胸部CT圖像質(zhì)量及輻射劑量的研究

吳承燕 王德民

摘要：應(yīng)用GE Revolution CT機(jī)胸部仿真模體進(jìn)行自動(dòng)管電流調(diào)制技術(shù)（ATCM）掃描，探討應(yīng)用自動(dòng)管電流調(diào)制技術(shù)對(duì)胸部電子計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)（CT）圖像的質(zhì)量和輻射劑量的直接影響。

關(guān)鍵詞：X線電子計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù);輻射劑量;人體胸腔仿真模體

在應(yīng)用ATCM技術(shù)下掃描，偏離和掃描視野等核心點(diǎn)會(huì)顯著地增加輻射劑量和圖像上的噪聲。在日常操作中，CT的操作人員必須使用紅外定位燈對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，將掃描區(qū)域中心放在掃描場(chǎng)地線野等中心位置。

一、CT劑量

計(jì)算機(jī)體層成像（CT）技術(shù)是通過(guò)放射性物質(zhì)，使機(jī)體組織成像，從而對(duì)某些疾病進(jìn)行診斷的一種方法。因其內(nèi)含有放射性物質(zhì)，它所產(chǎn)生的放射線對(duì)于一個(gè)人體來(lái)說(shuō)具有一定的傷害[2]。所以低劑量CT的研究一直是國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題，第一、低劑量CT篩查所產(chǎn)生的輻射，射線劑量比較低，對(duì)人體影響相對(duì)較低，可作為肺癌篩查，肺結(jié)節(jié)隨診的主要手段。第二、擁有較高的成像密度和分辨率，能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)患者胸內(nèi)縱膈早期腫瘤和淋巴結(jié)早期腫瘤轉(zhuǎn)移的病灶，對(duì)于患者早期胸內(nèi)腫瘤疾病治療和診斷效果具有一定的確定性[2]。

在自動(dòng)控制曝光的方式下，模體位置直接影響了圖像質(zhì)量和輻射劑量，輻射劑量的高低也與模體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和大小有關(guān)。CT檢查前準(zhǔn)備;CT分辨能力（空間分辨能力、密度分辨能力、時(shí)間分辨能力）;偽影（設(shè)備上的偽影以及被檢人原因而導(dǎo)致的偽影）;CT 噪聲;窗寬窗位選擇;部分容積效應(yīng)與周?chē)拈g隙現(xiàn)象等都具有直接相互作用[3]。

CT輻射劑量測(cè)定指數(shù)（CT Dose Index，CTDI）主要含義是CT輻射檢測(cè)醫(yī)療設(shè)備對(duì)于各種輻射測(cè)定劑量指數(shù)具有特性的化學(xué)表征活動(dòng)性，是一種具有一定現(xiàn)代化實(shí)用價(jià)值的化學(xué)表征輻射測(cè)定量，CTDI主要含義是用來(lái)指一次性的CT輻射檢查中，患者所受的需要長(zhǎng)期接受的各種輻射測(cè)定劑量指數(shù)總和與整個(gè)X光放射線或光束波長(zhǎng)寬度的絕對(duì)劑量比值（mgy）[4]，常見(jiàn)的這種測(cè)定劑量指標(biāo)主要有下：CTDI100、CTDIw和CTDIvol[5]。在1981年，首次由shope聯(lián)合召開(kāi)的會(huì)議提交后，被CEC、FDA、IAEA、IEC等多個(gè)業(yè)內(nèi)著名和國(guó)際知名的電子計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)組織所正式定義，并廣泛地被我們接受和采用，我國(guó)電子計(jì)量領(lǐng)域行業(yè)中的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，也首次正式引入我們采用此類(lèi)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)概念。目前僅在業(yè)內(nèi)國(guó)際上對(duì)于各種型號(hào)的CT劑量基本表征式定量和常用的測(cè)量手段（其中也涉及到常用到的模體品種）尚未達(dá)成學(xué)術(shù)共識(shí)和意見(jiàn)，ICRP也已經(jīng)明確地指出了，為了盡可能地避免與其發(fā)生相互混淆，應(yīng)初步地明確各種類(lèi)型的CTDI劑量基本定義之間的根本差異。主要可以分為三大類(lèi)：

（1）CTDI100=;（2）CTDI=;（3）CTDIair= 從以上三個(gè)定義中能夠區(qū)別在于，劑量曲線積分長(zhǎng)度、有無(wú)模體及何種模體。相比而言，定義（3）在測(cè)量上更加簡(jiǎn)單方便，前兩個(gè)公式的定義更接近于受檢者實(shí)際情況，即在模體試驗(yàn)中的過(guò)濾測(cè)量更加具有實(shí)際意義。

二、有效劑量

有效劑量其實(shí)就是指在其他一個(gè)人體器官接受到不同強(qiáng)度的照射時(shí)，受到照射的這部分人體器官或者某一個(gè)人的藥物當(dāng)量劑量與人體其他所對(duì)應(yīng)的組織敏感性權(quán)重因素之間相互乘積的藥物劑量的總和，也就是說(shuō)有效藥物的劑量（Effective Dose）等于對(duì)組織的吸收藥物劑量（HT）乘以對(duì)其他組織的敏感性藥物權(quán)重（WT），即：

Effective Dose=ΣHT×WT

在測(cè)量上，有效時(shí)間的劑量長(zhǎng)度與時(shí)間長(zhǎng)度之比乘積的關(guān)系公式為：

Effective Dose=DLP×CF（msv）

其中，CF（Conversion Factor）是指不同組織的轉(zhuǎn)化系數(shù)。

在每一次的CT輻射檢測(cè)中，生產(chǎn)廠家通常會(huì)詳細(xì)地給出每次掃描的過(guò)程中，所需要用到的各種輻射檢測(cè)條件，一般情況下，以每個(gè)毫安秒（mAs）刻度作為輻射的檢測(cè)單位，下列將幾個(gè)常見(jiàn)的特殊輻射的檢測(cè)條件和檢測(cè)方法，進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹。

單層毫安秒：指的是一種為了滿足完成單層重建一副立體旋轉(zhuǎn)圖像，所用的需要長(zhǎng)期使用而計(jì)算得到的立體旋轉(zhuǎn)鏡片劑量，等于毫安秒劑量值乘以鏡片作用完成重建圖像時(shí)的單層立體旋轉(zhuǎn)鏡片劑量值的百分比。即：?jiǎn)螌雍涟裁?毫安秒倍率×速度單層物體旋轉(zhuǎn)一周的平均速率百分比。

有效毫安秒：一般定義泛指在充分綜合分析考慮到螺距和旋轉(zhuǎn)輻射的各種作用條件后，等于毫安秒輻射系數(shù)除以一定旋轉(zhuǎn)長(zhǎng)度的各種螺旋間距。即：

有效毫安測(cè)量時(shí)間/每秒=有效單層毫安測(cè)量時(shí)間/螺距測(cè)量因子。

自動(dòng)管電流調(diào)制技術(shù)是一種實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)管電流的技術(shù)，這樣能夠讓我們?cè)诟鞣N場(chǎng)合進(jìn)行精確地調(diào)節(jié)，從而在圖像中得到實(shí)時(shí)的有效信號(hào)，又能大幅度地改善接收到的圖像的質(zhì)量，在青少年胸部 CT 掃描中也被廣泛使用，并且具備良好的臨床價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭洪濤， 劉勇， 袁淑華. CT劑量指數(shù)（CTDI）測(cè)量研究[J]. 中國(guó)測(cè)試技術(shù)， 2007， 33（4）：33-36.

[2]袁穎， 吳天棋， 鐘朝輝. 應(yīng)用自動(dòng)管電流調(diào)制技術(shù)不同探測(cè)器寬度對(duì)胸部CT圖像質(zhì)量及輻射劑量的影響[J]. 中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備， 2019（11）.

[3]王倩， 趙心明. 多層螺旋CT自動(dòng)管電流調(diào)制技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 醫(yī)學(xué)綜述， 2013（04）：132-136.

[4]袁穎， 盧東生， 鐘朝輝. 管電壓對(duì)胸部CT圖像質(zhì)量及輻射劑量的影響[J]. 中國(guó)醫(yī)療設(shè)備， 2018.

[5]王曉華， 張艷， 袁慧書(shū). 自動(dòng)管電壓調(diào)制技術(shù)參考毫安秒對(duì)胸部CT平掃圖像質(zhì)量和輻射劑量的影響[J]. 中華放射學(xué)雜志， 2015.

指導(dǎo)老師：王德民，山東協(xié)和學(xué)院

山東協(xié)和學(xué)院 山東濟(jì)南 250200