CT對(duì)胸部體模內(nèi)病灶的檢出率：不同掃描條件的對(duì)比研究

隋巖，楊德武

隨著醫(yī)療衛(wèi)生和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，影像設(shè)備作為疾病診療活動(dòng)的重要輔助手段，臨床應(yīng)用范圍和價(jià)值得到了不斷的拓展和提升。同時(shí)，在人們健康意識(shí)和需求提升的基礎(chǔ)上，患者對(duì)X線類設(shè)備輻射危害的關(guān)注度也越來(lái)越高，因此受到醫(yī)學(xué)倫理等因素的限制，胸部疾病篩查和診斷中不同劑量的對(duì)比研究較難開(kāi)展。本文以胸部X線體模為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)內(nèi)置病灶的檢出率進(jìn)行分析，比較不同CT掃描方式臨床應(yīng)用效果的差異性，為優(yōu)化CT掃描劑量奠定研究基礎(chǔ)，旨在指導(dǎo)臨床實(shí)際應(yīng)用中在提供高質(zhì)量圖像的同時(shí)降低輻射劑量的可行性[1-2]。

圖1 胸部體模含A類病灶(箭)的CT圖像，掃描條件為120kV、50mA。 圖2 胸部體模含B類病灶(箭)的CT圖像，，掃描條件為100kV、30mA。 圖3 胸部體模含C類病灶(箭)的CT圖像，掃描條件為80kV、10mA。

材料與方法

1.一般資料

選用日本京都科學(xué)生產(chǎn)的PH-2B胸部X線體模，并根據(jù)研究需要，在體模內(nèi)放置特定數(shù)量的三類物質(zhì)：①A類為糯米，短軸直徑1.5 mm，CT值-500 HU，數(shù)量80個(gè)；②B類為綠豆，直徑3.5 mm，CT值-450 HU，數(shù)量80個(gè)；③C類為黃豆，直徑5 mm，CT值-200 HU，數(shù)量40個(gè)。病灶設(shè)置區(qū)域包括肺尖段、兩側(cè)肺門段和肺外側(cè)段，本研究中僅對(duì)管電壓和管電流這兩項(xiàng)掃描參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和對(duì)比觀察。

2.檢查方法

使用GE LightSpeed VCT 64排螺旋CT機(jī)對(duì)胸部X線體模進(jìn)行掃描，獲取實(shí)驗(yàn)圖像。為得到病灶最大層面，使用GE AW4.4后處理工作站進(jìn)行后處理，我們通過(guò)以病灶為中心進(jìn)行多軸旋轉(zhuǎn)，選取病灶能夠顯示最大的截面，再利用多層面重組(MPR)技術(shù)獲得斜軸位和斜矢狀位圖像。窗寬和窗位設(shè)置為1500和-700 HU。

3.掃描參數(shù)

對(duì)體模進(jìn)行胸部CT平掃，通過(guò)調(diào)整管電壓(80、100和120 kV)和管電流(10、20、30、40和50 mA)來(lái)獲得不同掃描條件的CT圖像用于對(duì)比分析，每類病灶組掃描15個(gè)序列，共完成45個(gè)序列的影像采集。各掃描方案的其它掃描參數(shù)相同：層厚5 mm，重建間隔5 mm，螺距0.516，轉(zhuǎn)速0.5 s/r，矩陣512×512，使用lung算法。完成掃描后將原始圖像重建為層厚、層間距均為0.625 mm的圖像進(jìn)行觀察。

4.觀察指標(biāo)

由2位具有5年及以上工作經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師采用雙盲法分別對(duì)45個(gè)掃描序列的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察，識(shí)別3類病灶并進(jìn)行人工計(jì)數(shù)(圖1～3)。如出現(xiàn)不同意見(jiàn)時(shí)，2位醫(yī)師經(jīng)過(guò)協(xié)商獲得一致意見(jiàn)再進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。計(jì)算每個(gè)掃描序列圖像上病灶的檢出率(即可檢測(cè)識(shí)別的病灶個(gè)數(shù)占總設(shè)置數(shù)量的比值)[3-4]。

5.統(tǒng)計(jì)分析方法

使用SPSS 19.0軟件對(duì)研究數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，病灶檢出率以百分比(%)表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)，以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P<0.01為差異具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1.不同管電壓的影像分析結(jié)果

80、100和120 kV管電壓條件下放射科醫(yī)師對(duì)體模CT圖像上病灶的檢出率分別為73.75%(885/1200)、74.41%(893/1200)和76.58%(919/1200)，隨著管電壓的降低，對(duì)三類病灶的檢出率呈下降趨勢(shì)。以120 kV條件下的檢出結(jié)果作為參照，100和80 kV條件下病灶的檢出率與120 kV之間的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=3.969和6.539，P均<0.05)，表明管電壓是影響胸部CT圖像上病灶檢出率的重要因素。

2.不同管電流的影像分析結(jié)果

10～50 mA管電流條件下放射科醫(yī)師對(duì)體模CT圖像上病灶的檢出率分別為80.33%(482/600)、88.00%(528/600)、92.67%(556/600)、93.33%(560/600)和95.17%(571/600)。以50 mA條件下的檢查率為參照，400 mA和30 mA組分別與其比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=1.861，P=0.173；χ2=3.282，P=0.070)；200 mA和10 mA組分別與其比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=19.989，P=0.000；χ2=61.407，P=0.000)。結(jié)果表明，管電流同樣是影響胸部體模CT圖像上病灶檢出率的重要因素。

討 論

目前，胸部CT檢查是臨床診療活動(dòng)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，隨著影像設(shè)備的發(fā)展和患者對(duì)輻射安全的重視，低劑量掃描方案成為相關(guān)領(lǐng)域的重要研究方向之一[5-6]。但是，低劑量CT掃描受到疾病類型、設(shè)備性能和后處理技術(shù)等諸多因素的影響，圖像質(zhì)量較難滿足精準(zhǔn)醫(yī)療的實(shí)際需要，同時(shí)實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性不高限制了相關(guān)研究成果的推廣應(yīng)用。

本研究中以胸部X線體模為研究對(duì)象，克服了CT檢查過(guò)程和結(jié)果可重復(fù)性的問(wèn)題，同時(shí)也保障了研究結(jié)果具有臨床應(yīng)用價(jià)值。胸部體模掃描條件分別設(shè)計(jì)了不同的管電壓和管電流模式，通過(guò)病灶檢出率的對(duì)比分析來(lái)探討掃描條件對(duì)臨床胸部疾病診斷效果的影響程度。對(duì)三類病灶的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示CT掃描條件降低的情況下，病灶檢出率均有不同程度的下降，不同管電壓的χ2檢驗(yàn)結(jié)果P值均小于0.05，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；不同管電流的χ2檢驗(yàn)結(jié)果顯示，20 mA和10 mA的掃描條件下CT圖像對(duì)病灶的檢出率與50 mA之間差異顯著。之所以3種被檢物在降低掃描條件的情況下病灶檢出率出現(xiàn)下降，主要是由于掃描條件過(guò)低，噪聲嚴(yán)重影響了圖像的密度分辨率的原因。本組分析結(jié)果顯示，管電壓和管電流是影響胸部體模CT掃描圖像上病灶檢出率的重要因素。

胸部疾病種類繁多，病灶的病理和形態(tài)特征是病灶檢出率的關(guān)鍵因素，孤立性肺結(jié)節(jié)的大小和生長(zhǎng)方式是評(píng)估結(jié)節(jié)惡性潛能的兩大要素，惡性結(jié)節(jié)的可能性與結(jié)節(jié)直徑呈正相關(guān)關(guān)系[7-8]。本研究設(shè)計(jì)的三類病灶考慮了不同密度、病變位置、大小形態(tài)等相關(guān)因素，但也僅代表幾種常見(jiàn)的病灶類型。由于所設(shè)置的三種被檢物的CT值均為負(fù)值，是否會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生偏倚尚需進(jìn)一步探討。且為了減少研究的不確定性，并未使用迭代技術(shù)，今后將進(jìn)一步開(kāi)展多樣病灶結(jié)合不同迭代算法、管電流自動(dòng)調(diào)整技術(shù)的臨床研究工作，為提高放射科工作質(zhì)量和醫(yī)院診療水平奠定基礎(chǔ)[9-10]。