X線數(shù)字?jǐn)鄬尤诤铣上衽c常規(guī)DR成像放射劑量比較

郭 勇，王慶軍，張 君，趙書臣，韓靜慧

X線數(shù)字?jǐn)鄬尤诤铣上衽c常規(guī)DR成像放射劑量比較

郭 勇，王慶軍，張 君，趙書臣，韓靜慧

目的：比較斷層融合成像（DTS）與常規(guī)DR的放射劑量。方法：將進(jìn)行X線檢查的連續(xù)就診患者隨機(jī)分入常規(guī)DR組和DTS組，選擇14個(gè)常規(guī)檢查部位，每個(gè)部位、每組各10人。常規(guī)DR及DTS均采用GE Volume RAD，根據(jù)成像質(zhì)量需要及盡可能減少放射劑量的要求選擇主要成像參數(shù)。結(jié)果：各檢查部位DTS放射劑量明顯高于常規(guī)DR（P＜0.001），是常規(guī)DR的3.73～12.84倍，平均7.71倍。其中胸椎、腰椎、顱骨、骨盆等部位放射劑量較大，明顯高于其他部位（P＜0.001）。胸椎、腰椎側(cè)位放射劑量明顯高于正位（P＜0.001），分別是正位的2.35倍和1.44倍。結(jié)論：DTS平均放射劑量明顯高于常規(guī)DR，因此在不影響診斷和病變顯示的情況下，應(yīng)選擇合理的成像參數(shù)、選擇體厚小的投照方向，以盡可能降低放射劑量。

斷層融合術(shù)；放射攝影術(shù)；體層攝影術(shù)

0 引言

數(shù)字?jǐn)鄬尤诤霞夹g(shù)（digital tomosynthesis，DTS）是一種新的斷層攝影技術(shù)，為數(shù)字合成X線體層成像。它可以在一次低劑量曝光后獲取掃描容積內(nèi)物體多個(gè)角度的投影數(shù)據(jù)，通過計(jì)算機(jī)重建得出任意層面、任意數(shù)目的圖像。近年來，DTS技術(shù)在胸部、骨骼等系統(tǒng)的應(yīng)用表明，其對病變的顯示明顯優(yōu)于常規(guī)DR[1-6]。然而，其在全身各常規(guī)檢查部位的放射劑量如何、與常規(guī)DR比較到底高出多少卻無詳細(xì)的報(bào)道。本研究的目的是比較DTS成像與常規(guī)DR成像的放射劑量。

1 材料與方法

1.1 一般資料

選取2011年7月—2012年2月來我院行X線檢查的患者，選擇14個(gè)常規(guī)檢查部位（18個(gè)投照方向），見表1、表2。各檢查部位選取20名成人，年齡18～50歲，男女各10人，明顯骨質(zhì)疏松、體內(nèi)有金屬物和石膏固定的患者除外。符合條件的連續(xù)就診患者隨機(jī)分入常規(guī)DR組（每個(gè)部位10人）和DTS組（每個(gè)部位10人），男女各半。

1.2 掃描技術(shù)和參數(shù)

常規(guī)DR及DTS均采用GE Volume RAD，本著高成像質(zhì)量、低放射劑量的原則選擇成像參數(shù)，見表1、表2。常規(guī)DR及DTS均采用自動(dòng)曝光模式，即不同解剖部位，在固定曝光管電壓（kV）的前提下，設(shè)備根據(jù)掃描部位的密度自動(dòng)調(diào)節(jié)曝光量（mAs）。掃描結(jié)束后，設(shè)備自動(dòng)顯示（患者體表）放射劑量（mGy）。DTS掃描需要先拍攝定位像，之后再掃描DTS。因此，放射劑量是2部分之和，即：DTS放射劑量=單次采集DTS原始數(shù)據(jù)的放射劑量×曝光次數(shù)+定位像劑量。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

平均數(shù)比較采用卡方檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

各檢查部位常規(guī)DR放射劑量見表1，DTS放射劑量見表2。各檢查部位常規(guī)DR放射劑量與DTS放射劑量比較見圖1、表2。各檢查部位DTS平均放射劑量與常規(guī)DR比較有顯著性差異（P＜0.001），DTS放射劑量明顯高于常規(guī)DR，是常規(guī)DR的3.73～12.84倍，平均7.71倍。其中胸椎、腰椎、顱骨、骨盆等放射劑量較大，明顯高于其他部位（P＜0.001）。胸椎、腰椎側(cè)位放射劑量明顯高于正位（P＜0.001），分別是正位的2.35倍和1.44倍。

表1 各檢查部位曝光條件及平均放射劑量

表2 DTS曝光參數(shù)、放射劑量及DTS總劑量與DR劑量比

3 討論

DTS解決了傳統(tǒng)體層攝影技術(shù)的缺陷，一次掃描，便可通過計(jì)算機(jī)重建得出任意層面、任意數(shù)目的圖像，每一層感興趣層面都能清晰地顯示而不易受周圍組織重疊影響，對于觀察骨骼、肺部等對比明顯的組織器官有明顯優(yōu)勢。與常規(guī)DR平片比較，DTS的主要優(yōu)勢在于可以減少組織重疊，排除解剖結(jié)構(gòu)的相互干擾，從而增加了病變檢出的敏感度。研究表明，DTS較常規(guī)DR可顯著提高肺結(jié)節(jié)的檢出率[1-3]，常規(guī)DR和DTS發(fā)現(xiàn)肺結(jié)節(jié)的敏感度分別為22%和70%[2]。DTS發(fā)現(xiàn)輸尿管結(jié)石的敏感性也明顯高于常規(guī)DR[7]。在類風(fēng)濕手和腕關(guān)節(jié)骨質(zhì)破壞評估上，DTS發(fā)現(xiàn)病灶的敏感性也明顯高于常規(guī)DR[8]。

圖1 各檢查部位常規(guī)DR與DTS放射劑量對比

然而，DTS的放射劑量卻明顯高于常規(guī)DR。我們的研究結(jié)果顯示，DTS放射劑量是常規(guī)DR的3.73～12.84倍，平均7.71倍。

DTS分定位像采集和斷層融合成像采集2個(gè)階段，系統(tǒng)根據(jù)定位像的劑量設(shè)定容積掃描的曝光劑量。在斷層融合成像掃描過程中，有3個(gè)主要參數(shù)會影響圖像質(zhì)量、掃描時(shí)間和放射劑量，它們分別是：曝光次數(shù)、掃描角度和放射劑量。曝光次數(shù)是指一次掃描過程中脈沖曝光的次數(shù)，增加曝光次數(shù)可以有效地提高圖像質(zhì)量，降低噪聲和影像的“紋波效應(yīng)”，但同時(shí)會增加對受檢者的放射劑量。掃描角度是指在掃描過程中起始位置與終止位置的夾角，增加掃描角度可以獲得更薄的層厚、更豐富的解剖信息，但也將延長掃描時(shí)間。同時(shí)，在相同的曝光次數(shù)下，投照角度的增加也會使重建圖像的“紋波效應(yīng)”增加，從而影響圖像質(zhì)量，因此放射劑量變化必然帶來圖像質(zhì)量的變化。在DTS掃描中，系統(tǒng)通過預(yù)曝光探測完成掃描所需要的定位像劑量，操作者可以通過調(diào)整劑量倍數(shù)來調(diào)整DTS放射劑量。DTS放射劑量=定位像劑量×劑量倍數(shù)。

（????）（????）單次曝光劑量=定位像劑量×劑量倍數(shù)/曝光次數(shù)。因此，曝光次數(shù)、劑量倍數(shù)的選擇將直接影響到DTS放射劑量。另外，受檢部位的體厚、密度等將直接影響定位像劑量，這也導(dǎo)致了各部位DTS放射劑量的明顯差異，體厚大、密度高的實(shí)體部位放射劑量明顯增加，如胸部正位DTS放射劑量僅為0.468 mGy，是常規(guī)DR的4.8倍；腰椎側(cè)位DTS放射劑量為23.79 mGy，是常規(guī)DR的12.2倍；胸椎側(cè)位DTS放射劑量為正位的2.35倍；腰椎側(cè)位DTS放射劑量為正位的1.44倍。因此，在不影響診斷和病變顯示的情況下，應(yīng)盡量選擇體厚小的方向投照，如胸、腰椎的檢查應(yīng)盡量采用正位斷層，可明顯減少放射劑量。

我們選擇的掃描參數(shù)并非是最佳的，在實(shí)際工作中也沒有固定的、最佳的掃描參數(shù)，而是應(yīng)該根據(jù)各自的設(shè)備，合理化所要檢查的各部位掃描參數(shù)，使圖像質(zhì)量能夠滿足臨床需要（不是最佳），放射劑量盡可能降低。

盡管DTS放射劑量明顯高于常規(guī)DR，但卻明顯小于CT[5，7]。在臨床X線檢查應(yīng)用中，仍有著自己獨(dú)特的實(shí)用價(jià)值。

[1]趙麗琴，王克楊，賀文，等.數(shù)字化斷層融合技術(shù)對肺結(jié)節(jié)篩查應(yīng)用的初步研究[J].放射學(xué)實(shí)踐，2010，25（11）：1 283-1 286.

[2]Dobbins J T，McAdams H P，Godfrey D J，et al.Digital tomosynthesis of the chest[J].J Thorac Imaging，2008，23（2）：86-92.

[3]Dobbins J T，Mcadams H P，Song J W，et al.Digital tomosynthesis of the chest for lung nodule detection:interim sensitivity results from an ongoingNIH-sponsoredtrial[J].MedPhys，2008，35（6）：2554-2557.

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[5]趙艷娥，盧光明，孫志遠(yuǎn)，等.X線數(shù)字?jǐn)鄬尤诤霞夹g(shù)在骨折石膏固定攝影中的應(yīng)用[J].中國臨床醫(yī)學(xué)影像雜志，2009，20（10）：797-798.

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（收稿：2013-03-08 修回：2013-05-08）

Comparative Study of Digital Tomosynthesis and Radiography for Radiation Dose

GUO Yong1,WANG Qing-jun1,ZHANG Jun1,ZHAO Shu-chen1,HAN Jing-hui2
(1.Department of Radiology,Navy General Hospital,Beijing 100048,China; 2.GE Healthcare China,Beijing 100176,China)

ObjectiveTo detect and compare the entrance surface dose of digital tomosynthesis(DTS)and radiography in body imaging.MethodsTotally 14 parts of the body were selected for both DTS and radiography imaging.There were 10 patients included in each part of the body for each examination.DTS and radiography were performed by using a unit of Volume RAD(GE Healthcare).DTS and radiography parameters were selected to ensure a good image quality and a low radiation dose.ResultsThe mean radiation doses of DTS in each parts of the body were markedly higher than that of radiography(P＜0.001),generally 3.73 to 12.84 times or averagely 7.71 times of the latter.The mean radiation doses of DTS in thoracic vertebrae,lumbar vertebrae,skull,pelvis were notably higher than those in other parts of the body(P＜0.001).The mean radiation doses of lateral projection were markedly higher than that of anterior-posterior projection in thoracic vertebrae(2.35 times of that of anterior-posterior projection)and lumbar vertebrae(1.44 times of that of anterior-posterior projection).ConclusionsThe mean radiation dose of DTS is markedly higher than that of radiography.In order to reduce the radiation dose and keep good image quality simultaneously,reasonable DTS parameters and projective direction should be selected.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（1）：98-99，102]

tomosynthesis;radiography;tomography

R318.6；R445

A

1003-8868（2014）01-0098-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.01.098

郭 勇（1965—），男，博士，主任，主要從事影像診斷方面的研究工作，E-mail：guoyong27@hotmail.com。

100048北京，海軍總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科（郭 勇，王慶軍，張君，趙書臣）；100176北京，GE醫(yī)療中國（韓靜慧）

郭 勇，E-mail：guoyong27@hotmail.com