肋骨骨折多層螺旋CT最佳低劑量掃描參數的選擇

劉岳峰,馬二奎,李青松,董 馨,靳心昱

(1.北京市房山區第一醫院放射科,北京102400;2.北京市豐臺區鐵營醫院放射科)

肋骨骨折是胸部外傷中最常見的并發癥,胸部平片是其確診的主要手段。但常規胸片對于錯位不明顯的肋骨骨折或不完全性肋骨骨折往往容易漏診。重癥、危重患者因無法站立也不能獲得滿意的胸片,這些都給患者的及時診治及醫療鑒定造成極大困難。因此近幾年螺旋CT掃描及后處理重建被廣泛應用于急診胸部外傷時肋骨骨折及其它并發癥的診斷。但常規胸部CT掃描時患者接受的X射線輻射劑量大,本研究的目的在于通過改變CT管電流從而降低射線劑量而獲得的CT掃描及后處理重建影像,以期取得肋骨骨折的最佳低劑量掃描參數。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

2009年1月-2010年1月期間,首先選擇30名志愿者,其中男性17例,年齡18-72歲,平均年齡41.7歲。女性13例,年齡37-59歲,平均年齡46歲,入選者被隨機分為3組。檢查前每名志愿者被告知檢查方法,并簽署知情同意書。通過不同低劑量螺旋CT掃描,取得肋骨重建的最佳低劑量CT掃描參數。再選擇10例胸部平片確診有或臨床懷疑肋骨骨折需要胸部CT掃描的確診病例,利用所得最佳參數進行低劑量螺旋CT掃描及后處理重建,以證實最佳掃描參數的可靠性。

1.2 多層螺旋CT掃描及后處理

掃描設備:美國GE公司16排螺旋CT(LightSpeed16)。

掃描參數:螺旋掃描 層厚10 mm,層距10 mm,螺距比1.375,后處理重建層厚1.25mm。掃描管電壓120 kv,低劑量管電流分別為100 mA、50 mA及25 mA。

采用美國GE公司后處理工作站(aw4.2)進行容積再現(VR)、多平面重組(MPR)后處理重建。

1.3 CT影像的判定

分別由正主任醫師、副主任醫師及主治醫師各一名,采用雙盲法讀片,分別觀察肋骨皮質清晰程度、影像噪音大小及有無偽影產生。以影像判斷一致為認同,如有分歧則共同分析影像,以最終達成一致。我們將影像的評價標準分為三級:Ⅰ級3分,掃描肋骨骨皮質銳利,影像噪音小,重建影像無偽影。Ⅱ級2分,肋骨骨皮質清晰,影像噪音較大,但不影響肋骨觀察,重建影像無偽影。Ⅲ級1分,肋骨骨皮質大部完整,但因影像噪音大,偽影重,部分肋骨骨皮質出現重建偽影,不能達到診斷要求。肋骨骨折的判斷為肋骨骨皮質部分或完全斷裂,有/或無錯位、分離移位,同時判斷有無肺挫裂傷及胸腔積液。

1.4 統計學分析

使用SPSS16.0軟件對3組低劑量CT掃描評分進行統計學分析,觀察不同毫安對影像成像總體的影響及組間差異,P＜0.05表明差異有統計學意義。

2 結果

2.1 30名志愿者不同管電流分組的CT橫斷及重建圖像觀察及統計學分析

10名100mA組志愿者中,8名CT掃描薄層及后處理重建圖像肋骨皮質所見均清晰,影像噪音小,無偽影,評分為3分。其余2名被評為2分的志愿者較肥胖,肋骨影像清晰,但噪音較大。10名50mA組志愿者中有6名評分為2分,3名體瘦者掃描及后處理肋骨影像清晰,噪音小,評分為3分,1名體胖者影像較差評為1分。10名25 mA組志愿者中,8名影像噪音大,重建圖像出現偽影被評分為1分,其余2名體瘦者雖然影像噪音大,但重建圖像偽影小,不影響肋骨觀察被判為2分。秩和檢驗(Kruskal Wallis檢驗)表明,100 mA組平均分為2.8分,50 mA組平均分為2.2分,25mA組平均分為1.2分,三組間差異均有統計學意義(χ2=18.921,P=0.000),100 mA組及50 mA組影像顯示肋骨清晰完整,能夠達到診斷肋骨骨折的要求。25mA組影像噪音大,重建影像出現偽影影響肋骨觀察,甚至出現假像影響骨折的判定[圖1、2]。因此我們認為50 mA管電流是判斷肋骨骨折時最佳的低劑量螺旋CT掃描參數。

圖1 a-c 志愿者100 mA、50m A組低劑量掃描薄層重建圖像顯示肋骨影像清晰、完整。25 mA組掃描時噪音偽影致肋骨骨皮質顯示不完整,似不完全骨折(白箭)。

圖2 a-c 志愿者100 mA、50 mA組低劑量掃描VR重建顯示肋骨清晰、完整。25 mA組低劑量掃描VR重建圖像噪音大,顯示肋骨欠清晰。

2.2 50 mA管電流低劑量螺旋CT掃描對肋骨骨折及肺挫傷、胸腔積液的判斷

10例胸部外傷患者行50 mA低劑量螺旋CT掃描后行薄層及VR、MPR后處理重建,其中8例為完全性肋骨骨折,2例為不完全性肋骨骨折,所有完全性肋骨骨折薄層圖像及VR、MPR后處理重建均能顯示,其中2例傷勢嚴重者出現肺挫裂傷及胸腔積液[圖3、4]。2例不完全性肋骨骨折薄層圖像及MPR后處理重建均能顯示,其中1例VR顯示者為肋骨外側骨皮質斷裂,VR遺漏的不完全性肋骨骨折為內側骨皮質斷裂[圖5]。

3 討論

胸部外傷后,常規胸片可以判斷大多數的肋骨骨折,但是對于那些錯位不明顯的骨折和不完全性骨折的判定就無能為力,常造成不必要的醫療糾紛。對于嚴重胸部外傷后伴隨的肺部、胸膜等并發癥,常規胸片的作用也是有限的,可造成臨床的救治延誤。因此多層螺旋CT掃描及其后處理重建在胸部外傷及肋骨骨折判定方面得到廣泛應用,與常規胸片比較,它提供了更為豐富和準確的信息[1]。而多層螺旋CT

圖3 a 50 mA低劑量掃描VR重建清晰顯示右側多發肋骨骨折(白箭)。

圖3 b 50 mA低劑量掃描清晰顯示右肺挫裂傷及胸腔液。

圖4a-b 50 mA低劑量MPR與VR重建圖像清晰顯示錯位不明顯的右側第2前肋骨折(白箭)。掃描則具有掃描速度快、范圍廣及能夠后處理重建的更大優勢。

圖5 a 50 mA低劑量薄層顯示局部肋骨內側骨皮質輕度錯位(白箭)。

圖5 b MPR重建圖像證實為不完全性骨折(白箭)。

多層螺旋CT掃描及其后處理技術的應用,拓寬了CT在臨床上的應用范圍。但在CT檢查廣泛應用的同時,隨之而來的是患者所接受的X線劑量也大幅度提高。在西方發達國家中CT被認為是造成醫源性輻射的最主要原因[2]。國內研究也證實,常規胸部CT輻射劑量大約是100倍于胸片[3]。如何在保證影像檢查質量的同時,降低受檢者射線輻射也逐漸為成為臨床的熱門研究課題。Naidich等[4]于1990年首次提出了低劑量CT(Low Dose CT,LDCT)的概念,即保持其他掃描參數不變,通過降低管電流成像,減低射線劑量以達到診斷目的,并使受檢者所受的射線劑量相應下降。

現階段國內外的低劑量CT研究包括人體各個系統,但主要集中在胸部病變的檢出及診斷,在骨骼方面的低劑量掃描應用較少。郭文梅等[5]應用不同低劑量對骨盆進行掃描,提示管電流為50 mA時可滿足骨盆骨質結構的觀察。

本組低劑量螺旋CT掃描研究表明,當將CT管球管電流降低到100 mA進行胸部螺旋CT掃描時,胸廓的骨性結構均能達到滿意的診斷結果。而當管電流降至50 mA時,雖然影像噪音明顯增加,但通過對橫斷圖像及其后處理重建圖像的觀察,也能達到診斷的目的,對于不完全骨折也能夠準確判斷。當X線管球的管電流降低到25 mA時,影像的噪音非常明顯,偽影嚴重,影像質量不佳,特別是部分噪音偽影穿過肋骨形成低密度線影,類似不完全骨折,因而會影響異常骨性胸廓的判斷。因此我們認為,胸部外傷時的最佳低劑量CT掃描的管電流是50mA。由于胸部外傷常導致肺組織的挫裂傷及胸壁軟組織、胸膜損傷,出現肺組織及胸壁軟組織的密度及結構異常改變、胸腔積血等,50 mA時的低劑量螺旋CT掃描影像完全能夠達到診斷目的。本研究中還發現,50mA低劑量掃描影像在極個別體型較胖者部分肋骨因噪音偽影明顯,影像觀察欠滿意,因此我們認為,當遇見肥胖患者時,可以適當增加CT管球管電流以提高影像質量,避免骨折漏診。

對于胸部外傷后的肋骨骨折判斷,應采用薄層橫斷影像與后處理重建影像結合的觀察方法。由于常規胸片漏的肋骨骨折為錯位不明顯、不完全的骨折,或為肋弓轉折處、肋骨前端骨折,因此薄層重建及多平面重組(MPR)是觀察這些骨折的最佳組合[6]。我們在低劑量掃描后判斷肋骨骨折使用薄層橫斷圖像與容積再現重建(VR)的方法。當橫斷影像懷疑有不完全骨折時,增加多平面重組(MPR)以做出最后診斷。

總之,我們認為50 mA管電流可以作為胸部外傷時低劑量螺旋CT掃描及其后處理重建的最佳劑量,它不僅大大降低了患者所受的射線照射計量,同時也能夠減低CT管球的損耗。

[1]Jelly LM,Evans DR,Easty MJ,et al Radiography versus spiral CT in the evaluation of cervicothoracic junction injuries in polytrauma patients who have undergone intubation[J].Radiographics,2000,20(Spec):S251.

[2]Kennedy TC,Miller Y,Prindiville S.Screening for lung cancer:revisedand the role of sputum cytology and fluorescence bronchoscopy in high risk group[J].Chest,2000,7:72.

[3]魏寶杰,張 鐳,翟仁友,等.低劑量雙螺旋CT薄層掃描篩查早期癌初步研究[J].JCT,2002,11:21.

[4]Naidich DP,Marshall CH,Gribbin C,et al.Low-dose CT of the lungs:preliminary observations[J].Radiology,1990,175:729.

[5]郭文梅,申麗盈,馬春華.多層面螺旋CT低劑量在骨盆掃描中的應用研究[J].醫學理論與實踐,2003,16:1402.

[6]王淑麗,王林森,孫鼎元等.多層螺旋CT在肋骨細微骨折診斷中的應用價值[J].中華放射性雜志,2005,39(12):1289.