Care KV技術(shù)于胸部低劑量CT體檢中的應(yīng)用價(jià)值

卓水清+++陳曉玲+++江冬平+++余靜萍+++崔寶儀

[摘要] 目的 探討Care KV技術(shù)于胸部低劑量CT體檢中的價(jià)值。方法 100例胸部健康體檢者分成兩組：A組采用常規(guī)胸部低劑量CT掃描方案，固定管電壓120 kV，B組采用 Care kV技術(shù)，參考管電壓120 kV，其他掃描條件兩組一致：采用管電流自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)，參考管電流50 mAs。掃描后分別用客觀(guān)和主觀(guān)圖像質(zhì)量指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)兩組圖像的質(zhì)量，并記錄CTDIvol、DLP，計(jì)算ED，然后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果 AB組圖像質(zhì)量比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；AB兩組受檢者吸收有效劑量分別為（1.18±0.29）mSv和（0.82±0.24）mSv ，B組較A組分別降低了30.5%。結(jié)論 CareKV技術(shù)在胸部CT掃描中可在保正圖像質(zhì)量不變的情況下降低輻射劑量。

[關(guān)鍵詞] CareKV技術(shù)； 胸部；體層攝影術(shù)，X線(xiàn)計(jì)算機(jī)；輻射劑量

[中圖分類(lèi)號(hào)] R725 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-0742（2014）08（c）-0005-03

CT在肺癌篩查中的廣泛應(yīng)用，已成為醫(yī)源性輻射的主要來(lái)源[1]，因此，低劑量CT的應(yīng)用成為研究熱點(diǎn)。降低輻射劑量的方法有直接降低管電壓或管電流、增加螺距、縮短掃描時(shí)間等，但各種方法都在降低輻射劑量的同時(shí)也降低了圖像質(zhì)量。隨著CT技術(shù)的迅猛發(fā)展，迭代重建技術(shù)和管電流自動(dòng)調(diào)制技術(shù)（CARE Dose4D技術(shù)）的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了在降低輻射劑量的同時(shí)保持圖像質(zhì)量不變[2]。該研究旨在探討CareKV技術(shù)—智能最佳kV掃描技術(shù)在胸部CT體檢中的應(yīng)用價(jià)值?，F(xiàn)分2014年4—6月間來(lái)該院進(jìn)行胸部體檢100例體檢者的臨床資料，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集到該院行胸部CT體檢者100例。研究對(duì)象納入標(biāo)準(zhǔn)：①均為健康體檢者，無(wú)任何胸部疾病癥；② 受檢者體重指數(shù)（BMI）在18～25 kg/m2 之間；③將檢出有氣胸、肺氣腫等肺部疾病者則排除在研究范圍之外。將研究對(duì)象隨機(jī)分成A、B兩組，各50例，其中A組男26例，女24例，年齡29～72歲，中位年齡41.7歲；B組50例，男30例，女20例，年齡34～67歲，中位年齡45.5歲。AB兩組BMI分別為（22.97.3±2.06）kg/m2和（22.90±2.60）kg/m2，兩者差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.2 CT設(shè)備與掃描方法

采用西門(mén)子SOMATOM Definition AS+掃描儀。采取仰臥屏氣掃描。掃描范圍從肺尖至肋膈隱窩下緣。A組采用該院常規(guī)胸部低劑量CT掃描條件，固定管電壓120 kV， B組采用Care kV技術(shù)，參考管電壓Ref120kV。其余掃描條件一致，均采用Care Dose4D技術(shù)，參考管電流50 mAs；層厚5 mm，螺距1.2，準(zhǔn)直128 mm×0.6 mm，分別重建縱隔窗和肺窗兩組圖像，重建卷積函數(shù)分別B25f和B80f，容積CT劑量指數(shù)（Volume CT Dose Index，CTDIvol）和劑量長(zhǎng)度乘積（Dose-length Product，DLP）由機(jī)器自動(dòng)生成。

1.3 圖像質(zhì)量和有效輻射劑量評(píng)價(jià)

1.3.1 圖像質(zhì)量客觀(guān)評(píng)價(jià) 分別測(cè)量縱隔窗和肺窗圖像CT值（HU）、噪聲（Objective Image Noise，OIN）、信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）?？v隔窗選取圖像的主動(dòng)脈弓層面的主動(dòng)脈的均勻處、肺窗選取隆突層面的肺組織的均勻處測(cè)量出CT值及其標(biāo)準(zhǔn)差（Standard Deviation，SD）。ROI面積為90～110 mm2。SD即為圖像的噪聲OIN， SNR=CT值/SD。

1.3.2 圖像質(zhì)量主觀(guān)評(píng)價(jià) 全部圖像納入評(píng)價(jià)范圍，由兩名有經(jīng)驗(yàn)的影像科醫(yī)師采取盲法評(píng)價(jià)圖像。采取評(píng)分法，肺窗：窗寬1500 HU，窗位-500 HU；縱隔窗：窗寬400 HU，窗位45 HU。綜合評(píng)價(jià)肺窗及縱隔窗圖像，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分為3個(gè)等級(jí)：1分，圖像質(zhì)量較差，胸壁及縱隔內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲較大，氣管及縱隔內(nèi)血管的邊緣模糊，不能滿(mǎn)足診斷，定為不合格等級(jí)；2分，圖像質(zhì)量中等，噪聲中等，不影響診斷，定為合格等級(jí)；3分，圖像質(zhì)量好，噪聲較小，可滿(mǎn)足診斷要求，定為優(yōu)良等級(jí)[3]。

1.3.3 有效劑量評(píng)價(jià)方法 根據(jù)CTDIvol、DLP計(jì)算有效劑量（effective dose，ED）。計(jì)算公式：ED（mSv）=DLP（mGy.cm）×k。參考最新歐盟委員會(huì)CT質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指南[4]，胸部有效吸收劑量系數(shù)k=0.014 mSv/（mGy.cm）。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

用SPSS19統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)算各組數(shù)據(jù)的平均值及標(biāo)準(zhǔn)差，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，采用ANOVA分析各組圖像的OIN、SNR及有效劑量ED。主觀(guān)評(píng)價(jià)的一致性采用Kappa分析， 結(jié)果評(píng)價(jià)：0.40 0.80觀(guān)察者間一致性很好[5]。

2 結(jié)果

2.1 A、B兩組客觀(guān)圖像質(zhì)量指標(biāo)評(píng)價(jià)

通過(guò)客觀(guān)圖像質(zhì)量指標(biāo)如CT值、噪聲和噪聲比對(duì)A、B兩組縱隔窗和肺窗圖像質(zhì)量進(jìn)行分析，結(jié)果顯示AB兩組圖像質(zhì)量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見(jiàn)表1、2。

表1 A、B兩組縱隔窗圖像質(zhì)量比較（x±s）

2.2 A、B兩組主觀(guān)圖像質(zhì)量指標(biāo)評(píng)價(jià)

通過(guò)主觀(guān)圖像質(zhì)量指標(biāo)3分評(píng)分法對(duì)AB兩組圖像進(jìn)行分析，結(jié)果顯示A、B兩組圖像優(yōu)良率分別為96%（48/50）和98% （49/50），分別只有2例和1例為合格等級(jí)圖像，但均符合診斷要求，AB兩組主觀(guān)圖像質(zhì)量比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見(jiàn)表3。

2.3 A、B兩組受檢者有效輻射劑量比較

AB兩組受檢者平均有效輻射劑量（ED）分別為（1.18±0.29）mSv和（0.82±0.24）mSv ，B組較A組分別降低了30.5%，見(jiàn)表4。

表4 A、B兩組受檢者的輻射劑量比較（x±s）

3 討論

隨著影像技術(shù)的發(fā)展，低劑量螺旋CT已成為肺癌篩查的研究熱點(diǎn)，低劑量螺旋CT在降低了患者接受的放射劑量，同時(shí)對(duì)肺結(jié)節(jié)檢出也有較高的敏感性和特異性[6]。據(jù)報(bào)道，低劑量胸部CT檢查可使肺癌的死亡率降低20%[7]。在CT掃描中，傳統(tǒng)方法在降低輻射劑量的同時(shí)也降低了圖像質(zhì)量。而各種迭代重建技術(shù)和Care Dose4D 技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了在降低輻射劑量的同時(shí)保證了圖像質(zhì)量。該文采取了Care KV技術(shù)結(jié)合Care Dose4D技術(shù)的掃描方法，在保證圖像質(zhì)量的同時(shí)將進(jìn)一步降低輻射劑量。Care kV技術(shù)能夠根據(jù) CT 檢查目的和受檢者的體型自動(dòng)確定最優(yōu)化的管電壓和管電流，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化降低劑量的同時(shí)提高圖像質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)受檢者的個(gè)性化掃描，既避免了受檢者接受不必要的輻射。

目前對(duì)CARE kV技術(shù)研究和應(yīng)用的報(bào)道較少。Winklehne等[2，8]對(duì)BMI在同一水平的受檢者進(jìn)行胸腹部及頭部CTA掃描，發(fā)現(xiàn)使用CARE kV技術(shù)可在圖像背景噪聲不增加、滿(mǎn)足診斷要求的同時(shí)降低輻射劑量，其中胸腹部降低約25%，頭部可下降約58%。該研究結(jié)果顯示，AB兩組圖像質(zhì)量比較，無(wú)論是CT值、噪聲和信噪比等客觀(guān)指標(biāo)還是圖像質(zhì)量主觀(guān)評(píng)價(jià)，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，符合診斷要求，同時(shí)有效輻射劑量（ED）B組較A組降低了30.5%，這與康紹磊等[9]對(duì)114例病例的相關(guān)研究結(jié)果一致：Care KV技術(shù)結(jié)合Care Dose4D技術(shù)組較固定KV結(jié)合Care Dose4D技術(shù)組輻射劑量降低了30.36%。但該文研究所用參考管電流是50mAs，而康紹磊等用110 mAs，因此該研究B 組有效輻射劑量（ED）（0.82±0.24）mSv 較他們的（1.72±0.87）mSv降低了49.41%。

綜上所述，Care KV技術(shù)結(jié)合Care Dose4D 技術(shù)比采用固定管電壓結(jié)合Care Dose4D 技術(shù)在胸部CT掃描中可在保證圖像質(zhì)量的情況下明顯降低受檢者輻射劑量。該研究只是在一定BMI范圍內(nèi)一定參考管電流和管電壓在胸部掃描的研究，因此結(jié)果可能有一定的局限性，今后我們將嘗試對(duì)各種BMI值的受檢者的不同部位用不同的參考管電流和管電壓進(jìn)行深入研究，尋找不同個(gè)體不同部位的最佳低劑量CT掃描方案。綜上Care KV技術(shù)是值的推廣的CT掃描技術(shù)。

[參考文獻(xiàn)]

[1] Berrington，De Gonzalez A， Darby S. Risk o1 cancer from diagnostic X-rays： Estimates for the UK and 14 other countries[J].Lancet，2004，363（9406）：345-351.

[2] 徐卓東. CARE kV-智能最佳kV掃描技術(shù)-降低劑量的同時(shí)提高圖像質(zhì)量[J].中國(guó)醫(yī)療設(shè)備，2012，27（2）：120-123.

[3] Leipsic J，Nguyen G， Brown J，et al.A prospective evaluation of dose reduction and image quality in chest CT using adaptive statistical iterative Reconstruction[J].AJR Am J Roentgenol，2010，195（5）：1095-1099.

[4] European Study Group of Radiologists，physicists.European guidelines on quality criteria for computed tomography.[2009-09-12]. http：//www.drs.dk/ guidelines /ct/quality/download/eur16262.w51.

[5] Kuijper B， Beelen A， van der Kallen BF， et al. Interobserver agreement on MRI evaluation of patients with cervical radiculopathy[J].Clin Radiol. 2011，66：25-29.

[6] 黃明剛，王青，齊敏，等.低劑量螺旋CT篩查肺癌的診斷效能及價(jià)值[J].實(shí)用放射學(xué)雜志.2008，24（8）：1030-1033.

[7] National Lung Screening Trial Research Team， Aberle DR， Adams AM， et al.Reduced lung-cancer mortality with low-dose computed tomographic screening[J].N Engl J Med，2011，365（5）：395-409.

[8] Winklehner A， Goetti R， Baumueller S， et al. Automated atten-uation-based tube potential selection for thoracoabdominal computed tomography angiography， Improved dose effectiveness[J].Invest Radial，2011，46（12）：767-773.

[9] 康紹磊，曾憲春，謝曉潔，等.智能最佳管電壓掃描聯(lián)合自動(dòng)管電流調(diào)節(jié)技術(shù)降低成人胸部CT掃描輻射劑量[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù).2013，29（4）：636-640.

（收稿日期：2014-05-22）

AB兩組受檢者平均有效輻射劑量（ED）分別為（1.18±0.29）mSv和（0.82±0.24）mSv ，B組較A組分別降低了30.5%，見(jiàn)表4。

表4 A、B兩組受檢者的輻射劑量比較（x±s）

3 討論

隨著影像技術(shù)的發(fā)展，低劑量螺旋CT已成為肺癌篩查的研究熱點(diǎn)，低劑量螺旋CT在降低了患者接受的放射劑量，同時(shí)對(duì)肺結(jié)節(jié)檢出也有較高的敏感性和特異性[6]。據(jù)報(bào)道，低劑量胸部CT檢查可使肺癌的死亡率降低20%[7]。在CT掃描中，傳統(tǒng)方法在降低輻射劑量的同時(shí)也降低了圖像質(zhì)量。而各種迭代重建技術(shù)和Care Dose4D 技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了在降低輻射劑量的同時(shí)保證了圖像質(zhì)量。該文采取了Care KV技術(shù)結(jié)合Care Dose4D技術(shù)的掃描方法，在保證圖像質(zhì)量的同時(shí)將進(jìn)一步降低輻射劑量。Care kV技術(shù)能夠根據(jù) CT 檢查目的和受檢者的體型自動(dòng)確定最優(yōu)化的管電壓和管電流，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化降低劑量的同時(shí)提高圖像質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)受檢者的個(gè)性化掃描，既避免了受檢者接受不必要的輻射。

目前對(duì)CARE kV技術(shù)研究和應(yīng)用的報(bào)道較少。Winklehne等[2，8]對(duì)BMI在同一水平的受檢者進(jìn)行胸腹部及頭部CTA掃描，發(fā)現(xiàn)使用CARE kV技術(shù)可在圖像背景噪聲不增加、滿(mǎn)足診斷要求的同時(shí)降低輻射劑量，其中胸腹部降低約25%，頭部可下降約58%。該研究結(jié)果顯示，AB兩組圖像質(zhì)量比較，無(wú)論是CT值、噪聲和信噪比等客觀(guān)指標(biāo)還是圖像質(zhì)量主觀(guān)評(píng)價(jià)，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，符合診斷要求，同時(shí)有效輻射劑量（ED）B組較A組降低了30.5%，這與康紹磊等[9]對(duì)114例病例的相關(guān)研究結(jié)果一致：Care KV技術(shù)結(jié)合Care Dose4D技術(shù)組較固定KV結(jié)合Care Dose4D技術(shù)組輻射劑量降低了30.36%。但該文研究所用參考管電流是50mAs，而康紹磊等用110 mAs，因此該研究B 組有效輻射劑量（ED）（0.82±0.24）mSv 較他們的（1.72±0.87）mSv降低了49.41%。

綜上所述，Care KV技術(shù)結(jié)合Care Dose4D 技術(shù)比采用固定管電壓結(jié)合Care Dose4D 技術(shù)在胸部CT掃描中可在保證圖像質(zhì)量的情況下明顯降低受檢者輻射劑量。該研究只是在一定BMI范圍內(nèi)一定參考管電流和管電壓在胸部掃描的研究，因此結(jié)果可能有一定的局限性，今后我們將嘗試對(duì)各種BMI值的受檢者的不同部位用不同的參考管電流和管電壓進(jìn)行深入研究，尋找不同個(gè)體不同部位的最佳低劑量CT掃描方案。綜上Care KV技術(shù)是值的推廣的CT掃描技術(shù)。

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[8] Winklehner A， Goetti R， Baumueller S， et al. Automated atten-uation-based tube potential selection for thoracoabdominal computed tomography angiography， Improved dose effectiveness[J].Invest Radial，2011，46（12）：767-773.

[9] 康紹磊，曾憲春，謝曉潔，等.智能最佳管電壓掃描聯(lián)合自動(dòng)管電流調(diào)節(jié)技術(shù)降低成人胸部CT掃描輻射劑量[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù).2013，29（4）：636-640.

（收稿日期：2014-05-22）

AB兩組受檢者平均有效輻射劑量（ED）分別為（1.18±0.29）mSv和（0.82±0.24）mSv ，B組較A組分別降低了30.5%，見(jiàn)表4。

表4 A、B兩組受檢者的輻射劑量比較（x±s）

3 討論

隨著影像技術(shù)的發(fā)展，低劑量螺旋CT已成為肺癌篩查的研究熱點(diǎn)，低劑量螺旋CT在降低了患者接受的放射劑量，同時(shí)對(duì)肺結(jié)節(jié)檢出也有較高的敏感性和特異性[6]。據(jù)報(bào)道，低劑量胸部CT檢查可使肺癌的死亡率降低20%[7]。在CT掃描中，傳統(tǒng)方法在降低輻射劑量的同時(shí)也降低了圖像質(zhì)量。而各種迭代重建技術(shù)和Care Dose4D 技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了在降低輻射劑量的同時(shí)保證了圖像質(zhì)量。該文采取了Care KV技術(shù)結(jié)合Care Dose4D技術(shù)的掃描方法，在保證圖像質(zhì)量的同時(shí)將進(jìn)一步降低輻射劑量。Care kV技術(shù)能夠根據(jù) CT 檢查目的和受檢者的體型自動(dòng)確定最優(yōu)化的管電壓和管電流，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化降低劑量的同時(shí)提高圖像質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)受檢者的個(gè)性化掃描，既避免了受檢者接受不必要的輻射。

目前對(duì)CARE kV技術(shù)研究和應(yīng)用的報(bào)道較少。Winklehne等[2，8]對(duì)BMI在同一水平的受檢者進(jìn)行胸腹部及頭部CTA掃描，發(fā)現(xiàn)使用CARE kV技術(shù)可在圖像背景噪聲不增加、滿(mǎn)足診斷要求的同時(shí)降低輻射劑量，其中胸腹部降低約25%，頭部可下降約58%。該研究結(jié)果顯示，AB兩組圖像質(zhì)量比較，無(wú)論是CT值、噪聲和信噪比等客觀(guān)指標(biāo)還是圖像質(zhì)量主觀(guān)評(píng)價(jià)，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，符合診斷要求，同時(shí)有效輻射劑量（ED）B組較A組降低了30.5%，這與康紹磊等[9]對(duì)114例病例的相關(guān)研究結(jié)果一致：Care KV技術(shù)結(jié)合Care Dose4D技術(shù)組較固定KV結(jié)合Care Dose4D技術(shù)組輻射劑量降低了30.36%。但該文研究所用參考管電流是50mAs，而康紹磊等用110 mAs，因此該研究B 組有效輻射劑量（ED）（0.82±0.24）mSv 較他們的（1.72±0.87）mSv降低了49.41%。

綜上所述，Care KV技術(shù)結(jié)合Care Dose4D 技術(shù)比采用固定管電壓結(jié)合Care Dose4D 技術(shù)在胸部CT掃描中可在保證圖像質(zhì)量的情況下明顯降低受檢者輻射劑量。該研究只是在一定BMI范圍內(nèi)一定參考管電流和管電壓在胸部掃描的研究，因此結(jié)果可能有一定的局限性，今后我們將嘗試對(duì)各種BMI值的受檢者的不同部位用不同的參考管電流和管電壓進(jìn)行深入研究，尋找不同個(gè)體不同部位的最佳低劑量CT掃描方案。綜上Care KV技術(shù)是值的推廣的CT掃描技術(shù)。

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[3] Leipsic J，Nguyen G， Brown J，et al.A prospective evaluation of dose reduction and image quality in chest CT using adaptive statistical iterative Reconstruction[J].AJR Am J Roentgenol，2010，195（5）：1095-1099.

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[6] 黃明剛，王青，齊敏，等.低劑量螺旋CT篩查肺癌的診斷效能及價(jià)值[J].實(shí)用放射學(xué)雜志.2008，24（8）：1030-1033.

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[9] 康紹磊，曾憲春，謝曉潔，等.智能最佳管電壓掃描聯(lián)合自動(dòng)管電流調(diào)節(jié)技術(shù)降低成人胸部CT掃描輻射劑量[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù).2013，29（4）：636-640.

（收稿日期：2014-05-22）