優(yōu)化掃描劑量在兒童胸部病變MSCT檢查中的應(yīng)用價(jià)值

郭翠萍，錢超超，樸雪瑞，韓 寧，趙凱宇，勞 群

(杭州市兒童醫(yī)院 放射科，浙江 杭州 310014)

多層螺旋CT(multi-slice spiral computed tomography，MSCT)在兒童胸部疾病中的應(yīng)用日益普遍。兒童處于生長(zhǎng)發(fā)育期，對(duì)射線的敏感性較高，輻射損傷的潛在危險(xiǎn)性高于成人，因此優(yōu)化兒童MSCT檢查中的輻射劑量受到廣泛關(guān)注[1-3]。本研究旨在探討低劑量掃描在小兒胸部疾病檢查中的應(yīng)用價(jià)值及可行性。

1 材料與方法

1.1 一般資料 選取2017年10月—2018年12月于杭州市兒童醫(yī)院就診、懷疑有胸部病變需行MSCT檢查的患兒300例，隨機(jī)分為50 mA低劑量掃描組、自動(dòng)管電流調(diào)節(jié)技術(shù)(automatic tube current modulation, ATCM)組及100 mA常規(guī)劑量掃描組，每組100例。低劑量掃描組：男58例，女42例；年齡6周～6歲，平均(2.6±1.2)歲；平均體質(zhì)量 (12.49±3.83)kg。ATCM組：男55例，女45例；年齡8周～5.5歲，平均(2.4±1.9)歲；平均體質(zhì)量(11.92±4.89)kg。常規(guī)劑量掃描組：男46例，女54例；年齡7周～5歲，平均(2.5±1.5)歲；平均體質(zhì)量(11.80±3.85)kg。3組患兒的性別、年齡及體質(zhì)量比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=0.017，0.112，0.767；P>0.05)。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所選患兒家屬均簽署知情同意書。

1.2 MSCT掃描方法 采用GE 16排CT掃描儀，掃描范圍自胸廓入口至肺底。不能合作的患兒，待其熟睡或鎮(zhèn)靜(檢查前15～30 min使用水合氯醛灌腸)后掃描。低劑量掃描組掃描參數(shù)：管電壓80 kV，管電流50 mA；ATCM組掃描參數(shù)：管電壓 80 kV，管電流10～100 mA；常規(guī)劑量掃描組掃描參數(shù)：管電壓 80 kV，管電流100 mA。

1.3 圖像質(zhì)量與客觀噪聲評(píng)價(jià)

1.3.1 圖像評(píng)價(jià) 數(shù)據(jù)傳至后處理工作站，采用雙盲法由兩位高年資診斷醫(yī)師進(jìn)行評(píng)價(jià)；當(dāng)評(píng)價(jià)結(jié)果不一致時(shí)，由兩位醫(yī)師再次評(píng)閱，共同協(xié)商后達(dá)成一致。圖像質(zhì)量佳，無(wú)偽影為1級(jí)；圖像質(zhì)量一般，無(wú)偽影或有少許偽影，但不影響病變的觀察，可用于臨床診斷為2級(jí)；圖像質(zhì)量差，有明顯偽影，影響病變觀察，不能用于臨床診斷為3級(jí)。

1.3.2 肺窗圖像評(píng)價(jià) 肺窗分肺尖區(qū)、肺門區(qū)及下肺靜脈區(qū)進(jìn)行觀察(封三圖2A、B)。肺尖區(qū)主要觀察肺紋理是否清晰銳利：肺紋理顯示清晰定義為1級(jí)；肺紋理清晰欠銳利，但不影響病變的觀察定義為2級(jí)；肺紋理模糊定義為3級(jí)。肺門區(qū)及下肺靜脈區(qū)主要觀察段支氣管、細(xì)支氣管及肺紋理：段支氣管及細(xì)支氣管管壁光滑、銳利，肺紋理清晰、銳利，遠(yuǎn)端小血管顯示清晰定義為1級(jí)；段支氣管及細(xì)支氣管管壁尚光滑、欠銳利，肺紋理清晰欠銳利，遠(yuǎn)端小血管顯示清晰定義為2級(jí)；段支氣管及細(xì)支氣管管壁及肺紋理模糊，遠(yuǎn)端小血管顯示不清定義為3級(jí)。

1.3.3 縱隔窗圖像評(píng)價(jià) 縱隔窗主要觀察主動(dòng)脈弓、氣管隆突、下肺靜脈及胸主動(dòng)脈等結(jié)構(gòu)(封三圖2C、D)。主動(dòng)脈弓前緣、上腔靜脈、氣管隆突、肺靜脈及胸主動(dòng)脈等顯示清晰定義為1級(jí)；上述結(jié)構(gòu)顯示欠清晰，但不影響病變的觀察定義為2級(jí)；上述結(jié)構(gòu)顯示模糊定義為3級(jí)。

1.3.4 客觀噪聲評(píng)價(jià) 由兩位醫(yī)師各自在每幅圖像密度均勻的豎脊肌(胸廓入口層面)及左心室設(shè)置30～40 mm2的ROI進(jìn)行CT值標(biāo)準(zhǔn)差的測(cè)定，所得平均值代表圖像的客觀噪聲。

1.4 輻射劑量評(píng)價(jià) 記錄劑量長(zhǎng)度單位乘積(dose length product, DLP)及管電流，計(jì)算有效劑量(effective dose, ED)，ED =DLP×W，W為不同部位特定的換算因子，胸部W為0.017 mSv/(mGy·cm)[4]。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件，3組間計(jì)量資料比較采用單因素方差分析，3組間計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

50 mA組、ATCM組及100 mA組患兒的客觀噪聲分別為11.99±4.92、10.78±1.14、9.09±0.85，3組獲得圖像均滿足診斷要求。ATCM組的平均管電流為(66.66±17.80) mA。3組不同掃描劑量組的DLP和ED比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=359.80、59.31；P<0.01)，見表1。3組不同掃描劑量組的肺窗及縱隔窗圖像質(zhì)量均滿足臨床診斷要求。3組1級(jí)、2級(jí)和3級(jí)圖像數(shù)量比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(肺窗：χ2=1.36，P>0.05；縱膈窗：χ2=1.42，P>0.05)，見表2。病例治療前后典型多層螺旋CT圖像見封三圖2。

表1 不同掃描劑量組MSCT輻射劑量比較

表2 不同掃描劑量組MSCT圖像質(zhì)量比較

3 討論

自1990年Naidich等[5]提出胸部CT低劑量掃描的概念，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于低劑量研究越來(lái)越多。兒童疾病譜逐漸復(fù)雜化，且兒童處于生長(zhǎng)發(fā)育期，輻射損傷的潛在風(fēng)險(xiǎn)高于成人[6-8]，因此低劑量的MSCT在兒童疾病中的應(yīng)用日趨普遍。

輻射劑量與管電流呈線性關(guān)系。Mayo等[9]研究表明管電流成倍下降，射線劑量成倍下降，但圖像質(zhì)量下降卻不多。由于肺組織有良好的自然對(duì)比，X線吸收性較低，且兒童胸部體積小，較多X線可到達(dá)探測(cè)器，因此兒童采用低劑量肺部掃描是可行的。目前低劑量掃描方法有降低管電流、增大螺距或降低管電壓，但增大螺距會(huì)增加小病灶漏診的風(fēng)險(xiǎn)，管電壓降低會(huì)增加圖像顆粒感而影響圖像質(zhì)量，因此本研究采用降低管電流的方法探討兒童胸部病變低劑量MSCT檢查的可行性及價(jià)值。

管電流降低主要會(huì)增加圖像的量子噪聲，圖像信噪比降低，另外縱隔窗顆粒感會(huì)增加，可能導(dǎo)致縱隔窗病變的漏診，因此降低管電流要以滿足縱隔窗結(jié)構(gòu)的觀察作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[10]。本研究結(jié)果顯示，3組均獲得了均勻的客觀噪聲范圍，3組不同劑量組的肺窗及縱隔窗圖像質(zhì)量均滿足臨床診斷要求，3組1級(jí)、2級(jí)和3級(jí)圖像數(shù)量比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 Sodhi等[11]的研究表明，使用50～80 mA低劑量CT掃描用于兒童氣道病變的圖像質(zhì)量滿足影像診斷，患兒的輻射劑量減少30%～50%。既往研究表明[12]，50～75 mA用于兒童胸部掃描縱隔窗觀察，輻射劑量明顯下降，但圖像質(zhì)量可滿足診斷。

張祺豐等[10]采用CT自動(dòng)管電流調(diào)節(jié)技術(shù)對(duì)降低兒童胸部射線劑量進(jìn)行研究，其管電流的調(diào)節(jié)范圍設(shè)置為10～250 mA，管電流實(shí)際變化區(qū)間為26.25～177.50 mA，盡管自動(dòng)管電流調(diào)節(jié)技術(shù)可在一定程度上降低輻射劑量，但是筆者認(rèn)為多數(shù)患兒不需要較高的管電流就可滿足臨床診斷的圖像質(zhì)量。本研究結(jié)果顯示，ATCM組的管電流多數(shù)高于50 mA，可能與自動(dòng)管電流調(diào)節(jié)技術(shù)不夠智能有關(guān)，對(duì)于管電流的調(diào)節(jié)范圍以及如何控制層面的劑量過(guò)量或缺失尚有待進(jìn)一步研究。

綜上，采用50 mA管電流進(jìn)行兒童胸部MSCT掃描，肺窗及縱隔窗的圖像質(zhì)量均可滿足診斷。合適的低劑量MSCT掃描不僅可降低輻射劑量，同時(shí)可降低球管的消耗、延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命，符合放射防護(hù)最優(yōu)化的原則。