能譜CT低劑量掃描技術對急性腦外傷患者輻射防護的價值

宋飛鵬 石瑞 郜璐璐 王藝婷 林斌 李天平 曹義軍

能譜CT低劑量掃描技術對急性腦外傷患者輻射防護的價值

宋飛鵬1石瑞1郜璐璐2王藝婷1林斌1李天平1曹義軍1

目的研究能譜CT低劑量掃描技術對急性腦外傷患者頭顱CT掃描的輻射防護的價值。方法選取自2015年10月至2015年12月因頭顱外傷在山西醫(yī)科大學第二醫(yī)院放射科行頭部CT掃描的患者31例，低劑量掃描方式獲得圖像為觀察組，普通掃描方式獲得圖像為對照組，記錄CT掃描生成的劑量參數(shù)，采用自身前后對照的方式，比較兩組有效劑量E值、圖像質(zhì)量評分值的差異。結果觀察組有效劑量E小于對照組（t=4.22，P＜0.05），降低約50%，差異具有統(tǒng)計學意義。對照組和觀察組的圖像質(zhì)量評分差異無統(tǒng)計學意義（t=0.38，P＞0.05）。結論能譜CT低劑量掃描技術可以應用于急性頭顱外傷患者的頭部CT檢查，不僅圖像質(zhì)量滿足臨床診斷，還可以有效降低患者因多次檢查接受的輻射劑量。

能譜CT；低劑量掃描；輻射防護

在日常臨床實踐中，急性腦外傷患者由于病情的不斷變化以及治療的需要，經(jīng)常進行反復多次的頭顱CT掃描，導致其所接受較高的輻射劑量，在保證圖像質(zhì)量可滿足臨床診斷的前提下，進一步降低放射劑量越來越引起大家的重視[1]。本研究根據(jù)能譜CT的適應性統(tǒng)計迭代重建算法 （adaptive statistical iterative reconstruction，ASIR）利用超低管電壓對腦外傷患者頭顱CT的圖像質(zhì)量和輻射劑量進行評估。

資料與方法

一、一般資料

篩選2015年10月至2015年12月因頭顱外傷在山西醫(yī)科大學第二醫(yī)院放射科行頭顱CT的患者31例，其中男性27例，女性4例，年齡16～54歲。病種有：單純頭皮血腫5例，蛛網(wǎng)膜下腔出血11例，顱骨線樣骨折7例，腦震蕩3例，腦挫裂傷3例，顱內(nèi)血腫2例。將行普通CT掃描設為對照組，低劑量掃描為觀察組。

入組標準：（1）患者因急性腦外傷在山西醫(yī)科大學第二醫(yī)院治療；（2）在山西醫(yī)科大學第二醫(yī)院能譜CT機進行過至少2次以上頭顱CT掃描；（3）至少一次為普通掃描，一次為低劑量掃描，若進行過3次及以上檢查，選擇普通掃描與低劑量掃描間隔最短的兩次入組；（4）行普通劑量掃描和低劑量掃描時患者未進行相關神經(jīng)外科手術治療。排除標準：（1）因患者煩躁不能配合，頭顱CT圖像產(chǎn)生較大運動偽影者；（2）普通掃描和低劑量掃描兩次掃描間隔大于2周者。

二、檢查方法

采用美國 GE公司寶石能譜 CT（discovery CT750 HD），囑受檢者在檢查過程中制動，必要時束縛。具體掃描條件為：觀察組管電壓80 kVp，對照組管電壓120 kVp，圖像處理使用ASIR且根據(jù)相關文獻報道，ASIR比例選擇30%[2]。其他掃描參數(shù)一致，自動調(diào)制管電流100～600 mA，準直寬度0.625 mm，轉(zhuǎn)速0.4 s/r，頭尾向掃描。具體情況如下（圖1、圖2）。

圖1 120 kVp的CT掃描影像

三、圖像分析

將頭顱CT原始數(shù)據(jù)在AW4.4工作站上處理，記錄每一次掃描的劑量長度乘積（dose length product，DLP），受檢者受照有效劑量E=DLP×K，K為轉(zhuǎn)換因子，根據(jù)歐盟委員會提出的標準，頭部K= 0.0023。之后由兩位放射科主任醫(yī)師采用盲法閱片對所有圖像進行獨立評估打分，滿分4分，意見不一致時，經(jīng)協(xié)商后作出最終診斷。評分標準：1分，影像層次不清、解剖結構顯示模糊、顆粒粗大，難以區(qū)分正常解剖和病變，無法達到診斷要求；2分，影像層次一般，蛛網(wǎng)膜下腔及灰白質(zhì)分界顯示尚可，有少量偽影、顆粒欠均，基本達到診斷要求；3分，影像層次較清晰，蛛網(wǎng)膜下腔及灰白質(zhì)分界可分辨，基本無偽影，顆粒均勻，但細膩感稍差，能達到診斷要求；4分，影像層次豐富，蛛網(wǎng)膜下腔及灰白質(zhì)界限清晰顯示，無偽影，圖像顆粒細膩均勻，滿足診斷要求。

四、統(tǒng)計學方法

圖2 80 kVp的CT掃描影像

結果

一、觀察組有效劑量ED小于對照組（t=4.23，P＜0.05），降低約50%，差異具有統(tǒng)計學意義（表1）。

表1 觀察組與對照組有效劑量ED比較（mSv）

二、對照組和觀察組圖像質(zhì)量評分差異無統(tǒng)計學意義（t=0.38，P＞0.05）（表2）。

表2 觀察組和對照組圖像質(zhì)量評分比較

討論

顱腦外傷是常見的急診病種之一，因其病情急危重，急診行頭顱CT掃描已成為急診顱腦外傷診治的重要手段之一。對于頭皮血腫、蛛網(wǎng)膜下腔出血、顱骨骨折、腦震蕩、腦挫裂傷等無需開顱處理的腦外傷疾病來說，定期復查頭顱CT動態(tài)觀察病灶變化情況指導臨床治療就顯得十分必要，而對于外傷遲發(fā)性的顱內(nèi)血腫，及時復查CT早期發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)病變緊急處理，不僅挽救患者生命，還可以改善預后結局，CT掃描具有非常重要的意義[3,4]。

出于觀察病情變化的需要，臨床中經(jīng)常反復多次為患者行CT檢查，患者勢必會接受較高的輻射劑量。而且，頭部CT檢查時無法采取必要的防護措施，晶狀體會接受相對較高接受的輻射劑量。不僅如此，由于頭顱外傷患者臥床時間較長，容易產(chǎn)生墜積性肺炎，尤其對老年患者，因此臨床工作中頭部CT和胸部CT經(jīng)常是同時進行的，這樣患者受照劑量會更高。根據(jù)相關研究顯示，公眾照射劑量每增加1 Sv（1 Sv=1 000 mSv），癌癥發(fā)生率將增加4.1%[5]。近30年來，放射學檢查平均劑量已由當年的0.54 mSv增長了將近6倍，其中螺旋CT的普及使用是其主要原因[6,7]。另外，不容忽視的還有CT掃描產(chǎn)生的輻射對兒童群體白血病和腦部腫瘤的風險[8]，同樣值得引起高度關注。

能譜CT自問世以來，其核心的CT能譜成像技術在受到醫(yī)學界廣泛關注同時，其低劑量掃描技術亦引起了廣大臨床與放射醫(yī)師的興趣。原理即能譜CT采用了ASIR，該方法是統(tǒng)計噪聲并利用迭代的方法加以抑制，從而得到更清晰的圖像，因此，能譜CT只需原來一半劑量的掃描條件就可相同質(zhì)量的圖像[9-11]。ASIR算法已經(jīng)在肺臟 CT掃描[12,13]、肺動脈成像[14]、頭頸部 CTA[15]、冠狀動脈CTA[16]、腹部CT[17]等領域取得了一定成果，顯示了其低劑量的強大優(yōu)勢。

本組病例中，利用能譜CT低劑量掃描技術對急性腦外傷患者行頭部CT檢查較普通掃描方法，受檢者受照劑量降低了50%，而兩種掃描方法獲得的CT圖像質(zhì)量并未有明顯區(qū)別，均可以滿足臨床診斷需要，說明了低劑量掃描技術在頭部也是可行的，這與Rapalino等[2]和Vorona等[18]研究結果是一致的。

由于能譜CT問世時間尚短，價格較高，尚不能像普通螺旋CT那樣普及，因此臨床應用會受一定限制，但如果醫(yī)療機構具備此條件，還是可以考慮優(yōu)先為此類患者提供低劑量掃描。

本研究不足之處在于，病例數(shù)較少，未能進行大樣本的研究；研究對象只有成人，并未對兒童進行相關研究，這些有待日后進一步的探索。

總之，合理使用ASIR，不僅可以滿足日常臨床工作對影像診斷的要求，同時還顯著降低了受檢者的受照劑量，符合未來影像發(fā)展的方向。

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Radiation protection of patients with acute cerebral trauma by low dose scanning technique of spectral CT：a primary study

Song Feipeng1,Shi Rui1,Gao Lulu2,Wang Yiting1,Lin Bin1,Li Tianping1,Cao Yijun1.1Department of Radiology,The Second Hospital of Shanxi Medical University, Taiyuan 030001 China;2Department of Radiology,Orthopedics Hospital of Henan Province,Zhengzhou 450046,China

Song Feipeng,Email:15834055634@163.com

ObjectiveTo study the value of radiation protection by low dose scanning technique of spectral CT in patients with acute cerebral trauma.Methods31 cases who underwent CT scan of head due to cerebral trauma were selected from October 2015 to December 2015 in 2nd hospital of Shanxi medical university.The image by low dose scanning was obtained as the observation group,and in contrast the routine CT scan was the control group.Date of effective dose(ED)and the image quality score by CT scan were recorded and compared using self-control study.ResultsThe ED of observation group was less than the control group which reduced 50%,and there was a significant difference between them(t= 4.23,P＜0.05).As for the image quality score,There was no significant difference between two groups(t= 0.38,P＞0.05).CouclusionSpectral CT low dose scanning technology can be applied to the patients, head scan when suffered acute brain trauma,not only the image quality meet the clinical diagnosis,but also can effectively reduce the radiation dose of patients with repeated examination.

Energy spectrum CT;Low dose scanning;Radiation protection

2016-01-29）

（本文編輯：張麗）

10.3877/cma.j.issn.2095-9141.2016.03.007

030001太原，山西醫(yī)科大學第二醫(yī)院放射科1；450046鄭州，河南省骨科醫(yī)院放射科2

宋飛鵬，Email：15834055634@163.com

宋飛鵬,石瑞,郜璐璐,等.能譜CT低劑量掃描技術對急性腦外傷患者輻射防護的價值[J/CD].中華神經(jīng)創(chuàng)傷外科電子雜志,2016,2(3):152-155.