獲得良好的圖像質(zhì)量，又能有效的降低輻射量。致謝：江西醫(yī)學(xué)院上饒分院統(tǒng)計學(xué)趙宏教授對本研究的統(tǒng)計學(xué)指導(dǎo)！

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