64層螺旋CT不同探測器寬度對頸椎掃描劑量的分析

李曉娜 彭志剛 馬曉暉 崔建嶺 孫英彩

多層螺旋CT已成為頸椎損傷患者主要的檢查工具。但多探測器的排列導致Z軸過度掃描產生劑量問題，本研究選用水模模擬頸椎損傷患者去分析2種CT探測器寬度下輻射劑量。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2009年11至12月，使用標準西門子水模模擬進行掃描。

1.2 檢查方法 使用西門子Somatom Sensation 64螺旋CT掃描。獲得整個模體側位標繪圖，選擇水模區，掃描長度30mm。掃描參數:pitch=0.9、FOV=300mm、電壓 =120 kV、電流采用自動毫安技術(CARE Dose 4D;有效 mAs/質量參考 mAs=150)。根據64層螺旋CT頸椎不同探測器寬度分為2組，64×0.6mm組、20×0.6mm組，讀取記錄兩種探測器寬度的劑量數據，包括平均容積劑量CTDIvol、掃描時間。其中選擇64×0.6mm組采集方式掃描30次;選擇20×0.6mm采集方式30次，檢查結束后，掃描控制臺顯示整個檢查的平均容積劑量指數CTDIvol、掃描時間、每幅圖像顯示的局部有效mAs和平均有效mAs。

1.3 統計學分析應用SPSS 13.0統計軟件，計量資料以表示，采用t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 64層螺旋CT 2種頸椎探測器寬度的掃描劑量，見表1。

2.2 2組平均容積劑量差異有統計學意義(P ＜0.05)。20×0.6mm組平均容積劑量比64×0.6mm 組低 21.922%(2.03mgy)。掃描時間20×0.6mm 組(3.39 s)＞64×0.6mm 組(7.36 s)。

表1 2組頸椎探測器寬度的掃描劑量 n=30，

表1 2組頸椎探測器寬度的掃描劑量 n=30，

注:與64 ×0.6mm 組比較，*P ＜0.05

采集模式 平均容積劑量(mGy)劑量長度(mGy.cm)平均有效劑量(mSv)64×0.6mm 組9.26 ±0.11 28.34 ±0.32 0.0878 ±0.0120 ×0.6mm 組 7.23 ±0.09*22.12 ±0.28 0.0686 ±0.01

3 討論

多層螺旋CT為容積掃描，每旋轉一次Z軸方向掃描覆蓋的范圍為激活的探測器排數與準直的乘積，使得Z軸覆蓋面積的增長，導致受檢者接受Z軸過度掃描，產生不必要的輻射劑量增長，所以不得不考慮選擇適當的CT準直器及探測器的寬度，去減少輻射劑量的產生［1］。國內外尚未見多層螺旋CT不同探測器寬度輻射劑量的有關報道，本研究利用西門子公司64層螺旋CT的兩種探測器寬度進行掃描，探討分析兩者之間的輻射劑量等相關因素。每次容積的掃描輻射劑量是根據CT機在軸向掃描所測量的劑量指數值CTDIvol確定的［2］。CTDIvol和器官劑量相差不大，可直接采用CTDIvol估算CT掃描區域內的組織或器官的吸收劑量［3］。國際電工委員會在2002年9月給容積劑量指數CTDIvol作了如下定義:CTDIvol=CTDIw/CT pitch factor(CTDIw表示斷層掃描平面的平均劑量的加權劑量指數，CT pitch factor為螺距因子)。根據國際電工委員會的定義將螺旋CT的螺距因子定義為:螺距因子=每圈移床量/(探測器排數×斷層準直)。在多螺旋CT中，每旋轉一次Z軸方向掃描覆蓋的范圍為激活的探測器的排數與準直的乘積。所以CTDIvol與多螺旋CT的探測器和準直器有關。本項研究螺距一致P=0.9。64×0.6mm組由于探測器與斷層準直乘積數值為 19.2mm，CTDIvol為 9.26mgy;20 ×0.6mm 組此乘積數值為 12mm，CTDIvol為 7.23mgy，同64 ×0.6mm 組比較明顯降低21.92%。

有效劑量E指的是掃描范圍內各器官接受的劑量以及身體其他部位接受劑量的加權和，可粗略估算出平均有效劑量E=CTDIvol×(掃描長度+準直層厚)×轉換系數［4］。歐洲CT質量標準具體給出了頸部是 0.0031 mSv/mGy.cm［5］，由以上公式可計算出平均有效劑量:64×0.6mm組平均有效劑量是0.0878 mSv;20 ×0.6mm 組平均有效劑量是 0.0686 mSv。64×0.6mm組和 20×0.6mm組在相同準直器寬度下，20×0.6mm組比 64 ×0.6mm 組平均有效劑量降低 24.62%(0.0192 mSv)。

螺旋模式采集數據時，CT機在掃描開始和結束時需要額外的掃描或數據采集以便在掃描設定范圍內獲得重建圖像所需的足夠多的數據。當MDCT系統的總探測器寬度增加或總的掃描長度減少時，額外掃描所占比例將增多。多層螺旋CT圖像的層厚的調節依靠Z方向上探測器的結構決定的，并可以根據準直器組合設置進行不同層厚的重建［6］，往往與數據采集層厚不同，重建層厚只能大于采集層厚，不能小于采集層厚。如采用64×0.6mm的采集方式，可以獲得0.6mm層厚的圖像也可以重建為1，3和5mm的圖像。在多層螺旋CT上可以將薄層采集的圖像進行厚層重建，這樣即使不用較高的劑量也可以減小了噪聲，并獲得較高的圖像分辨率。在容積掃描時，可以采用各種層厚和層數的組合。多層螺旋CT系統為了更好地平衡圖像質量和劑量效率，最薄的層厚覆蓋整個探測器是最理想的［7］。

當放射工作人員對外傷后頸椎進行多螺旋CT檢查掃描時，應遵循低劑量ALARA(as low as reasonably achievable principle)原理［8］，在滿足診斷要求下，盡可能地去減少患者的輻射劑量。本研究表明64層螺旋CT 20×0.6mm的神經模式進行頸椎掃描能夠有效的減少對頸椎損傷患者施加的的輻射劑量。

1 Deak PD，Langner O，Lell M，et al.Effects of adaptive section collimation on patient radiation dose in multisection spiral CT.Radiology，2009，252:140-147.

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3 賈明軒，張煊，劉為，等.CT檢查所致病人劑量的簡便估算方法.中華放射醫學與防護雜志，2001，21:374-376.

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5 Menzel HG，Schibilla H，Teunen D.Guideline on radiation dose on the patient.European guidelines on quality criteria for computed tomography，2006，113:1305-1310.

6 Klingenbeck-Regn K，Schaller S，Flohr T，et al.Subsecond multislice computed tomography:basics and applications.Eur J Radiol，1999，31:110-124.

7 王巍.多排螺旋CT與多層螺旋CT的應用價值研究.醫療衛生裝備，2007，28:54-55.

8 Stovis TL.The ALARA Concept in Pediatric CT:Myth or Reality?Radiology，2002，223:5-6.