Smart optimum tube voltage regulation technology in children impacted teeth CT scan

, , , ,

(Department of Radiology, Guizhou Provincial People's Hospital, Guiyang 550002, China)

?

·方法技術(shù)學(xué)·

Smart optimum tube voltage regulation technology in children impacted teeth CT scan

WANGTao,LIUChangjie,ZENGXianchun*,LIULi,XURui

(DepartmentofRadiology,GuizhouProvincialPeople'sHospital,Guiyang550002,China)

ObjectiveTo discuss the application value of intelligent dual-source CT optimum tube voltage regulation (CARE kV) technology used in children impacted teeth scan. MethodsNinety children with impacted teeth underwent CT scan, who were divided into group A, B, C (eachn=30): Group A was conventional scanning (100 kVp/150 mAs); group B was CARE Dose 4D scanning (100 kVp/reference tube current 150 mAs); group C was CARE kV cernbined with CARE Dose 4D scan (reference tube voltage 100 kVp/reference tube current 120 mAs). Differences in radiation dose of the average CT value, image noise, SNR, CNR, subjective score level, the difference of CT diagnosis groups and clinical diagnosis were all compared. ResultsThe differences of actual scan tube current, the tube voltage and radiation dose in 3 groups were statistically significant (allP<0.05); compared with group A, ED in group B reduced by about 15.74%, 26.85% lower in group C; the average CT value, image noise, SNR, CNR and subjective scoring difference had no statistically significant (allP>0.05); the difference of CT diagnosis and clinical diagnosis had no statistically significant (P>0.05). ConclusionIntelligent dual source CT optimum tube voltage regulation technology for children impacted tooth row CT scan can effectively reduce the radiation dose to ensure image quality, without affecting the diagnosis.

Child; Tooth, impacted; Tomograpy, X-ray computed; Radiation dosage; Image processing, computer-assisted

兒童埋伏牙易造成恒牙移位、牙列紊亂影響其顏面部美觀和咀嚼功能[1]而需行正畸治療[2]。但治療方案的選擇與牙齒所在部位和生長(zhǎng)形式相關(guān)。因此清楚顯示埋伏牙及其與周圍牙的位置關(guān)系對(duì)于牙齒正畸的治療方案選擇尤為重要?？谇蝗捌秋@示埋伏牙的常用方法，但因是二維平面顯示易出現(xiàn)圖像變形、放大、重疊等，導(dǎo)致其對(duì)埋伏牙位置關(guān)系及測(cè)量存在誤差[2]。錐形束CT雖能很好地顯示埋伏牙但難以在基層醫(yī)院普及[3]。有報(bào)道[4-5]CT三維重建仍是當(dāng)前顯示埋伏牙的主要方法之一，但受輻射劑量限制，且埋伏牙掃描多為兒童，因而降低牙齒CT掃描劑量更為重要。本文旨在探討智能最佳管電壓調(diào)節(jié)(CARE kV)技術(shù)在兒童埋伏牙CT掃描中的應(yīng)用價(jià)值。

1　資料與方法

1.1一般資料收集2015年3月—2015年12月接受牙齒CT檢查的患兒90例，男53例，女37例，年齡7～14歲，平均(9.2±2.0)歲。掃描前所有患兒監(jiān)護(hù)人均簽署知情同意書(shū)。

1.2儀器與方法采用Siemens Somatom Definition CT機(jī)。將患兒按照掃描的不同方法分3組(每組30例)：A組采用管電壓100 kVp，參考管電流150 mAs；B組開(kāi)啟CARE Dose 4D，參考管電流150 mAs；C組開(kāi)啟CARE Dose 4D及CARE kV掃描，參考管電壓 100 kVp，參考管電流150 mAs；其余掃描參數(shù)相同：螺距1.0，準(zhǔn)直64×0.6 mm，球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.5 s，層間距 5 mm，層厚5 mm；骨窗窗寬1 100 HU、窗位 900 HU，軟組織窗寬100 HU、窗位45 HU。掃描前將自制牙托放入患兒口腔防止咬合致上下牙重疊，并對(duì)非檢查部位進(jìn)行遮蓋防護(hù)，行仰臥軸位掃描。掃描范圍從下頜骨體部下緣到額竇頂部；于MMWP工作站行冠狀位、矢狀位、CPR及VR重建。

1.3輻射劑量采用容積CT劑量指數(shù)(volume CT dose index, CTDIvol)、劑量長(zhǎng)度乘積(dose length product, DLP)、有效劑量(effective dose, ED)評(píng)價(jià)輻射劑量。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)指南頭顱平均值0.021[6]。

1.4圖像分析圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)包括主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)。

主觀評(píng)價(jià)：由3名高年資主治醫(yī)師分別行雙盲法(隱藏掃描參數(shù)和患者信息)評(píng)分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[7]：1分為解剖結(jié)構(gòu)及病灶顯示不清，圖像質(zhì)量差；2分為解剖結(jié)構(gòu)及病灶顯示不清，細(xì)節(jié)顯示不良；3分為大部分解剖結(jié)構(gòu)及病灶可以滿足診斷，但少數(shù)圖像不能評(píng)價(jià)；4分為解剖結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)及病灶較清晰，圖像質(zhì)量較好；5分為解剖細(xì)節(jié)及病灶顯示清晰，圖像質(zhì)量佳。取平均分為最后評(píng)分。圖像質(zhì)量評(píng)分達(dá)3分以上均可滿足診斷要求。其中解剖細(xì)節(jié)包括病灶大小、形態(tài)、范圍及邊緣等信息。

客觀評(píng)價(jià)：根據(jù)平均CT值及噪聲、SNR、CNR進(jìn)行評(píng)判。選擇鼻翼下肌肉、同層面皮下脂肪及背景空氣為ROI(1.0 cm2)，分別測(cè)量3次CT值，取平均值；噪聲為平均CT值的標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviations, SD)；SNR為平均CT值與其標(biāo)準(zhǔn)差的比值；CNR為兩種組織信號(hào)強(qiáng)度的相對(duì)差別，CNR=(鼻翼下肌肉CT值-皮下脂肪CT值)/SD。

2　結(jié)果

3組實(shí)際掃描管電流差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001，表1)，且兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；3組掃描管電壓差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)，且C組與A組和B組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.05)。

表1　3組掃描方案管電流、管電壓調(diào)節(jié)比較

3組CTDIvol、DLP、ED差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.001)，且組間兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)，見(jiàn)表2；與A組比較，B組ED減低15.74%，C組ED減低26.85%。

表2　3組掃描方案輻射劑量比較±s)

3組鼻翼下肌肉、皮下脂肪、背景空氣CT值及鼻翼下肌肉噪聲差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，見(jiàn)表3、4。

表3　3組掃描方案CT值及噪聲比較

3組軟組織窗、骨窗圖像質(zhì)量評(píng)分均在4分以上，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=0.142、0.257，P=0.814、0.793)，見(jiàn)表5，圖1、2。

CT診斷埋伏牙定位的例數(shù)、埋伏牙數(shù)目、埋伏牙毗鄰及下頜神經(jīng)管受壓例數(shù)與臨床診斷比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)表6。

表4　3組掃描方案SNR、CNR比較

表5　3組掃描方案圖像質(zhì)量評(píng)分比較(分，±s)

表6　3組掃描方案的診斷效能比較

3　討論

埋伏牙是指萌出期已過(guò)仍在頜骨內(nèi)未萌出的牙齒，極易造成根尖吸收、恒牙移位、牙列紊亂，引起疼痛并繼發(fā)牙髓炎和根周炎，嚴(yán)重者導(dǎo)致間隙感染、全身敗血癥[8]。不同部位和不同生長(zhǎng)形式的埋伏牙治療方法不同。因CT及其三維重建可直觀顯示牙齒位置、牙列、牙弓，清楚顯示埋伏牙及其與周圍牙的位置關(guān)系和牙列整體，在牙齒正畸診療中占有重要地位。但埋伏牙CT掃描多為兒童，研究[9]報(bào)道兒童對(duì)射線的敏感度高于成人的10倍。因此在保證圖像滿足診斷的前提下，降低埋伏牙CT檢查中的醫(yī)源性輻射劑量尤為重要。

CARE kV技術(shù)根據(jù)定位像自動(dòng)確定受檢者的體型，再根據(jù)預(yù)先設(shè)定的圖像質(zhì)量水平(參考電流、參考電壓)，自動(dòng)計(jì)算不同管電壓下所需管電流的基準(zhǔn)值和變化曲線，達(dá)到保證圖像資料達(dá)預(yù)設(shè)圖像質(zhì)量水平的同時(shí)，降低掃描劑量[10]。本研究結(jié)果顯示，與常規(guī)埋伏牙掃描組比較，開(kāi)啟CARE Dose 4D掃描組輻射劑量稍低，而開(kāi)啟CARE kV聯(lián)合CARE Dose 4D掃描組最低，ED降低約26.85%，且3組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，與康紹磊等[11]運(yùn)用相同技術(shù)對(duì)胸部掃描的結(jié)果相一致；通過(guò)對(duì)圖像主觀評(píng)分的比較，發(fā)現(xiàn)3種掃描方案主觀評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，且所有圖像評(píng)分均在4分以上，圖像質(zhì)量評(píng)分結(jié)果與在不同個(gè)體間相同部位的報(bào)道[10,12-13]相同。對(duì)于客觀評(píng)價(jià)的比較，無(wú)論是對(duì)不同組織的CT值、還是對(duì)掃描區(qū)域的噪聲、SNR及CNR的對(duì)比，3組差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。雖然3組CT檢查結(jié)果與臨床診斷結(jié)果差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但A、B組各出現(xiàn)1例下頜神經(jīng)管受壓與臨床診斷不吻合，可能由于部分口腔科醫(yī)師對(duì)下頜神經(jīng)管受壓的診斷依賴口腔全景片，而口腔全景片因圖像變形、放大、重疊或投照技師水平等致埋伏牙與下頜神經(jīng)管位置關(guān)系顯示模糊所致。

綜上所述，在兒童埋伏牙的CT檢查中，采用雙源CT智能最佳管電壓調(diào)節(jié)技術(shù)可有效降低輻射劑量，但不影響圖像質(zhì)量和診斷結(jié)果，值得臨床推廣應(yīng)用。

[1]桂亞婕，趙信義，李石保，等.六種牙齒充填修復(fù)材料的釋氟與再充氟性能研究.中華口腔醫(yī)學(xué)雜志,2015,49(3):222-225.

[2]陳英，鐘雅靜，李書(shū)琴，等.青少年男性下頜第二磨牙根生長(zhǎng)與骨齡相關(guān)性研究.重慶醫(yī)學(xué),2015,44(28):3950-3952.

[3]黃成龍，肖金剛，羅世洪，等.錐形束 CT 在定位和拔除上頜埋伏阻生牙中應(yīng)用的臨床研究.中華臨床醫(yī)師雜志(電子版),2015,5(9)：763-766.

[4]韓本誼，江笑露，李宏儒.螺旋CT掃描在牙齒正畸中的臨床應(yīng)用價(jià)值.中華放射學(xué)雜志,2005,39(2):161-164.

[5]高暉，張少鋒，王艷清，等.牙科CT系統(tǒng)測(cè)量正常人牙齒外部形態(tài)數(shù)據(jù)的可行性研究.牙體牙髓牙周病學(xué)雜志,2011,21(1):30-32.

[6]Hausleiter J, Martinoff S, Hadamitzky M, et al. Image quality and radiation exposure with a low tube voltage protocol for coronary CT angiography results of the PROTECTION Ⅱ Trial. JACC Cardiovasc Imaging, 2010,3(11):1113-1123.

[7]Behrendt FF, Schmidt B, Plumhans C, et al. Image fusion in dual energy computed tomography: Effect on contrast enhancement, signal-to-noise ratio and image quality in computed tomography angiography. Investi Radiol, 2009,44(1):1-6.

[8]胡開(kāi)進(jìn)，李永鋒，吳迪.微動(dòng)力系統(tǒng)在牙拔除術(shù)中的應(yīng)用.華西口腔醫(yī)學(xué)雜志,2015,33(1):1-5.

[9]李昂，羅松，沈君姝,等.模擬嬰幼兒頭顱70 kV CT掃描的圖像質(zhì)量和輻射劑量.中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2014,30(9):1424-1427.

[10]李劍，鄭敏文，石明國(guó)，等.低kV和CARE Dose 4D技術(shù)對(duì)降低雙源CT主動(dòng)脈成像輻射劑量的價(jià)值.臨床放射學(xué)雜志,2011,30(10):1528-1531.

[11]康紹磊，曾憲春，韓丹，等.智能最佳kV掃描聯(lián)合CARE Dose 4D技術(shù)降低成人胸部CT掃描輻射劑量的價(jià)值.中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2013,29(4):636-640.

[12]楊晶，高艷，李坤成，等.比較兩種低劑量CT迭代重建法與常規(guī)劑量濾波反投影重建法的圖像質(zhì)量.中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2014,30(1):117-121.

[13]曾憲春，付雋，韓丹，等.CARE kV聯(lián)合CARE Dose 4D技術(shù)在眼眶CT掃描中的應(yīng)用.放射學(xué)實(shí)踐,2014,29(9):1035-1039.

貴州省衛(wèi)生計(jì)生委科學(xué)技術(shù)基金(gzwkJ2014-1-056)、貴州省科技聯(lián)合基金(黔科合同LS字[2011]017號(hào))。

王濤(1981—)，男，貴州貴陽(yáng)人，本科，主治醫(yī)師。研究方向：影像診斷。E-mail: 718294779@qq.com

曾憲春，貴州省人民醫(yī)院影像科，550002。E-mail: zengxianchun04@foxmail.com

2016-04-07

2016-05-19

10.13929/j.1672-8475.2016.07.012

智能最佳管電壓調(diào)節(jié)技術(shù)在兒童埋伏牙CT掃描中的應(yīng)用

王濤，劉昌杰，曾憲春*，劉莉，徐睿

(貴州省人民醫(yī)院影像科，貴州 貴陽(yáng)550002)

目的探討雙源CT智能最佳管電壓調(diào)節(jié)(CARE kV)技術(shù)在兒童埋伏牙掃描中的應(yīng)用價(jià)值。方法對(duì)90例埋伏牙患兒行CT掃描，并分為A、B、C 3組，每組30例，A組常規(guī)掃描(100 kVp/150 mAs)，B組開(kāi)啟CARE Dose 4D掃描(100 kVp/參考管電流150 mAs)，C組CARE kV聯(lián)合CARE Dose 4D掃描(參考管電壓100 kV/參考管電流120 mAs)。比較3組的輻射劑量、圖像平均CT值、噪聲、SNR、CNR、主觀評(píng)分及CT診斷與臨床診斷的差異。結(jié)果3組實(shí)際掃描管電流、管電壓及輻射劑量差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)，與A組比較，B組有效劑量(ED)減低約15.74%，C組ED減低26.85%；圖像的平均CT值、噪聲、SNR、CNR及主觀評(píng)分比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)；3組CT與臨床診斷結(jié)果比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論 采用雙源CT智能最佳管電壓調(diào)節(jié)技術(shù)行兒童埋伏牙CT掃描，可有效降低輻射劑量，在保證圖像質(zhì)量的同時(shí)，不影響診斷。

兒童；牙，埋伏；體層攝影術(shù)，X線計(jì)算機(jī)；輻射劑量；圖像處理，計(jì)算機(jī)輔助

R788; R814.42

A

1672-8475(2016)07-0438-04