噪聲指數(shù)對64排容積CT頭顱掃描影響的實驗研究

潘國兵，孫建軍，帥海濤，吳慧敏解放軍476醫(yī)院 放射科，福建 福州350002

噪聲指數(shù)對64排容積CT頭顱掃描影響的實驗研究

潘國兵，孫建軍，帥海濤，吳慧敏
解放軍476醫(yī)院 放射科，福建 福州350002

0 前言

目前，高排螺旋CT多配有自動管電流調(diào)制技術(shù)（Automatic Tube Current Modulation，ATCM），合理選擇成像參數(shù)可以在保證圖像質(zhì)量的同時最大限度地降低輻射劑量[1]。本研究著重探討在滿足臨床診斷前提下噪聲指數(shù)的選擇對GE 64排容積CT（VCT）頭顱掃描圖像質(zhì)量及輻射劑量的影響，以找到最合適的成像參數(shù)組合[2-4]。

1 材料和方法

1.1 一般資料

選擇在我院行VCT頭顱掃描的腦梗塞患者90例，均為復(fù)查患者，其中男性45例，女性45例，年齡25～70歲，平均38.5歲。根據(jù)設(shè)備性能，毫安范圍為100～550 mAs，噪聲指數(shù)設(shè)定為11檔（2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0），每檔選擇10個樣本進行分析。

1.2 設(shè)備選擇和參數(shù)設(shè)置

采用GE 64排VCT機，患者取仰臥位，常規(guī)攝取90°定位像后，行軸層掃描，掃描基線為聽眥線（±5°）。固定的掃描參數(shù)：管電壓120 kV，自動毫安范圍為50～500 mAs，螺距0.938，探測器組態(tài)64×0.625 mm，進床速度21.43 mm/s，全周掃描時間1.0 s。圖像重建為標(biāo)準(zhǔn)重建，層厚5 mm，層距5 mm。

1.3 參數(shù)選擇和圖像采集

比較不同噪聲指數(shù)下軸層掃描圖像質(zhì)量，對病患行頭顱CT平掃，比較其在某些特定層面上的細節(jié)表現(xiàn)，主要選取四腦室層面、鞍上池層面、松果體層面、側(cè)腦室體部層面和顱頂半卵圓中心層面的圖像進行分析。

1.4 圖像評價

圖像質(zhì)量評價方法可分為主觀評價和客觀評價兩大類。

1.4.1 主觀評價

由2名高年資放射科醫(yī)師以雙盲法在CT機工作站上讀片，閱讀各層面圖像并進行主觀評分，重點觀察顱底四腦室層面、鞍上池層面、松果體層面、側(cè)腦室體部層面和顱頂半卵圓中心層面。評分標(biāo)準(zhǔn)：5分：無偽影灰白質(zhì)對比佳，整體效果佳；4分：偽影少灰白質(zhì)對比良，整體效果良；3分：偽影中等灰白質(zhì)對比可接受，整體效果良；2分：偽影較多灰白質(zhì)對比輕，整體效果良；1分：偽影較嚴(yán)重不能分辨灰白質(zhì)，整體效果差。5分為優(yōu)，4分為良好，3分為尚可，2分為差，1分為極差。兩位醫(yī)師評分相同時，以該分值作為最后評分；評分不一致時，請另一名高年資放射科醫(yī)師評定，并以之作為最后評分。

1.4.2 客觀評價

依據(jù)GB/T17589-1998 X射線計算機斷層攝影設(shè)備影響質(zhì)量保證檢測規(guī)范，用拷貝ROI的方法，分別測量頭顱松果體層面不同方位的CT值標(biāo)準(zhǔn)差、噪聲指數(shù)以及MA量并判斷其對應(yīng)關(guān)系。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

采用kappa分析檢驗兩名放射科醫(yī)師對圖像診斷的一致性，kappa≥0.75為一致性較好，0.40≤kappa＜0.75為一致性中等，kappa＜0.40為一致性較差。

2 結(jié)果

2.1 主觀評價

兩名放射科醫(yī)師針對不同噪聲指數(shù)下軸層掃描的圖像質(zhì)量評分，結(jié)果見表1。采用kappa分析檢驗其判斷的一致性，實際計算結(jié)果kappa值為0.83，說明兩名醫(yī)師的判斷基本一致，結(jié)果符合預(yù)期。

表1 不同噪聲指數(shù)下軸層掃描的圖像質(zhì)量評分

注：計算各組平均分及各分值所占比例，取小數(shù)點后一位，單位為無量綱。

2.2 客觀評價

先校準(zhǔn)場均勻性，然后選取每個病例的顱腦松果體層面，見圖1(a)，用拷貝ROI的方法，分別測量中、上、下、左、右的CT值標(biāo)準(zhǔn)差，形狀和大小完全一致，盡量保證每個點的測量誤差大致相當(dāng)。記錄每個點的標(biāo)準(zhǔn)差并進行統(tǒng)計學(xué)分析。

之后掃描條件同上，用20 cm水模代替顱腦松果體層面進行測量，測量結(jié)果見圖1(b)。

圖1 頭顱松果體層面和水模中、上、下、左、右的CT值標(biāo)準(zhǔn)差測量圖例

共測量了中、上、下、左、右5個點的噪聲指數(shù)，并計算了平均值。多方位噪聲指數(shù)及CT值標(biāo)準(zhǔn)差測量結(jié)果，見表2。可以看出，噪聲指數(shù)和CT標(biāo)準(zhǔn)差呈對應(yīng)關(guān)系，與層面的mA量呈負相關(guān)關(guān)系。

表2 多方位噪聲指數(shù)、CT值標(biāo)準(zhǔn)差與mA量的測量結(jié)果

3 討論

主觀評價表明，軸層掃描模式下，當(dāng)噪聲指數(shù)＜4時，軟組織顆粒細膩程度有些區(qū)別，通過肉眼無法判斷，圖像質(zhì)量在診斷方面并沒有明顯差別，隨著噪聲指數(shù)的增加圖像質(zhì)量也逐漸降低。當(dāng)噪聲指數(shù)＞6時，圖像質(zhì)量明顯下降，顆粒過大，對診斷有用的信息邊界模糊，圖像的診斷信息會被噪聲淹沒，主觀評分只有2分，需要謹(jǐn)慎使用，以免無法滿足診斷要求。

對于我院，使用64排VCT行頭顱VCT掃描時，建議設(shè)置的常規(guī)掃描噪聲指數(shù)初診為3.0，復(fù)診為6.0，一般可以達到診斷目的。受樣本量的限制，在臨床應(yīng)用中，受不同機型、不同掃描參數(shù)（如層厚、螺距）、個體差異（如頭圍、顱骨厚度、頭顱形態(tài)等）以及特殊要求等因素影響，信噪比及低密度噪聲各不相同，應(yīng)根據(jù)實際情況予以調(diào)整。

本實驗主要采用的是軸層掃描模式，實際上螺旋掃描模式的噪聲指數(shù)測定方法與之相仿?？傮w來講，在其他掃描參數(shù)相同時，螺旋掃描圖像噪聲略大于軸面掃描圖像，螺距越大，噪聲越大，特別是在密度差較大的顱骨邊緣以及密度較低的腦室邊緣，螺距對圖像質(zhì)量的影響更為明顯，需要特別注意。

噪聲指數(shù)的設(shè)定主要用于自動毫安掃描技術(shù)，對于固定毫安掃描技術(shù)，該指數(shù)是不起作用的，據(jù)報道 頭顱自動毫安技術(shù)比固定毫安技術(shù)的整體輻射劑量減低了17%[5]。

4 結(jié)論

影響高排CT圖像質(zhì)量的因素主要有空間分辨率、密度分辨率、噪聲指數(shù)、偽影、均一性等。其中噪聲指數(shù)是一個重要的影響因素，降低噪聲的方法有增加管電壓、管電流等[6]。在不增加管電壓和管電流的情況下，空間分辯率和噪聲指數(shù)之間是矛盾的。提高空間分辨率的同時噪聲指數(shù)也會增加，比如薄層重建、銳利重建等；同時，降低噪聲指數(shù)的同時空間分辨率也會減小，如增加重建厚度等。

高排CT的自動毫安技術(shù)增加了噪聲指數(shù)的選擇范圍，也增加了圖像質(zhì)量的可控性[7-8]。在保證圖像質(zhì)量的前提下，適度地降低噪聲指數(shù)，可減小輻射傷害，節(jié)約球管，特別是對于那些需要反復(fù)進行CT掃描的患者，更要合理地選擇噪聲指數(shù)[9-11]?？傮w而言，應(yīng)在滿足臨床診斷要求的前提下合理設(shè)置容積CT掃描的噪聲指數(shù)，找到合適的成像參數(shù)。

[1] 喻曉明,賈玉珠,李曉宏．頭顱CT檢查的正當(dāng)化與防護[J]．中華放射醫(yī)學(xué)與防護雜志,1998,18(3):195-197．

[2] 張志偉,羅天友,歐陽羽,等．成像參數(shù)對多層螺旋CT自動管電流調(diào)制技術(shù)影響的實驗研究[J]．重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2012,37 (12):1097-1099．

[3] 臧晨宏,張敬,張云亭,等．自動毫安低管電壓技術(shù)在頭頸部血管造影中應(yīng)用的可行性研究[J]．天津醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2010,16(2):322-323．

[4] 陳疆紅,靳二虎,姜榮,等．基于自動管電流調(diào)節(jié)技術(shù)的X線劑量對CT圖像質(zhì)量的影響[J]．中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2013,29(7): 1188-1192．

[5] 黃瑞雪,黃育鑫,陳奕雙,等．螺旋CT低劑量掃描技術(shù)在顱腦血腫治療中的應(yīng)用價值[J]．中國醫(yī)療設(shè)備,2014,29(6):176-177．

[6] 燕樹林,王鳴鵬,余建明,等．全國醫(yī)用設(shè)備(CT/MR/DSA)使用人員上崗指南[M]．北京:軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)出版社,2009:135．

[7] 金寶榮,張曉檳,張越．影響CT圖像質(zhì)量的變量因素及控制對策[J]．?dāng)?shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志,2004,17(2):168-169．

[8] 安瑞金,黃崗．CT圖像質(zhì)量和輻射劑量的影響因素研究[J]．生物醫(yī)學(xué)工程與臨床,2009,13(2):92-95．

[9] 朱源義,張毅,馬萬輝,等．探討成人顱腦CT檢查的低劑量掃描條件[J]．中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2012,28(9):1748-1751．

[10] 莫景雄,孫捷,吳惠鳳,等．頭部體模掃描試驗對成人頭顱CT低劑量掃描的優(yōu)化初探[J]．放射學(xué)實踐,2011,26(8):886-889．

[11] 陳忠建,趙若琴,張君華．頭顱CT檢查正當(dāng)化問題[J]．中華放射醫(yī)學(xué)與防護雜志,2001,21(1):35．

Influences of the Noise Index on GE 64-Row Volume CT Scanner in Cranial Scanning:an Experimental Study

PAN Guo-bing, SUN Jian-jun, SHUAI Hai-tao, WU Hui-min
Department of Radiology, The 476thHospital of PLA, Fuzhou Fujian 350002, China

目的 探討噪聲指數(shù)對64排容積CT頭顱掃描圖像質(zhì)量及輻射劑量的影響。方法 對我院收治的90例腦梗塞患者復(fù)查時行64排容積CT掃描，設(shè)置不同的噪聲指數(shù)，通過主觀和客觀評價對比說明噪聲指數(shù)對圖像質(zhì)量的影響。結(jié)果 在非螺旋模式下，當(dāng)噪聲指數(shù)＜4時，圖像質(zhì)量差異不明顯；當(dāng)噪聲指數(shù)在4～6時，圖像質(zhì)量差異較為模糊；當(dāng)噪聲指數(shù)＞6時，圖像質(zhì)量明顯下降，不能滿足診斷要求。結(jié)論 應(yīng)在滿足臨床診斷前提下合理設(shè)置容積CT掃描的噪聲指數(shù)。

容積CT；頭顱掃描；噪聲指數(shù)；自動毫安技術(shù)；輻射劑量

Objective To select the appropriate noise index of the GE 64-Row VCT (Volume Computerized Tomography) Scanner in cranial CT (Computerized Tomography) so as to reasonably reduce radiation dose while meeting the requirements of clinical diagnosis. Methods Different noise indexes of the 64-Row VCT scanner were set for the patients with cerebral infarction who underwent a re-examination of cranial CT in the hospital. Then, comparisons were made through subjective and objective evaluation of the quality of images acquired in different noise indexes. Results Under the non-spiral mode, no obvious differences were found in the quality of images when the noise index ＜ 4; the quality of images had indistinct differences but satisfied the diagnostic requirements when the noise index was between 4 to 6; the image quality was obviously decreased and could not meet the diagnostic requirements when the noise index ＞ 6. Conclusion The noise index should be set individually in consideration of the patient radiation dose while the requirements of the clinical diagnosis were also satisfied.

volume computerized tomography; cranial computerized tomography scanning; noise indexes; automatic mA technology; radiation dose

TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.04.032

1674-1633(2015)04-0104-03

2014-09-02

2015-01-21

本文作者：潘國兵，主管技師，放射科副主任。

作者郵箱：pgbing476@tom．com