低劑量CT用于小氣道病變患者圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)

馮光　耿廣　王力　張淑倩　申靜　張瑩　袁帥

[摘要]目的：評(píng)價(jià)低劑量CT用于小氣道病變患者圖像質(zhì)量，尋找適宜掃描參數(shù)。方法：選取本院2011年11月～2013年11月診治的小氣道病變患者120例，采用數(shù)字隨機(jī)法分為4組，每組30例，分別給予不同的管電流（200mA、100mA、50mA、25mA），管電壓固定在100kV，行呼氣相全肺螺旋CT掃描，采用盲法對(duì)圖像清晰程度行主觀評(píng)分，分析圖像信噪比和x線有效劑量。結(jié)果：200mA、100mA、50mA劑量組，患者右肺上葉前段支氣管、右肺上葉前段亞段支氣管、右肺上葉前段血管的圖像主觀評(píng)分差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。25mA與其他組比較，上述圖像主觀評(píng)分差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0，05）0依200mA、100mA、50mA、25mA順序，圖像信噪比、x線有效劑量均呈不同程度下降趨勢(shì)。各征象的出現(xiàn)頻率上，空氣潴留的出現(xiàn)率最高，其次為磨玻璃樣密度影、肺大泡、肺實(shí)質(zhì)微結(jié)節(jié)、墜積效應(yīng)、小葉中心肺氣腫、小葉間隔線和間隔旁氣腫，各組間不同征象檢出率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。結(jié)論：采用管電流50mA和管電壓100kV進(jìn)行掃描，不僅可以獲得可供診斷需要的圖像質(zhì)量，同時(shí)明顯降低了有效輻射劑量，可用于對(duì)肺小氣道病變的CT評(píng)價(jià)。

[關(guān)鍵詞]低劑量CT；小氣道病變；圖像質(zhì)量

中圖分類號(hào)：R445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-5200（2015）01-020-03

臨床上通常將直徑小于2mm的小細(xì)支氣管稱為小氣道，小氣道具有氣流阻力小，但易阻塞，易受胸腔壓力變化影響特點(diǎn)。近年來(lái)，人口老齡化使小氣道病變的發(fā)生率持續(xù)走高。為了探討低劑量CT標(biāo)準(zhǔn)重建模式對(duì)小氣道病變患者圖像質(zhì)量的影響，本次研究選取小氣道病變患者120例，采用數(shù)字隨機(jī)法分為4組，給予不同的電流（200mA、100mA、50mA、25mA），管電壓固定在100kV，行呼氣相全肺螺旋CT掃描，現(xiàn)報(bào)告如下。

1.資料與方法

1.1資料

2011年11月-2013年11月診治的小氣道病變患者120例，在CT掃描前一周內(nèi)肺功能檢查提示小氣道功能中重度降低，經(jīng)臨床表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)室檢查、影像學(xué)檢查確診，排除患有其他器質(zhì)性病變、感染性疾病患者。年齡為24-75歲，平均年齡為51.9±10.8歲，體重指數(shù)為17.6-27.9kg/m2，平均體重指數(shù)為21.8±1.3 kg/m2，其中男性76例，女性44例，采用數(shù)字隨機(jī)法分為4組，各組患者間基礎(chǔ)資料（年齡、性別、體重指數(shù)、小氣道病變嚴(yán)重程度等）差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。

1.2方法

使用美國(guó)GE公司生產(chǎn)的Bright Speed 16排螺旋CT掃描儀進(jìn)行檢查，在掃描前先行呼吸訓(xùn)練，先用力吸氣，再用力呼出全部氣體后屏氣，有助于提高掃描準(zhǔn)確性?；颊呷⊙雠P位，雙手抱頭，頭先進(jìn)掃描體位，不使用對(duì)比劑，于用力吸氣后再用力深呼氣末屏氣，由肺尖至肺底進(jìn)行螺旋CT容積采集，要確保肺尖及雙側(cè)肋膈角掃描完整。掃描參數(shù)：x線管電壓為100kV，管電流分別為200mA、100mA、50mA和25mA；螺距1.375：1，層厚10mm，層間隔10mm，球管轉(zhuǎn)速0.8s/圈，床速27.5mm/圈，矩陣512×512。掃描結(jié)束后，將原始圖像重建，設(shè)定重建層厚1.25mm，層間隔1.25mm，窗寬為1000HU，窗位-700HU。將數(shù)據(jù)傳至后處理工作站進(jìn)行分析。

1.3評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

有效劑量測(cè)量：記錄患者CT掃描劑量報(bào)表中的容積劑量指數(shù)CTDIvol和沿患者方向的曝光長(zhǎng)度L，代人公式ED=CTDIvol×L×w計(jì)算x線有效劑量，公式中w為胸部的權(quán)重指數(shù)0.017 mSv/（mGy·cm）。

圖像主觀評(píng)價(jià)：重建薄層圖像圖像上不顯示任何參數(shù)。兩名資深影像診斷醫(yī)師采用盲法對(duì)每例患者CT圖像的右肺上葉前段支氣管、右肺上葉前段亞段支氣管、右肺上葉前段血管行主觀評(píng)分，當(dāng)評(píng)分結(jié)果不一致時(shí)，則取其平均分。具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下：支氣管顯示清晰，內(nèi)外緣光整4分；支氣管顯示基本清晰，內(nèi)外緣基本光整3分；支氣管顯示稍模糊、內(nèi)或外緣不光整2分；支氣管內(nèi)外壁均模糊但管腔仍含氣1分；支氣管完全顯示不清0分。血管清晰度評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為非常清晰、邊緣光整4分，基本清晰、邊緣基本光整3分，血管邊緣模糊2分，血管完全顯示不清1分。

圖像客觀評(píng)價(jià)：在工作站上對(duì)重建薄層圖像（層厚1.25mm）進(jìn)行信號(hào)噪聲比測(cè)量。先將面積為50-70mm2的圓形興趣區(qū)放置于無(wú)空氣潴留的正常肺組織，然后拷貝并粘貼至同層面胸壁前方中線區(qū)。分別記錄氣管隆突層面正常肺組織CT值和同層面胸壁前方空氣CT值的標(biāo)準(zhǔn)差，代入公式：SNR=氣管隆突層面正常肺組織CT值/同層面胸壁前方空氣CT值的標(biāo)準(zhǔn)差，計(jì)算出該例患者CT圖像的圖像信噪比。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

數(shù)據(jù)資料都采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理和分析，計(jì)量資料均采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示和F檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.結(jié)果

2.1各組患者間支氣管與血管主觀評(píng)分比較

各組患者間支氣管與血管主觀評(píng)分比較結(jié)果顯示（見表1），200mA、100mA、50mA劑量組3組間圖像比較，患者右肺上葉前段支氣管、右肺上葉前段亞段支氣管右肺上葉前段血管主觀評(píng)分的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。25mA組與其他組比較，圖像主觀評(píng)分差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

2.2各組患者間圖像信噪比與×線有效劑量比較

各組患者間圖像信噪比與x線有效劑量比較結(jié)果顯示（見表2），依200mA、100mA、50mA、25mA順序，圖像信噪比、x線有效劑量均呈不同程度的下降趨勢(shì)，相互間比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

2.3各組患者間小氣道損傷征象比較

各組患者間小氣道損傷征象比較結(jié)果顯示（見表3），各征象的出現(xiàn)頻率上，空氣潴留的出現(xiàn)率最高，其次為磨玻璃樣密度影、肺大泡、肺實(shí)質(zhì)微結(jié)節(jié)、墜積效應(yīng)、小葉中心肺氣腫、小葉間隔線和間隔旁氣腫。各組間不同征象檢出率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

3.討論

小氣道是指直徑<2mm的氣道，包括終末細(xì)支氣管和呼吸細(xì)支氣管，小氣道雖然數(shù)量巨大，但在氣道阻力中所占比例不大，只有破壞嚴(yán)重時(shí)才有明顯癥狀及肺功能異常。近年來(lái)，小氣道病變的發(fā)病率一直處于高位，已成為臨床常見病癥。小氣道病變可大幅降低患者的生活質(zhì)量，明顯影響患者的預(yù)后狀況。

由于小氣道病變具有管腔纖細(xì)、管壁菲薄、軟骨缺如等解剖特點(diǎn)，在病理狀態(tài)下很容易扭曲或陷閉，使用傳統(tǒng)檢查方法具有明顯的局限性。CT技術(shù)逐漸用于小氣道病變的診斷，具有高度的臨床價(jià)值，可為患者疾病的診斷提供有效的科學(xué)依據(jù)。低劑量CT檢查是目前臨床較為常用的檢查方法，在小氣道病變患者的檢查中具有諸多優(yōu)勢(shì)，其疾病診斷的檢出率較高。采用呼氣相全肺螺旋CT掃描小氣道病變，具有較高的分辨率，可早期發(fā)現(xiàn)小氣道病變，特別是呼氣相CT，呼氣相掃描可清晰顯示正常與異常之間的微小差別，這是吸氣掃描難以發(fā)現(xiàn)的。通過(guò)制定這些病變密度的CT閾值便能定量出各自面積及所占全肺百分比，從而客觀了解不同病變范圍及嚴(yán)重程度。

降低CT輻射劑量的方法有多種，包括降低管電流、降低管電壓、增加螺距、增加圖像噪聲、減少掃描時(shí)間等。本次研究選用了降低管電流的方法，通過(guò)對(duì)給予不同的電流（200mA、100mA、50mA、25mA），管電壓固定在100kV，行呼氣相全肺螺旋CT掃描，分析圖像質(zhì)量。CT掃描的圖像質(zhì)量是由圖像對(duì)比度、空間分辨率、圖像噪聲、偽影等多個(gè)因素決定的，這些因素的相互作用，直接影響著圖像的敏感性，其中決定因素是噪聲，而圖像噪聲會(huì)隨著管電壓、管電流的增加而降低，其噪聲大小受圖像重建方式和像素等因素的影響。

本研究目的是在獲得較好的圖像質(zhì)量同時(shí)盡量減低輻射劑量，尋求最佳的掃描條件。結(jié)果表明，管電流為200mA、100mA、50mA時(shí)，患者右肺上葉前段支氣管主觀評(píng)分、右肺上葉前段亞段支氣管主觀評(píng)分、右肺上葉前段血管主觀評(píng)分的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。而25mA組患者右肺上葉前段支氣管主觀評(píng)分、右肺上葉前段亞段支氣管主觀評(píng)分、右肺上葉前段血管主觀評(píng)分的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），圖像質(zhì)量損失較大。因而要想確保支氣管與血管主觀評(píng)分有效性的最低電流量為50mA。采用管電流50mA和管電壓100kV的掃描條件，不僅可以獲得可供診斷需要的圖像質(zhì)量，同時(shí)明顯降低了有效輻射劑量，可用于對(duì)肺小氣道病變的CT評(píng)價(jià)。