不同螺距對(duì)兒童胸部CT圖像質(zhì)量及輻射劑量的影響研究

劉暢暢，馬 菲（通信作者）

（徐州市兒童醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科 江蘇 徐州 221000）

胸部CT檢查是目前診斷兒童胸部疾病的重要手段之一，具有良好的密度分辨力，有助于觀察胸部疾病的細(xì)微征象。但在實(shí)際臨床工作中，由于患兒年齡較小，在進(jìn)行胸部CT檢查時(shí)難以配合屏氣，導(dǎo)致出現(xiàn)呼吸運(yùn)動(dòng)偽影，影響圖像質(zhì)量[1]。因此，如何減少呼吸運(yùn)動(dòng)偽影、獲取高質(zhì)量的CT影像圖已成為臨床上亟待解決的重要問(wèn)題。有學(xué)者研究指出[2]，增加螺距可有效減少呼吸運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的偽影，提高患兒胸部CT檢查的圖像質(zhì)量，但輻射劑量也會(huì)隨之增加。近年來(lái)，隨著人們生活水平的改善和健康意識(shí)的提升，人們對(duì)CT輻射帶來(lái)的負(fù)面影響關(guān)注度越來(lái)越高，尤其是對(duì)兒童人群而言，輻射損傷危害更大[3]。減小螺距雖然可以降低胸部CT檢查時(shí)的輻射劑量，但對(duì)CT圖像質(zhì)量的影響較大，不利于臨床診斷。目前關(guān)于胸部CT檢查的螺距選擇仍然存在爭(zhēng)議，本研究選取2021年1月—2022年9月于徐州市兒童醫(yī)院進(jìn)行胸部CT檢查的96例兒童為研究對(duì)象，探討了不同螺距對(duì)兒童胸部CT圖像質(zhì)量及輻射劑量的影響?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2021年1月—2022年9月于徐州市兒童醫(yī)院進(jìn)行胸部CT檢查的96例兒童為研究對(duì)象，按照隨機(jī)數(shù)字法分為A組（n=48）和B組（n=48）。A組中男27 例，女21例；年齡2～10歲，均齡（5.82±1.79）歲；呼吸頻率為18～26次/分鐘，平均（22.05±1.85） 次 / 分 鐘；體質(zhì)量為 11.07～43.51 kg，平均（28.91±7.64） kg。B組中男30例，女18例；年齡2～11歲，平均（5.98±1.88）歲；呼吸頻率為18～25 次/分鐘，平均（22.13±1.81）次/分鐘；體質(zhì)量為12.19～44.27 kg，平均（29.13±7.79） kg。兩組患兒性別占比、年齡、呼吸頻率以及體質(zhì)量等一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①患兒年齡小于12歲；②均存在不同程度的發(fā)熱、咳嗽、胸痛等癥狀，具有胸部CT檢查指征；③患兒的主要照顧者對(duì)檢查項(xiàng)目以及相關(guān)注意事項(xiàng)均知情同意并簽署知情同意書(shū)，且依從性良好；④患兒臨床資料齊全。排除標(biāo)準(zhǔn)：①存在胸部CT檢查禁忌證者，如體內(nèi)有金屬異物者；②心臟、肝臟、腎臟等重要臟器患有嚴(yán)重疾病者；③因強(qiáng)烈情緒抵抗導(dǎo)致脫落者；④正在參與其他臨床試驗(yàn)的患兒。

1.2 方法

采用美國(guó)GE公司生產(chǎn)的Revolution CT對(duì)兩組患兒進(jìn)行胸部CT檢查，檢查前去除身上的金屬類異物，使用鉛衣將患兒未照射的其他部位遮住。檢查時(shí)，協(xié)助患兒去仰臥位，掃描范圍從鎖骨上緣至肋膈角，參數(shù)設(shè)置：管電壓100 kVp，管電流50～370 mA，矩陣512×512，層厚5 mm，層間距5 mm，準(zhǔn)直寬度256×0.625 mm。檢查時(shí)，A組采用大螺距（1.375:1），B組采用小螺距（0.984:1）。檢查后將獲取的原始圖像傳輸至后臺(tái)處理工作站，進(jìn)行橫斷位、矢狀位、冠狀位圖像重組，并在橫斷位的CT圖像上測(cè)量患兒胸部左右徑、前后徑。

1.3 觀察指標(biāo)

①比較兩組CT圖像質(zhì)量，包括主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)。CT圖像質(zhì)量的主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)患兒胸部CT檢查結(jié)果，分別對(duì)左心室、膈肌、上肺野、中肺野、下肺野5 個(gè)感興趣區(qū)（ROI）進(jìn)行圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)方式為4分制，1分表示獲得的CT圖像存在明顯的雙影和模糊影，難以進(jìn)行診斷；2分表示獲得的CT圖像雖然存在雙影和模糊影，但可以進(jìn)行初步診斷；3分表示獲得的CT圖像存在較少的雙影和模糊影，對(duì)診斷無(wú)影響；4分表示獲得的CT圖像沒(méi)有雙影或模糊影。上述評(píng)分過(guò)程由2名經(jīng)驗(yàn)豐富的影像學(xué)醫(yī)師進(jìn)行獨(dú)立閱片評(píng)價(jià)，若意見(jiàn)一致，則納入最終數(shù)據(jù)庫(kù)，若意見(jiàn)不一致，則加入第3名影像學(xué)醫(yī)師進(jìn)行討論得出最終評(píng)價(jià)結(jié)果。CT圖像質(zhì)量的客觀評(píng)價(jià)：在后臺(tái)處理工作站選取患兒主動(dòng)脈區(qū)、肺實(shí)質(zhì)區(qū)、椎旁肌肉區(qū)作為ROI，并測(cè)量三個(gè)區(qū)域的CT值（HU）和圖像噪聲值（SD），計(jì)算信噪比（SNR），計(jì)算公式為SNR=HU/SD，SNR越高表示CT圖像質(zhì)量越佳。②比較兩組輻射劑量。胸部CT檢查結(jié)束后從后臺(tái)處理工作站自動(dòng)獲取容積CT劑量指數(shù)（CTDIvol）和劑量長(zhǎng)度乘積（DLP），數(shù)值越大表示輻射劑量越高。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料均以（）表示，采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料均以頻數(shù)（n）、百分率（%）表示，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

2.1 兩組CT圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)結(jié)果比較

CT圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，兩組上肺野處的評(píng)分比較差異不顯著（P＞0.05），但A組左心室、膈肌、中肺野、下肺野的評(píng)分均顯著高于B組（P＜0.01）。見(jiàn)表1。

表1 兩組CT圖像治療主觀評(píng)價(jià)結(jié)果比較（，分）

表1 兩組CT圖像治療主觀評(píng)價(jià)結(jié)果比較（，分）

組別 例數(shù) 左心室 膈肌A組 48 2.74±0.32 2.97±0.43 B組 48 2.23±0.36 2.44±0.41 t 7.336 6.180 P＜0.001 ＜0.001組別 例數(shù) 上肺野 中肺野 下肺野A 組 48 2.58±0.41 3.01±0.38 2.89±0.31 B 組 48 2.43±0.45 2.70±0.39 2.62±0.35 t 1.707 3.944 4.001 P 0.091 ＜0.001 ＜0.001

2.2 兩組CT圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)結(jié)果比較

CT圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，兩組主動(dòng)脈區(qū)、肺實(shí)質(zhì)區(qū)、椎旁肌肉區(qū)的SD、SNR比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見(jiàn)表2。

表2 兩組CT圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)結(jié)果比較（）

表2 兩組CT圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)結(jié)果比較（）

ROI 組別 例數(shù) SD SNR主動(dòng)脈區(qū) A組 48 10.05±2.43 26.94±6.31 B組 48 10.23±2.12 25.25±7.36 t 0.387 1.208 P 0.700 0.230肺實(shí)質(zhì)區(qū) A組 48 14.67±4.09 44.01±7.75 B組 48 14.89±4.33 42.28±8.71 t 0.260 1.028 P 0.799 0.307椎旁肌肉區(qū) A組 48 9.54±1.97 10.87±2.53 B組 48 9.68±2.02 10.11±2.26 t 0.344 1.552 P 0.732 0.124

2.3 兩組輻射劑量比較

A組的CTDIvol、DLP均高于B組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表3。

表3 兩組輻射劑量比較（）

表3 兩組輻射劑量比較（）

組別 例數(shù) CTDIvol/mGy DLP/（mGy·cm）A組 48 1.28±0.35 30.47±6.84 B組 48 0.79±0.32 22.45±7.16 t 7.159 5.611 P＜0.001 ＜0.001

3 討論

胸部CT檢查具有檢查速度快、成像清晰等優(yōu)點(diǎn)，可以精確地顯示胸部病灶或異物的位置和形態(tài)，為臨床診治提供可靠的影像學(xué)資料。近年來(lái)，隨著醫(yī)療技術(shù)的快速發(fā)展，多排螺旋CT在臨床上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，可有效縮短掃描時(shí)間，減少呼吸運(yùn)動(dòng)偽影[4-5]。但是探測(cè)器排數(shù)的增加會(huì)導(dǎo)致Z軸過(guò)采集增大，增加輻射劑量。兒童是臨床上比較特殊的群體，其處于快速發(fā)育期，細(xì)胞分裂旺盛，對(duì)射線輻射更為明顯，也更容易受到輻射損害。目前，CT檢查的輻射問(wèn)題已成為社會(huì)各界人士關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。有報(bào)道指出[6]，兒童胸部檢查不首選CT的原因是由于患兒配合度較差，容易影響圖像治療，但最主要的是家屬擔(dān)心射線輻射問(wèn)題。徐蕾等[7]研究顯示，兒童在CT檢查過(guò)程中收到的輻射劑量累計(jì)超過(guò)50 mGy會(huì)顯著增加罹患白血病的分析，而超過(guò)60 mGy，罹患腦腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)可增加3倍。由此可見(jiàn)，在滿足臨床診斷的需求下，嚴(yán)格把控輻射劑量至關(guān)重要。

臨床認(rèn)為，降低CT檢查輻射劑量的方式較多，如降低管電壓或管電流、縮小Z軸掃描范圍等均可減少輻射劑量，但也會(huì)降低CT圖像質(zhì)量，影響診斷結(jié)果的準(zhǔn)確度[8-9]。螺距是影響輻射劑量的重要指標(biāo)之一。在國(guó)內(nèi)的一項(xiàng)研究中，袁穎等[10]分析了不同螺距對(duì)CT檢查輻射劑量的影響，結(jié)果顯示與大螺距相比，小螺距CT檢查在噪聲指數(shù)為10、15、20、25、30時(shí)的輻射劑量均顯著降低，降低的幅度分別為23%、23%、25%、22%、14%。需要指出的是，過(guò)度降低輻射劑量會(huì)明顯影響圖像質(zhì)量，導(dǎo)致獲得的CT圖像出現(xiàn)雙影或模糊影。本研究結(jié)果顯示，A組左心室、膈肌、中肺野、下肺野的CT圖像主觀評(píng)分均顯著高于B組（P＜0.01），提示大螺距CT檢查獲得的CT圖像質(zhì)量明顯優(yōu)于小螺距。姚艾杰等[11]研究也指出，與0.4螺距相比，采用1.15螺距進(jìn)行兒童氣道CT檢查能夠保證圖像質(zhì)量，提高臨床診斷準(zhǔn)確度。

但是，CT圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)與閱片者的個(gè)人喜好、經(jīng)驗(yàn)等有關(guān)，評(píng)分結(jié)果可能存在偏差和爭(zhēng)議。本研究通過(guò)對(duì)比CT圖像治療客觀評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，A組和B組在主動(dòng)脈區(qū)、肺實(shí)質(zhì)區(qū)、椎旁肌肉區(qū)的SD、SNR比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），提示不同螺距對(duì)CT圖像質(zhì)量的客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)影響不大，這與邊傳振等[12]研究結(jié)果相似。臨床認(rèn)為，影響CT圖像質(zhì)量的因素較多，除了螺距以外，患兒呼吸頻率增加、心律不齊、心率過(guò)快等因素均可能影響CT圖像質(zhì)量，雖然使用大螺距進(jìn)行CT檢查可降低上述因素導(dǎo)致的偽影，但射線輻射問(wèn)題仍然是需要考慮的重要問(wèn)題[13-14]。本研究結(jié)果顯示，A組CTDIvol、DLP均高于B組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），證實(shí)了大螺距CT檢查明顯增加了輻射劑量，這是因?yàn)槁菥嘣龃髸?huì)增加Z軸過(guò)采集，從而增加了輻射劑量。針對(duì)這種情況，有學(xué)者[15]提出可以使用自動(dòng)管電壓管電流調(diào)節(jié)技術(shù)，該技術(shù)可以在減少輻射劑量的基礎(chǔ)上確保CT輸出劑量，保障獲得的CT圖像質(zhì)量可以滿足臨床需求。

綜上所述，大螺距CT檢查可提高臨床醫(yī)生對(duì)CT圖像質(zhì)量的主觀評(píng)分，但輻射劑量較大，臨床上應(yīng)當(dāng)根據(jù)患兒實(shí)際情況選擇螺距，在保證圖像質(zhì)量的前提下適當(dāng)減小螺距，以降低輻射劑量。