低管電壓技術(shù)在泌尿系統(tǒng)MSCT多期掃描中的應(yīng)用價值＊

1.甘肅省康復(fù)中心醫(yī)院放射科2.蘭州大學(xué)第二醫(yī)院放射科(甘肅 蘭州 730030)

王正盛1趙建洪2周俊林2劉 心2張 堯2劉 宏2楊 軍2

低管電壓技術(shù)在泌尿系統(tǒng)MSCT多期掃描中的應(yīng)用價值＊

1.甘肅省康復(fù)中心醫(yī)院放射科2.蘭州大學(xué)第二醫(yī)院放射科(甘肅 蘭州 730030)

王正盛1趙建洪2周俊林2劉 心2張 堯2劉 宏2楊 軍2

目的 研究通過降低管電壓的方式減少患者泌尿系統(tǒng)MSCT多期掃描中所接受的X線輻射劑量，最大限度降低醫(yī)源性輻射損傷。方法 將所納入患者分為3個小組，每組15例。第一組患者，掃描的參數(shù)固定為電壓120Kv，電流120mAs；第二組患者，電壓90Kv，電流120mAs；第三組患者：電壓60Kv，電流120mAs。然后對患者進行泌尿系統(tǒng)MSCT多期掃描，統(tǒng)計每次掃描的X線劑量。結(jié)果 三組患者所接受X線輻射劑量分別為：第一組(120Kv)10.358±0.43mGy；第二組(90Kv)7.160±0.19mGy；第三組(60Kv)3.916±0.27mGy。經(jīng)過統(tǒng)計學(xué)分析三組的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。對圖像質(zhì)量進行分析：第一組(120Kv/120mAs)圖像質(zhì)量：良好的14例，合格的1例，沒有不合格的；第二組(90Kv/120mAs)圖像質(zhì)量：良好的10例，合格的5例，沒有不合格的；第三組(60Kv/120mAs)圖像質(zhì)量：良好的3例，合格的12例，沒有不合格的。經(jīng)過統(tǒng)計學(xué)分析三組的差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)論 該研究通過降低管電壓明顯降低了患者泌尿系統(tǒng)檢查過程中所接受的X線輻射劑量，且對圖像的臨床應(yīng)用影響不大。

MSCT；泌尿系統(tǒng)；低電壓

近年來隨著多排螺旋CT技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其是CT后處理技術(shù)的進步，MSCT已經(jīng)成為了臨床上許多疾病首選的檢查[1]，尤其在泌尿系統(tǒng)疾病診斷中更為突出，已經(jīng)基本取代了靜脈腎盂造影[2]。然而MSCT檢查仍然依賴于高電壓強電流的X線，該檢查對患者所造成的輻射危害變成了一個不容忽視的問題[3]。尤其是對于MSCT泌尿系統(tǒng)成像來說，掃描實相多，掃描的范圍大，且掃描范圍包含對X射線敏感性腺部位[5]，因此泌尿系統(tǒng)MSCT檢查中降低輻射變得尤為重要。該研究旨在通過在不影響圖像診斷的前提下降低管電壓的技術(shù)來實現(xiàn)降低輻射的目的，從而最大限度減少泌尿系統(tǒng)MSCT成像中患者所受的輻射劑量。

1 材料與方法

1.1 一般材料 該研究共納入我院泌尿腫瘤科住院病人共45例，其中男24例，女21例，年齡分布于32歲～81歲之間，中位年齡為67歲。由于研究中需要使用造影劑，故分別將患者的體重做出了限制，男性60～70Kg，女性50～60Kg，從而增強其可比性。事先已將實驗?zāi)康拿鞔_告知患者及其家屬，并征得患者同意后，按照來院進行MSCT檢查的時間順序分為3個小組，每組15例。第一組患者，掃描的參數(shù)固定為電壓120Kv，電流120mAs；第二組患者，電壓90Kv，電流120mAs；第三組患者：電壓60Kv，電流120mAs。

1.2 機器設(shè)備 實驗所用設(shè)備為蘭州大學(xué)第二醫(yī)院放射科SIEMENS 64層MSCT，增強對比劑為德國先靈公司生產(chǎn)的300mgI/ml優(yōu)維顯，用量70～90ml。所有患者造影劑均經(jīng)右前臂靜脈由高壓注射器以流速為3ml/s高壓注射。

1.3 掃描方法 進行掃描前應(yīng)提前在肘前靜脈內(nèi)埋置套管針建立靜脈通道，訓(xùn)練患者呼吸配合，檢查前約20分鐘囑患者飲水900～1000ml左右(大約兩瓶純凈水)憋尿?；颊甙闯Ｒ?guī)準(zhǔn)備，關(guān)閉掉MSCT機器上的X線自動劑量追蹤功能(4Ddose)，然后按照患者的分組情況，分別選擇事先確定好的電壓、電流參數(shù)。先進行平掃，掃描范圍：雙腎上極至恥骨聯(lián)合。隨后經(jīng)事先建立的右上臂靜脈高壓注入造影劑，通過智能跟蹤自動觸發(fā)技術(shù)自動完成皮質(zhì)期、腎實質(zhì)期、延時7～10分鐘完成延遲期掃描。掃描完成后，對掃描過程中的參數(shù)進行詳細記錄，所得圖像通過工作站做常規(guī)后處理。所得到的各期圖像首先進行薄層重建，層厚1mm，層間距1mm。隨后通過常用的后處理技術(shù)獲得最終的圖像，常用的技術(shù)主要有：最大密度投影(maximum intensity projection, MIP)、多平面重建(multi-planar reconstruction, MPR)、容積再現(xiàn)(volume rendering technique, V R T)、螺旋C T血管成像(C T angiography，CTA)和曲面重建(curved planar reconstruction ,CPR)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 該研究通過分組統(tǒng)計，獲得三組數(shù)據(jù)，可選擇方差分析法進行統(tǒng)計學(xué)比較。數(shù)據(jù)統(tǒng)計使用安裝版的SPSS17.0軟件進行統(tǒng)計，檢驗標(biāo)準(zhǔn)取α=0.05。

2 結(jié) 果

2.1 該研究共納入45例泌尿系統(tǒng)腫瘤患者，其中男24例，女21例，從性別角度二者并無顯著差異。年齡分布于32歲～81歲之間，中位年齡為67歲，這個分布也比較廣泛，幾乎發(fā)生于中老年各個年齡段，與眾多文獻報道相似。

2.2 不同劑量掃描患者所接受的X線量統(tǒng)計 該研究將患者分為三組，每組選擇不同的管電壓發(fā)生的X線進行掃描，因此每組患者所接受的X線的輻射劑量是不相同的，將每位患者的輻射劑量進行統(tǒng)計后，通過運行統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS17.0，通過RxC表的卡方檢驗，N=45，自由度=2，χ2(Pearson Chi-square)值=6.318，P=0.093＜0.05。故認為研究中的三組數(shù)據(jù)，即不同管電壓產(chǎn)生的X線對患者照射形成的輻射劑量的差別有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義。同時分別計算各組的平均值，具體如下：第一組(120Kv)患者所接受的平均劑量為10.358±0.43mGy；第二組(90Kv)患者所接受的平均劑量為7.160±0.19mGy；第三組(60Kv)患者所接受的平均劑量為3.916±0.27mGy。

2.3 圖像分析 該研究共獲得三組完整的泌尿系統(tǒng)多期掃描獲得的圖像，并分別對其進行了各種技術(shù)的后處理。然后邀請兩位放射科高年資醫(yī)師進行盲閱，分別判斷每組圖像的質(zhì)量，標(biāo)記為良好、合格及不合格三個級別，具體統(tǒng)計如表1。

經(jīng)過統(tǒng)計可以看出所有的圖像均能達到合格的標(biāo)準(zhǔn)，隨后將上述統(tǒng)計結(jié)果再次輸入到統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS中進行統(tǒng)計學(xué)分析，運用RxC統(tǒng)計學(xué)方法，該研究數(shù)據(jù)N=45，自由度=2，χ2(Pearson Chi-square)值=3.257，P=0.939＞0.05。因此，認為該研究三組圖像質(zhì)量統(tǒng)計并無統(tǒng)計學(xué)差異。

3 討 論

近年來隨著MSCT技術(shù)的迅猛發(fā)展，對泌尿系統(tǒng)疾病的影像學(xué)診斷提供了強有力的支撐，尤其是CTU得到的尿路成像清晰，結(jié)構(gòu)立體，同時還可以結(jié)合軸位、冠狀位、矢狀位圖像進行對比分析，從而得到更為準(zhǔn)確的診斷信息，目前已經(jīng)成為泌尿系統(tǒng)疾病最重要的檢查方法[6]。泌尿系統(tǒng)MSCT成像在臨床上的用途及其廣泛，不僅在尿路成像方面可以顯著提高尿路梗阻病因?qū)W的診斷[3,4]，同時對各種泌尿系統(tǒng)的先天畸形及常見的炎癥、腫瘤結(jié)石還有腎結(jié)核等診斷提供影像學(xué)依據(jù)[7]，尤其是增強掃描圖像對腫瘤的定性診斷具有不可替代的價值。然而，在檢查過程中造成醫(yī)源性X線輻射對人體損害極大卻又無法避免。美國國家科學(xué)委員會2005年發(fā)布的報告呈人體所接受的X線輻射可以致癌，尤其是對于小孩、育齡期女性患者，輻射劑量更是不容忽視的問題[5,8-10]。近年來很多學(xué)者在泌尿系統(tǒng)結(jié)石的診斷方面進行過一些低劑量的探索，如Spielmann等人[11]通過通過對腎結(jié)石的動物模型的研究，認為120kV/60mA為腎結(jié)石檢查的最優(yōu)低劑量組合，通過降低管電流，從而實現(xiàn)了降低患者輻射劑量的目標(biāo)。再比如我國的王秋霞等人[12]對泌尿系結(jié)石患者MSCT進行了低kV掃描實驗，結(jié)果顯示雖然低kV掃描的圖像噪聲明顯增大，但統(tǒng)計顯示X線輻射劑量降低了69.01%，同時經(jīng)過主觀評價認為，其圖像質(zhì)量可以滿足臨床需要。本研究擬通過降低管電壓，同時利用層出不窮的后處理技術(shù)，既不降低圖像診斷效果，又最大限度地減少患者的輻射劑量。

該研究所納入患者均為泌尿系統(tǒng)腫瘤患者，且均為成年人，為了增加其可比性，防止由于造影劑密度造成的誤差，實驗前對所納入實驗的患者體重做出了規(guī)定(男性60～70Kg之間，女性50～60Kg)，使其更具有可比性。研究中為了分組方便，將球管的電流固定在120mAs，將其電流從120Kv，逐漸降至90Kv，最后至60Kv，從而以電壓階梯分成三組。三組患者所接受的輻射平均劑量也是從第一組(120Kv)10.358±0.43mGy到第二組(90Kv)7.160±0.19mGy再到第三組(60Kv)的3.916±0.27mGy，這組數(shù)據(jù)也形成了顯著的梯度對比，統(tǒng)計學(xué)認為其差異顯著。這就證明了降低管電壓能夠有效地降低患者所接受的輻射劑量，現(xiàn)在的問題就是，所進行的MSCT泌尿系統(tǒng)成像的目的是為了醫(yī)學(xué)檢查，不能只考慮降低輻射問題，還得考慮到圖像質(zhì)量問題。眾多周知，隨著管電壓的下降，圖像的噪聲會顯著上升，該研究中對圖像質(zhì)量也進行了評價。經(jīng)過兩位高年資放射科醫(yī)師的盲評，第一組(120Kv/120mAs)圖像質(zhì)量：良好的14例，合格的1例，沒有不合格的；第二組(90Kv/120mAs)圖像質(zhì)量：良好的10例(如圖1-6)，合格的5例，沒有不合格的；第三組(60Kv/120mAs)圖像質(zhì)量：良好的3例，合格的12例，沒有不合格的。對三組數(shù)據(jù)進行分析，我們可以得出如下結(jié)論：（1）該研究中所設(shè)計的三組參數(shù)下所得出的圖像均符合臨床要求，45例患者的圖像沒有1例不合格的；經(jīng)過統(tǒng)計學(xué)分析，P=0.939＞0.05。因此，認為該研究三組圖像質(zhì)量統(tǒng)計并無統(tǒng)計學(xué)差異；（2）隨著管電壓的下降，圖像的噪聲顯著增加，圖像質(zhì)量優(yōu)良的從第一組的14例，下降到第三組的3例。這個下降是非常顯著的。

綜上分析，該研究通過降低管電壓明顯降低了患者檢查過程中所接受的X線輻射劑量，通過對比，發(fā)現(xiàn)管電壓下降的90Kv這一組患者所接受的CTPlvol的平均值由10.358±0.43mGy下降至7.160±0.19mGy，下降了31.1%。而圖像質(zhì)量下降不明顯，因此，90Kv/120mAs為該研究得出的最佳劑量組合。為了提高研究對象的可比較性，該研究中關(guān)閉了劑量自動跟蹤，這一點造成了其結(jié)果與實際工作中的差異，有待進一步深入研究。

1. 謝安明，丁耀軍, 64排VCT泌尿系成像在泌尿系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用.實用放射學(xué)雜志, 2011. 27(6): 965-967.

2. 王建良,朱玉春,高遷,龔惠明,吳志娟,沈紀芳,劉麗華,王偉偉,朱晟超. 64層螺旋CT尿路成像技術(shù)在泌尿系統(tǒng)疾病中的臨床應(yīng)用[J].中國CT和MRI雜志,2012,02:93-95.

3. 王素涵，查云飛,泌尿系結(jié)石低劑量螺旋CT檢查的應(yīng)用進展.臨床放射學(xué)雜志, 2010. 29(10): 1423-1425.

4. 王建良,朱玉春,高遷,龔惠明,吳志娟,沈紀芳,劉麗華,王偉偉,朱晟超. 64層螺旋CT尿路成像技術(shù)在泌尿系統(tǒng)疾病中的臨床應(yīng)用[J].中國CT和MRI雜志,2012,02:93-95.

5. Andrew J, E.M., Javier Sanz MD,et a1., Radiation dose and cancer risk estimates in 16-Slice computed tomography coronary angiography. J Nucl Cardiol, 2008. 15(2): 232-240.

6. Meindl T, C.E., Degenhart C,et al., MDCT urography：experience with a bi-phasic excretory phase examination protocol. Eur Radiol, 2007. 17(10):2512-2518.

7. 查云飛.,放射影像檢查在泌尿系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用.臨床腎病雜志, 2011. 11(7): 292-294.

8. Ebele JN, S.G., Epstein Jl,et al., Pathology and genetics of tumours of the urinary system and male genital organ. Lyon, 2004: 12-43.

9. 傅強，石清磊，徐克等.,CT尿路造影時患者的輻射劑量與風(fēng)險評估.中華放射醫(yī)學(xué)與防護雜志, 2011. 31(1): 90-91.

10. Brown, G.A., et al., Ability of clinical grade to predict final pathologic stage in upper urinary tract transitional cell carcinoma: implications for therapy. Urology, 2007. 70(2): 252-256.

11. Spielmann,A.L,e t a l., Decreasing the radiation dose for renal stone CT: a feasibility study of singleand multidetector CT. AJR Am J Roentgenol,2002.178(5):1058-1062.

12. 王秋霞，萬常華，陳亮等.,64層螺旋CT檢測泌尿系結(jié)石低kV掃描的優(yōu)化選擇及臨床應(yīng)用.放射學(xué)實踐, 2010. 25(10): 1157-1160.

(本文編輯: 唐潤輝)

The Application Value of Low Voltage Technology in MSCT Multi-phase Scanning of Urinary System*

WANG Zheng-sheng1, ZHAO Jian-hong2, ZHOU Jun-lin2,et al．, 1Radiology department, Rehabilitation Center Hospital of Gansu Province; 2Radiology Department, Lanzhou University Second Hospital; Lanzhou 730030China

Objective This study was designed to reduce X-ray radiation dose

in MSCT multi-phase scanning of urinary system by reducing the tube voltage, in order to minimize iatrogenic radiation injury． Methods All the patients were divided into 3groups, each group of 15cases． The first group of patients, scanning parameters was set at 120Kv, the current 120mAs; the second group of patients, voltage 90Kv, current 120mAs; third group of patients, voltage was 60Kv, current 120mAs． Each of X-ray dose was measured after MSCT multi-phase scanning of urinary system． Results X-ray radiation doses of three groups patients received was respectively: the first group (120kv) 10．358±0．43mGy, the second group (90kv) 7．16±0．19mGy; a third group (60kv) 3．916±0．27mGy． The radiation doses difference of the three groups received was statistically significant． Analysis of Image Quality: The first group (120kv/120mas) Image Quality: Good 14cases, 1cases of qualified, there was no unqualified; the second group (90kv/120mas) Image Quality: Good 10cases, 5cases of qualified, there was no unqualified; a third group (60kv/120mas) Image Quality: Good 3cases, 12cases of qualified, there was no unqualified． Through statistical analysis of the three groups of difference was not statistically significant．Conclusion Lower votage can reduce the radiation doses significantly during the process of urinary system scanning, and the clinical application of image was little influenced．

MSCT; Urinary System; Low Voltage

R445.3

A

2014-04-18

甘肅省科學(xué)事業(yè)費研究項目（項目編號：QS061-C33-35）

10.3969/j.i s s n.1672-5131.2014.04.31

趙建洪