X-CARE技術(shù)在女性胸部CT檢查中的應(yīng)用

李騁，高豐，李銘，毛定飚，吳昊，葛虓俊，鄭向鵬

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X-CARE技術(shù)在女性胸部CT檢查中的應(yīng)用

李騁，高豐，李銘，毛定飚，吳昊，葛虓俊，鄭向鵬

【摘要】目的：評估X-CARE技術(shù)在女性胸部CT檢查中的應(yīng)用價(jià)值。方法：將體檢人群中行胸部CT檢查的130例女性受檢者隨機(jī)等分為對照組和實(shí)驗(yàn)組，對照組采用常規(guī)低劑量螺旋CT掃描（100 k V、40 m As），實(shí)驗(yàn)組采用相同條件并同時(shí)使用X-CARE技術(shù)。測量兩組圖像肺尖層面左側(cè)胸大肌、隆突層面降主動脈及左心房的平均CT值、噪聲（SD），計(jì)算信噪比（SNR）與對比噪聲比（CNR）。兩名放射科醫(yī)師采用5分制對圖像質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，并將結(jié)果進(jìn)行比較；計(jì)算并比較兩組CT容積劑量指數(shù)（CTDIvol）、劑量長度乘積（DLP）及有效劑量（ED）。結(jié)果：兩組圖像質(zhì)量均能完全滿足臨床診斷需求，兩名醫(yī)師對圖像質(zhì)量的評估具有較好一致性（Kappa=0.775）。對照組和實(shí)驗(yàn)組肺尖層面左側(cè)胸大肌、隆突層面降主動脈、左心房的平均CT值分別為（64.10±9.73）、（40.33±5.52）、（39.49±5.04）HU和（60.06±11.30）、（40.05±5.88）和（39.43±5.24）HU；兩組SD分別為（11.99±3.23）、（8.04±2.21）、（7.95±2.18）和（10.43±2.90）、（8.20±1.86）、（8.24±1.97）；SNR分別為（5.64±1.38）、（5.37±1.57）、（5.29±1.49）和（6.06±1.73）、（5.13±1.36）、（5.04±1.35）；CNR分別為（2.12±1.07）和（1.48±0.81），兩組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05）。結(jié)論：采用X-CARE技術(shù)進(jìn)行女性胸部CT檢查能在減少女性乳腺受到直接輻射的同時(shí)保證很好的圖像質(zhì)量，具有很高的臨床應(yīng)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】X線；輻射劑量；輻射防護(hù)

目前低劑量螺旋CT篩查胸部疾病的優(yōu)越性已被廣泛接受［1-2］，但常規(guī)胸部CT檢查過程中女性乳腺無法避免受到直接輻射，由于乳腺腺體對輻射的敏感度較高，而CT檢查的輻射劑量相對于X線平片和乳腺鉬靶又高出很多，對于體檢或需要CT復(fù)查的女性，減少乳腺直接輻射對于預(yù)防乳腺癌及乳腺疾病有著極其重要的意義。X-CARE采用了自動調(diào)整管電流的曝光技術(shù)，也就是當(dāng)球管旋轉(zhuǎn)到人體上方時(shí)減少管電流從而降低敏感區(qū)域的輻射劑量，旋轉(zhuǎn)到人體背側(cè)時(shí)恢復(fù)正常水平的管電流（圖1），管電流最低處降至平均水平的25%（圖2）。本文旨在評估X-CARE技術(shù)在女性肺部CT篩查中的應(yīng)用價(jià)值。

材料與方法

1.臨床資料

將2014年6月-9月在本院行胸部體檢的130例女性受檢者隨機(jī)分為對照組和實(shí)驗(yàn)組，對照組65例，平均年齡（33.95±7.95）歲，平均體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）為（21.11±3.48）kg/m2；實(shí)驗(yàn)組65例，平均年齡（34.57±8.21）歲，平均BMI為（20.83±3.40）kg/m2，兩組年齡、BMI差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05，表1）。受檢者掃描前均去除內(nèi)衣等金屬物品，并簽署知情同意書。

表1　對照組與實(shí)驗(yàn)組年齡和BMI的對比

2.檢查設(shè)備及參數(shù)

采用Siemens Somatom Definition Flash CT，掃描范圍包含全肺。掃描參數(shù)：實(shí)驗(yàn)組100 k V，40 m As，層厚5 mm，準(zhǔn)直128×0.6 mm，SAFIRE迭代重建選值2，卷積核為肺窗I70f very sharp，縱隔窗I31 medium smooth，掃描時(shí)選擇具有X-CARE功能的掃描方案以保護(hù)敏感器官；對照組除未使用X-CARE功能外，其余均與實(shí)驗(yàn)組保持一致。

3.圖像質(zhì)量評價(jià)

選取每個(gè)患者5 mm的橫軸面圖像，在縱隔窗上選取肺尖層面的左側(cè)胸大肌、隆突層面的降主動脈及左心房為興趣區(qū)（ROI），測量其平均CT值及背景噪聲（SD）、信噪比（SNR）、對比信噪比（CNR）［3］，并記錄數(shù)值。由兩名高年資放射科醫(yī)師采用雙盲法獨(dú)立分析圖像。主要觀察縱隔、大血管、胸膜、胸壁軟組織、肺段及亞段支氣管顯示的清晰度，解剖結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)、顆粒大小及偽影情況。圖像質(zhì)量主觀評分標(biāo)準(zhǔn)［4］采用5分制：5分，解剖細(xì)節(jié)及病灶清晰，能夠簡單明了地評價(jià)；4分，解剖結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)及病灶較清楚，能夠評價(jià)，但不是特別好；3分，大部分解剖結(jié)構(gòu)及病灶可以滿足診斷，但少數(shù)圖像不能進(jìn)行評價(jià)；2分，解剖結(jié)構(gòu)及病灶顯示不清楚，細(xì)節(jié)不足以被發(fā)現(xiàn)；1分，解剖結(jié)構(gòu)及病灶模糊，不能診斷。評分達(dá)3分及以上均能滿足診斷要求。解剖細(xì)節(jié)結(jié)合縱隔窗及肺窗分析，包括能否顯示病灶形態(tài)、大小及邊緣等。統(tǒng)計(jì)兩組受檢者的病灶（正常、磨玻璃、結(jié)節(jié)、纖維條索、鈣化、空洞、胸腺）的顯示情況。

4.輻射劑量

記錄每個(gè)受檢者CT容積劑量指數(shù)（CT dose index of volume，CTDIvol）值及劑量長度乘積（dose length product，DLP）［5］，CTDIvol反映整個(gè)掃描容積的平均劑量；DLP用來評價(jià)受檢者一次完整CT掃描總的輻射劑量［6］。有效輻射劑量（effective dose，ED）計(jì)算公式：ED=DLP×k，k為換算因子，采用歐洲CT質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指南，胸部平均值為0.014［7］。

5.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件，兩組圖像的平均CT值、SD、SNR、CNR、CTDIvol、DLP、ED的比較采用兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。應(yīng)用Kappa檢驗(yàn)測定不同醫(yī)師評分結(jié)果間的一致性，≥0.75為兩者一致性較好；0.4～0.75為一致性中等；＜0.4為一致性較差。

結(jié) 果

1.客觀圖像評分

兩組在肺尖層面左側(cè)胸大肌、隆突層面的降主動脈及左心房的平均CT值、SD、SNR及CNR的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05，表2～4）。

表2　對照組與實(shí)驗(yàn)組平均CT值的對比

表3　對照組與實(shí)驗(yàn)組噪聲（SD）的對比

表4　對照組與實(shí)驗(yàn)組SNR及CNR的比較

2.主觀圖像評分

兩名高年資醫(yī)師給出的對照組與實(shí)驗(yàn)組圖像質(zhì)量評分分別為對照組（4.63±0.51）分、（4.68±0.50）分，實(shí)驗(yàn)組（4.69±0.46）分、（4.66±0.47）分，兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05），且所有圖像質(zhì)量均能夠滿足診斷要求（圖3使用了XCARE技術(shù)，圖4未使用）。兩名醫(yī)師對圖像質(zhì)量評分的一致性較好（Kappa=0.775）。兩組受檢者的病灶顯示差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=2.413，P＞0.05，表5）。

表5　對照組與實(shí)驗(yàn)組病灶顯示情況

3.輻射劑量比較

對照組和實(shí)驗(yàn)組均采用100 k V、40 m As，由于使用固定的k V和m As，CTDIvol為恒定的數(shù)值，無比較價(jià)值，故未納入統(tǒng)計(jì)。兩組平均DLP分別為107.53 和105.10 mGy，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表6）。兩組平均ED分別為1.50和1.47 mGy，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表6　對照組與實(shí)驗(yàn)組輻射劑量的比較

討 論

有研究表明，晶狀體和腺體等組織對于輻射的敏感性較高［8］，乳癌疾病篩查主要還是依靠超聲、鉬靶等［9］，目前我國女性的乳腺檢查首選B超，其次選鉬靶［10］，其主要目的之一就是盡可能減少乳腺接受輻射，然而肺部CT檢查對于發(fā)現(xiàn)肺內(nèi)小病灶的優(yōu)勢已逐步被大家接受，也逐漸成為體檢的重要項(xiàng)目，雖然采用了低劑量螺旋掃描的方式，但是一次CT掃描的輻射劑量仍然高于常規(guī)X線。女性在接受胸部CT掃描時(shí)無法避免的使乳腺受到直接照射，而乳腺又不是常規(guī)檢查中的感興趣器官，頻繁檢查或大劑量輻射的生物效應(yīng)可能存在潛在的致癌風(fēng)險(xiǎn)，其危險(xiǎn)性不言而喻［11-12］。

螺旋CT掃描就是球管和探測器圍繞著人體旋轉(zhuǎn)一圈，X射線從球管發(fā)出經(jīng)過人體到達(dá)接收探測器，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換形成影像信息。X-CARE采用了新的曝光技術(shù)，也就是當(dāng)球管旋轉(zhuǎn)到人體上方時(shí)通過減少管電流從而降低敏感區(qū)域的輻射劑量，旋轉(zhuǎn)到人體背側(cè)時(shí)恢復(fù)正常水平的管電流。在人體上方120°的投影區(qū)域內(nèi)，管電流降低至25%。使用這種技術(shù)能很好的減少乳腺受到X射線照射的輻射劑量［13］，從而能降低乳腺疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)［14］。

為減少對乳腺組織不必要的照射而降低輻射劑量，需在不影響圖像質(zhì)量的前提下合理的降低輻射劑量，圖像質(zhì)量的評估主要通過空間分辨力、密度分辨力、圖像均勻性及噪聲等幾個(gè)方面進(jìn)行［15］，本研究中依據(jù)客觀評估結(jié)合主觀評估，以較為全面的評估實(shí)驗(yàn)組及對照組的圖像質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)組采用了X-CARE技術(shù)后客觀圖像質(zhì)量評價(jià)與對照組無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。在主觀評分中也兩組圖像無差異并且均能很好的顯示病灶，對照組有3例檢查出3～6mm的磨玻璃影，2例在右肺上葉，1例在左肺上葉。實(shí)驗(yàn)組有4例檢查出3～5mm的磨玻璃影，2例在右肺上葉，右肺中葉和左肺上葉各有1例，對照組和實(shí)驗(yàn)組均在小病灶的檢出和細(xì)節(jié)顯示上表現(xiàn)良好，在纖維條索影、鈣化、泡性氣腫等病灶的解剖結(jié)構(gòu)顯示也清晰明了，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，滿足診斷需要。在胸部CT檢查中使用X-CARE技術(shù)，既保證了圖像質(zhì)量，又降低了女性乳腺受到的輻射劑量，具有很高的臨床應(yīng)用價(jià)值，值得推廣應(yīng)用。

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·綜述·

Application of X-CARE technique in chest CT of women

LI Cheng，GAO Feng，LI Ming，et al.Department of Radiology，Huadong Hospital affiliated to Fudan University，Shanghai 200040，China

【Abstract】Objective：To evaluate the application value of X-CARE technique in chest CT of women.Methods：One hundred and thirty women undergoing chest CT during health screening were randomly divided into two groups（study group and control group）.The control group underwent low dose spiral CT scanning with tube voltage as 100kv and tube current as 40m As，the study group used X-CARE technique with the same scanning parameters.The mean CT value，image noise（SD），signal to noise ratio（SNR）and contrast to noise ratio（CNR）of left pectoral muscle at the level of lung apex，descending aorta at the level of carina and left atrium of the two groups were measured and calculated.The image quality was evaluated by two radiologists using a 5 point scoring system and the results were compared.The volume CT dose index （CTDIvol），dose length product（DLP）and the effective dose（ED）were calculated and compared.Results：The image quality of the two groups can fully satisfy the requirement of clinical diagnosis，with good consistency between the two radiologists（Kappa=0.775）.The mean CT value of the three locations in the two groups were（64.10±9.73）HU，（40.33± 5.52）HU and（60.06±11.30）HU，（40.05±5.88）HU，（39.43±5.24）HU respectively，with no statistically significant difference（P＞0.05）.Of the two groups，the SD at the left pectoral muscle of lung apex，the descending aorta at the level of carina and left atrium was（11.99±3.23），（8.04±2.21），（7.95±2.18）and（10.43±2.90），（8.20±1.86），（8.24±1.97）respectively；the SNR was（5.64±1.38），（5.37±1.57），（5.29±1.49）and（6.06±1.73），（5.13±1.36）（5.04±1.35）respectively；the CNR was（2.12±1.07）and（1.48±0.81）respectively，with no statistical difference（all P＞0.05）.Conclusion：Using X-CARE technique for chest CT in women can reduce direct radiation exposure of breasts with good image quality，which has significant value in clinical application.

【Key words】X-ray；Radiation dosage；Radiation protection

收稿日期：（2015-07-13）

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金（81472794）；申康醫(yī)院發(fā)展中心課題（SHDC22015025）；復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院骨干人才計(jì)劃項(xiàng)目（HDGG2014011）。

通訊作者：李銘，E-mail：minli77＠163.com

作者簡介：李騁（1978-），男，上海人，主管技師，主要從事CT應(yīng)用技術(shù)研究。

DOI：10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.03.017

【中圖分類號】R814.42；R816.4；R814.2

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】1000-0313（2016）03-0271-04

作者單位：200040 上海，復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院放射科（李騁、高豐、李銘、毛定飚、吳昊、葛虓?。?，肺微小結(jié)節(jié)診治中心（李銘、鄭向鵬）