管電流調(diào)制技術(shù)在減少上氣道CT檢查法時輻射劑量的可行性研究

北京市朝陽區(qū)安貞醫(yī)院介入診療科(北京 100029)

李 軍 劉偉賓 邱 威

管電流調(diào)制技術(shù)在減少上氣道CT檢查法時輻射劑量的可行性研究

北京市朝陽區(qū)安貞醫(yī)院介入診療科(北京 100029)

李 軍 劉偉賓 邱 威

目的討論CT在檢查上氣道時應用管電流調(diào)制技術(shù)以減少輻射劑量的可行性。方法選取2014年3月到2015年2月間于我院住院治療的阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征患者共60例，采用隨機數(shù)字表法分為3組，每組20例，均行上呼吸道CT檢查。常規(guī)組：管電流為250mA；Doser ight組：管電流選取系統(tǒng)推薦劑量；Z-DOM組：管電流在人體Z軸方向自動調(diào)節(jié)。前兩組管電流始終恒定，Z-DOM組隨掃描變化；計算噪聲比(CNR)，正中矢狀面所成像質(zhì)量使用5分法進行評價。對3組劑量長度乘積(DLP)、輻射劑量指標CT劑量指數(shù)(CTDI)以及主觀評價指標行統(tǒng)計學分析。結(jié)果三組在輻射劑量方面具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05),Doser ight組較常規(guī)組高出15%，Z-DOM組為Doseright組的20%,是常規(guī)組的25%；三組CNR值比較不具備統(tǒng)計學意義(P＞0.05)；主觀評價比較差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，兩兩比較，常規(guī)組與Doseright組比較不具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，Z-DOM組比其他兩組比較均具有統(tǒng)計學意義。結(jié)論將Z-DOM技術(shù)應用于上氣道CT檢查中，可大幅度降低輻射劑量。

CT；輻射劑量；上氣道；綜合評價法

據(jù)近年來中外文獻報道，約有5%的中年男性及3%的中年女性患有阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征，在我國，該疾病在普通人群中的發(fā)病在1.5%～4.3%之間，其中肥胖者發(fā)病率更高[1]。該疾病可對機體多個重要器官造成漸進性的傷害，基于此，越早確診即可減少患者越少的痛苦。多排螺旋CT(MDCT)可以將上氣道解剖平面的各徑線長度及橫截面積精準計算，提供更多數(shù)據(jù)以便對患者進行手術(shù)治療。而CT檢查大劑量輻射對人體所造成的危害也愈發(fā)的被重視。隨著醫(yī)療水平的不斷發(fā)展，CT掃描儀的不斷創(chuàng)新，薄層掃描、超范圍掃描、容積掃描以及重疊掃描等多種掃描形式也使患者受輻射劑量急劇增加[2]。其中，肥胖者受上氣道CT檢查所占比例較大，掃描范圍包括直徑較大的顱底區(qū)域、直徑較小的頸部；這些部位臨近眼晶體、甲狀腺等對射線及其敏感的器官，因此控制輻射劑量顯得尤為重要。因氣道內(nèi)有大量空氣，使其與周圍組織存在天然的對比，主要診斷目的為狹窄度的測量，從而為降低輻射劑量提供了有利條件。本文討論如何在滿足臨床診斷需求的同時降低患者所受輻射劑量。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2014年3月到2015年2月間于我院住院治療的阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征患者共60例,以隨機分組的方式將其均分為3組，每組20人。常規(guī)組：男患者14例，女患者6例，年齡分布在17～74歲之間，平均年齡(43.5±9.2)歲；Doser ight組：男患者16例，女患者4例，年齡分布在21-63歲之間，平均年齡(39.5±9.3)歲；Z-DOM組：男患者17例，女患者3例，年齡在19～71歲之間，平均(43.5±12.2)歲。

排除標準：有假牙者；存在吞咽等運動偽影者；有金屬植入者；不滿16歲者。

1.2 掃描方法 本次試驗選用飛利浦64層螺旋CT，受檢者應在檢查前進行如下準備：將掃描范圍內(nèi)高密度異物及金屬佩戴物取下；受檢者應將對其體重影響較大的衣物脫去；受檢者于頸托上取仰臥位，讓檢查床長軸中心線與正中矢狀面相對，臺面與聽眥線垂直；囑咐受試者禁做咀嚼或吞咽動作；訓練受檢者用鼻吸氣緩緩均勻呼氣。

1.3 掃描及重組參數(shù)3組掃描參數(shù)均為120 k V，螺距為1.172，旋轉(zhuǎn)時間為0.75s，準直器選用64×0.625，由顱底掃描至聲門。常規(guī)組：管電流預設為250mAs，并保持不變；Doseright組：管電流量由掃描范圍及定位像計算得出，保持不變；Z-DOM組：管電流由定位像在人體Z軸方向?qū)崟r調(diào)節(jié)，掃描過程中實時改變。圖像均應用濾波反投影重建，軟組織算法的s tandar d(B)為濾過函數(shù)，層厚及間隔均為0.9mm，保持視野盡量最小[3]。

1.4 圖像重組正中矢狀面圖像使用CTVi ewe r軟件進行重組。層厚選3mm，Acerage模式。

1.5 客觀評價畫出圓形感興趣區(qū)(ROI)于正中矢狀面圖像中的二腹肌前腹中間，計算標準差(Sd)以及均值(Av)；改變圖像窗口為肺窗，于甲狀軟骨前方畫出圓形ROI，同時計算標準差Sd1以及均值A(chǔ)v1。根據(jù)結(jié)果計算CNR。

1.6 主觀評價指標評分時，邀請4位具有多年臨床經(jīng)驗的診斷醫(yī)師行雙盲法進行評分。其中需觀察，鼻咽頂后壁軟組織、會厭游離緣、噪聲、舌根、軟腭。評分標準為：邊界清晰2分，比較清晰1分，不清晰0分；噪聲低2分，較低1分，噪聲較高0分。圖像最終總分數(shù)為5個內(nèi)容分數(shù)之和。

1.7 統(tǒng)計學分析將結(jié)果存入電腦中，應用SPSS15.0軟件進行統(tǒng)計學分析。滿足正態(tài)分布的計量資料用(±s)表示，不滿足正態(tài)分布的使用四分位數(shù)間距以及中位數(shù)表示。劑量長度、CNR、CT劑量指數(shù)使用單因素方差法進行統(tǒng)計學分析，認為P＜0.05為具有統(tǒng)計學意義。當總體間差異存在統(tǒng)計學意義時，進行兩兩對比，記P＜0.015時結(jié)果具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 輻射劑量三組輻射劑量DLP與CTDI均值結(jié)果經(jīng)計算，其差異均存在統(tǒng)計學意義(P=0.000)。Z-DOM組與前兩組相比明顯較低，為Doser igh t組的20%,常規(guī)組的25%，如表1。

表1 三組上氣道CT輻射劑量對比

表2 三組上氣道CT的CNR對比

表3 三組上氣道CT圖像質(zhì)量主觀評價對比

2.2 客觀測量指標三組圖像于正中矢狀面上CNR比較不存在統(tǒng)計學意義。將三組進行兩兩對比：常規(guī)劑量組與Dose r ight組對比，其差異不存在統(tǒng)計學意義(P=0.501,P＞0.015)；Z-DOM組與前兩組相比，其差異均不具統(tǒng)計學意義(P值分別是0.327、0.229，P＞0.015)，如表2。現(xiàn)截取三組同一層面矢狀面圖像，比較如下圖1-3所示。

2.3 主觀評價指標三組于主觀評價指標一項上對比，具有統(tǒng)計學意義。兩兩比較：常規(guī)組較Doser ight組偏高，但結(jié)果不具有統(tǒng)計學意義(χ2=0.109，P=0.552)；Z-DOM組與前兩組相比，其差異具有統(tǒng)計學意義(χ2值分別是40.167和37.528，P值為0.000，P＜0.015)，如表3。

3 討 論

隨著MDCT技術(shù)的不斷創(chuàng)新，在遵循最低劑量原則的基礎(chǔ)上將掃描方案進行優(yōu)化、減少患者所受輻射劑量變得更為復雜。患者接受輻射劑量一旦達到或超過致癌劑量，就很有可能導致受輻射部位產(chǎn)生癌變。檢查中應在輻射防護ALARA三原則(輻射防護正當化、輻射防護最優(yōu)化、限制個人當量劑量)的基礎(chǔ)上盡量減少患者所受輻射[4]。除儀器的調(diào)整外，還需要診斷醫(yī)師、CT技師以及醫(yī)學物理師按操作指導使用儀器自動曝光控制(AEC)，實現(xiàn)精確掃描。

Do s e r i g h t技術(shù)可以簡化mAs個性化的設置，使得技師在對參數(shù)進行調(diào)節(jié)時，操作更為簡單[5]。掃描定位像及確定范圍后，系統(tǒng)依照受檢者體型、掃描部位及X線的衰減進行計算，并給出推薦mAs值。本文中Doser ight組平均劑量較常規(guī)組來說明顯較高，但其離散程度也較大，可適合更多不同體型的患者。Doser ight組在主觀指標及客觀指標上均較常規(guī)組高，在不具備Z-DOM技術(shù)的醫(yī)院內(nèi)，此種掃描方式為最佳。

Z-DOM技術(shù)可以精準判斷所掃描部位組織結(jié)構(gòu)在X線衰減系數(shù)以及尺寸的變化[6]。行上氣道CT掃描時，掃描范圍由鼻腔頂至聲門水平，其中包括了骨質(zhì)較多、直徑較大的顱底區(qū)，也包括了骨質(zhì)較少、直徑較小的頸部，此時固定的mAs無法滿足掃描要求。在應用Z-DOM技術(shù)進行掃描時，系統(tǒng)會根據(jù)定位像自動計算出每一條掃描線上的加權(quán)線性衰減系數(shù)，實時改變Z軸方向上的mAs，這樣可以彌補相同mAs無法將密度不同部位清晰成像的不足[7]。該技術(shù)可以提高不同部位的成像質(zhì)量，同時實時調(diào)整mAs也大幅度降低的患者所受輻射劑量。

Z-DOM技術(shù)可將患者所受輻射劑量大幅度降低，但其CNR較其他掃描方法低[8]，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是在重組算法相同時，輻射劑量變化趨勢與CT圖像質(zhì)量的客觀評價間存在正相關(guān)；該掃描法于主觀評價方面得分較高，即診斷醫(yī)師認為，Z-DOM在上氣道CT觀察指標中，質(zhì)量最好足以滿足診斷要求[9]。對圖像質(zhì)量的評價過程綜合性強，目前為止還未出現(xiàn)一種客觀評價方法能夠準確主觀評價圖像[10]。本院質(zhì)量控制小組綜合多種因素，最終得出結(jié)論：Z-DOM圖像在各個方面均滿足診斷要求，適用臨床診斷。

圖1 常規(guī)劑量組矢狀面圖像。圖2 Doseright組矢狀面圖像。圖3 Z-DOM組矢狀面圖像，綜合圖像質(zhì)量較高。

本文中，三組DLP分別為(453.78±32.63)mGy.cm、(513.48±103.27)mGy.cm、(136.32±69.12)mGy.cm，CTDI分為別：(15.82±0.00) mGy、(15.38±3.12)mGy、(4.58±2.13)mGy，其在輻射劑量方面差異具有統(tǒng)計學意義(DLP 與CTDI的F值分別為273.12和379.78，P＜0.05)，Doser ight組較常規(guī)組劑量高出15%，而Z-DOM組與前兩組相比明顯較低，為Doser ight組的20%,常規(guī)組的25%。該結(jié)果表明于上氣道CT檢查時應用Z-DOM技術(shù)可顯著降低患者所受輻射劑量，且該技術(shù)所成圖像，經(jīng)評價足以滿足臨床診斷上氣道疾病時所需要求。

綜上所述，在上氣道的CT檢查中，Z-DOM技術(shù)輻射劑量小，圖片質(zhì)量高，能完全滿足臨床診斷要求，值得在臨床中進一步推廣使用。

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(本文編輯: 唐潤輝)

The Feasibility Research to Reduce the Radiation Dose In the Upper Airway CT Examination by the Tube Current Modulation Technology

LI Jun, LIU W ei-bin, Q IU W ei． Department of Interventional, Anzhen Hospital of Beijing Chaoyang District, Beijing 100029, China

ObjectiveTo discuss the feasibility to reduce the dose of radiation in CT exam ination of upper airway by CT current modulation technique．Methods60 patients With obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome (OSAHS) adm itted in our hospital from March 2014 and February 2015 were selected as study object, which were random ly divided into three groups, 20 patients in each group, all the patients underwent upper airway CT exam ination． Conventional Group: tube current of 250mA, Doseright group: tube current used recommended dose from selection system, Z-DOM group: Tube current automatically adjusted in the Z-axis direction of the human body, the tube current were constant in the former groups, the tube current were changed With the scan in Z-DOM group, calculated noise ratio (CNR), the median sagittal image quality used 5 points methods for evaluation (DLP), CT dose index (CTDI) and subjective evaluation index were analyzed statistically．ResultsThere were statistically significant differences in radiation dose among the three groups (P＜0．05), doseright group 15% higher than the conventional group, the Z-DOM group was 20% of the doseright group, 25% of the conventional group, the CNR values of the three groups w ere not statistically significant (P＞0．05)． Subjective evaluation of the difference was statistically significant (P ＜0．05),comparison by two pairs, there was no statistically significant difference between the conventional group and the doseright group (P＜0．05),compared With the other two groups, the Z-DOM group was statistically significant．ConclusionThe Z-DOM technology in the upper airway CT exam ination, can significantly reduce the radiation dose．

CT; Radiation Dose; The Upper Airway; Comprehensive Evaluation

R816.4

A

10.3969/j.i s sn.1672-5131.2016.12.037

李 軍

2016-10-24