低劑量胸部CT掃描技術(shù)的應(yīng)用分析

李晶，周玨榕，黃雨琴，續(xù)晉銘，錢琳琳

上海市楊浦區(qū)中心醫(yī)院 CT室，上海 200090

0 前言

近年來，隨著多層螺旋CT技術(shù)在臨床上的廣泛應(yīng)用，為臨床提供了豐富、直觀的影像學(xué)資料，然而CT是一種輻射劑量相對(duì)較高的放射學(xué)檢查技術(shù)，這種技術(shù)顯著增加了電離輻射對(duì)受檢者及公眾健康損害的潛在風(fēng)險(xiǎn)[1]。因此在CT的檢查過程中科學(xué)合理地選擇掃描條件及成像方式，做到輻射劑量的最優(yōu)化選擇，積極做好病人的輻射防護(hù)，對(duì)于CT技師來說非常重要。筆者隨機(jī)對(duì)兩組胸部檢查的患者進(jìn)行回顧性分析，探討低劑量CT胸部掃描在臨床檢查中的可行性。

1 材料與方法

1.1 一般資料

搜集2011年10～12月間行胸部檢查的100例患者，隨機(jī)分為A、B兩組各50例，均為男18例，女32例。平均年齡65歲。身高1.60～1.78 m，體重50～80 kg。

1.2 掃描技術(shù)

采用Siemens SOMATOM Sensation 4 行胸部掃描，所有患者均未使用對(duì)比劑。掃描前訓(xùn)練患者吸氣后屏氣，掃描范圍從鎖骨上緣至肺下緣膈肋竇水平，平均掃描時(shí)間為12 s左右。掃描條件：常規(guī)A組采用管電流90 mAs。低劑量B組管電流70 mAs。管電壓均為固定120 kV，準(zhǔn)直2.5 mm、FOV 380 mm、0.75/Rot、層厚8 mm。

1.3 劑量評(píng)估

輻射劑量包括劑量指數(shù)、劑量長度乘積（Dose Length Product, DLP）和有效管球劑量（eff.mAs）、總管球劑量（Total mAs）及CT容積劑量指數(shù)（CT Dose Index volume，CTDIvol），均來自掃描時(shí)計(jì)算機(jī)自測值。

1.4 圖像噪聲評(píng)價(jià)

在支氣管隆突層面的胸升、降主動(dòng)脈上取面積約1 cm2的感興趣區(qū)，其CT值的標(biāo)準(zhǔn)差被定義為圖像的噪聲[2]。

1.5 圖像評(píng)估

所有圖像均有肺窗和縱隔窗，Kernel值B40f medium sharp（肺窗1500～600 HU，縱隔窗300～40 HU），掃描圖像由2名高年資診斷醫(yī)師進(jìn)行盲審。

對(duì)兩組劑量圖像的肺窗和縱隔窗進(jìn)行觀察，分析肺尖、氣管隆突、肺內(nèi)血管及各縱隔周圍結(jié)構(gòu)的顯示，并分別進(jìn)行判讀、評(píng)價(jià)。評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)包括空間分辨率、噪聲、偽影。將圖像分為好、較好、一般、差4級(jí)（好：圖像清晰、無偽影、噪聲??；較好：圖像較清、無偽影、噪聲較小；一般：圖像尚可、偽影小、噪聲較大；差：圖像模糊、偽影大、噪聲大）。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

圖像的有效管球劑量、總管球劑量和放射容積劑量指數(shù)及圖像噪聲比較均行t檢驗(yàn)，p＜0.05，表示兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

兩組胸部掃描對(duì)比分析，見表1。單次掃描劑量分別為6.84 mGy、5.32 mGy，降幅23.3%。A組的平均有效管球劑量、總管球劑量和放射容積劑量指數(shù)分別為（75.83±4.92）mAs 、（2092±128.14）mAs和（5.77±0.42）mGy。B組分別為（56.24±5.87）mAs 、（1592±114.02 )mAs和 (4.29±0.69）mGy,兩組相比差異均有顯著性（t=20.62、t=35.41、t=5.48，p均＜0.05）。A組的圖像噪聲為（11.4±2.97）HU，略低于B組的（14.22±3.39）HU，兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=6.71，p＜0.05）。除B組圖像噪聲有所增加，兩組圖像均可清晰顯示肺紋理、肺內(nèi)血管及縱隔周圍的組織結(jié)構(gòu)，見圖1～4。兩組圖像質(zhì)量，見表2。圖像質(zhì)量較好以上的

表1 兩組胸部掃描對(duì)比分析

表2 兩組胸部掃描圖像質(zhì)量比較 （例）

3 討論

X線劑量的大小是CT圖像質(zhì)量的保證，目前CT快速發(fā)展通常并沒有導(dǎo)致劑量的減少，在臨床檢查中不可避免地對(duì)患者帶來輻射危害，所以對(duì)患者劑量的控制是至關(guān)重要的。為有效降低CT輻射劑量，探索管理CT輻射劑量的方法，自動(dòng)管電流調(diào)制技術(shù)（Automatic Tube Current Modulation，ATCM）就是其中最有效的方法之一，它不僅能降低CT輻射劑量，且能保證圖像質(zhì)量。

3.1 管電流的最優(yōu)化

在管電壓不變，降低管電流時(shí)間mAs已成為CT成像技術(shù)快速發(fā)展中的一個(gè)重要指標(biāo)。在保證圖像質(zhì)量的前提下，預(yù)設(shè)管電流應(yīng)調(diào)制最佳有效參數(shù)，使用最少的CT輻射劑量（即mAs最小化）。自動(dòng)管電流調(diào)制技術(shù)用手動(dòng)的方式調(diào)節(jié)球管電壓和管電流以平衡圖像噪聲和輻射曝光量。在曝光時(shí)間固定的情況下，射線源的調(diào)制只能通過管電流的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的CT掃描采用的參數(shù)為110 mAs[3]。有文獻(xiàn)報(bào)道[4]掃描胸部從160 mAs降至100 mAs, 單次掃描劑量CTDI 11.1 mGy降至6.9 mGy。本分析中B組采用的參數(shù)為70 mAs，受檢者的輻射劑量明顯降低，單次掃描劑量CTDI 5.32 mGy，為原來76.7%。符合國際放射防護(hù)委員會(huì)（ICRP）提出的輻射防護(hù)最優(yōu)化原則。A組的平均有效管球劑量、總管球劑量和放射容積劑量指數(shù)分別為（75.83±4.92）mAs 、（2092±128.14）mAs和 （5.77±0.42）mGy。B組分別（56.24±5.87）mAs 、(1592±114.02) mAs和 (4.29±0.69）mGy，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＜0.05）。

3.2 低劑量掃描圖像質(zhì)量

由于肺具有天然對(duì)比，肺部掃描由90 mAs降至70 mAs，除B組背景噪聲略大，兩組圖像憑肉眼無法區(qū)分判斷，圖像質(zhì)量無明顯下降，兩組圖像質(zhì)量較好以上的A組為96%（48/50），B組為94%（47/50）。B組掃描圖像肺紋理、肺內(nèi)血管及縱隔結(jié)構(gòu)顯示清晰，對(duì)段及段以下支氣管也能顯示其走行及周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系。理論上降低劑量可增加影像噪聲，噪聲隨掃描劑量的降低而逐漸增大。Takahashi等[5]研究發(fā)現(xiàn)，低劑量50 mAs與250 mAs相比，圖像的噪聲增加。近年來還有文獻(xiàn)對(duì)多層CT使用＜50 mAs劑量進(jìn)行研究的報(bào)道[6]。本研究結(jié)果顯示A組的圖像噪聲為（11.4±2.97）HU，略低于B組的（14.22±3.39）HU，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。與Takahashi等報(bào)道相符。

在不影響診斷可接受圖像質(zhì)量的條件下，應(yīng)盡可能用低劑量減少患者的輻射劑量。管電流的降低可以減少輻射劑量，但會(huì)增加圖像噪聲，主要是圖像噪聲比，圖像噪聲和輻射劑量是一對(duì)矛盾的指標(biāo)。有作者在低劑量掃描方面曾做過一些研究，但它是以犧牲圖像質(zhì)量為前提的[6]。有研究認(rèn)為[7]胸部低劑量采用管電流80 mAs，能夠保證圖像噪聲較小，同時(shí)明顯降低輻射劑量。本組結(jié)果顯示在管電壓不變條件下，管電流70 mAs的圖像質(zhì)量，即能減少輻射劑量又能滿足診斷的要求（圖5）。

3.3 降低輻射劑量的幾種技術(shù)

管電壓、管電流、掃描時(shí)間、螺距、層厚、掃描容積等是影響輻射劑量的主要因素，輻射劑量與管電流、掃描時(shí)間、掃描容積呈正比例線性相關(guān)。在臨床實(shí)踐工作中，減少CT輻射劑量最主要方法是降低管電流，增加螺距。在層厚一定時(shí)，增加螺距會(huì)減少輻射量，螺距與輻射劑量成反比[8]，但同時(shí)也會(huì)增加病灶的漏檢率。為此在層厚一定時(shí)要明確掃描范圍，對(duì)技師來說必須精確掃描范圍，應(yīng)用螺旋掃描常得到不必要的掃描層數(shù)，因而設(shè)定掃描程序范圍需精準(zhǔn)到位，根據(jù)個(gè)體差異來確定實(shí)際掃描的長度，切忌掃描范圍過大。為保證呼吸幅度均勻一致，所有檢查應(yīng)在均勻吸氣狀態(tài)下進(jìn)行。另外縮短掃描時(shí)間，胸部螺旋掃描可以在12 s左右完成全肺的檢查，螺旋掃描一般呼吸及心血管搏動(dòng)引起的運(yùn)動(dòng)偽影顯著減少，盡量避免因偽影而重復(fù)掃描。

3.4 低劑量胸部掃描的臨床意義

近年有報(bào)告提出，人群中醫(yī)療輻射量已達(dá)30%～50%，而CT是這種照射的主要來源，過高的輻射對(duì)患者的傷害較大，并有誘發(fā)腫瘤的危險(xiǎn)[9-10]。據(jù)ICRP公布的數(shù)字，人體接受1 mSv的輻射曝光量時(shí)發(fā)生癌變的危險(xiǎn)性為百萬分之五十[11]。為此在對(duì)患者行CT檢查時(shí)，須嚴(yán)格適應(yīng)癥，盡可能降低輻射劑量，減少醫(yī)源性帶來的損害。低劑量掃描即顯著降低了受檢者的輻射劑量，又降低了球管的消耗，延長了機(jī)器的使用壽命，降低了醫(yī)療成本。

由于CT檢查的輻射劑量相對(duì)較高，因此，對(duì)患者所接受的輻射劑量應(yīng)該重視，不應(yīng)單純追求圖片的質(zhì)量。在不影響診斷價(jià)值的前提下，可采用劑量應(yīng)低于正常參考值，對(duì)檢查技師來說通過調(diào)整參數(shù)，盡可能減少輻射劑量，對(duì)成像質(zhì)量與過多曝光需加以權(quán)衡，是當(dāng)今影像技術(shù)的方向，根據(jù)不同的患者選擇合理的mAs掃描，也是放射技師探究的課題。

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