眼眶部低劑量螺旋CT掃描參數的優化

江時淦，洪春鳳，王豪，白雪冰，張譚俊雄

隨著CT新技術在醫學領域的廣泛應用，受檢者輻射量的問題引起了社會的關注[1]。利用最低輻射量獲得滿足診斷要求的圖像，是放射界研究的熱點。晶狀體是X線敏感器官，對其的放射防護更應受到重視。本研究分析眼眶部螺旋CT檢查管電流、層厚、螺距與輻射量的關系，旨在探討眼眶部低劑量螺旋CT掃描參數的優化。

材料與方法

1.一般資料

搜集本院2010年1月－2012年3月行眼眶部CT檢查患者320例。男178例，女142例。年齡3～91歲，平均36歲。320例中眼眶部未見異常者65例，占位性病變26例，眼眶外傷171例，炎性病變58例。將320例隨機分成16組，每組20例。

2.檢查方法

使用GE HiSpeed Dual螺旋CT機，固定掃描參數：管電壓120kV，機架轉速1s／r，掃描范圍50mm。16組掃描參數：140、2、0.75，140、2、1.5，140、3、0.75，140、3、1.5，110、2、0.75，110、2、1.5，110、3、0.75，110、3、1.5，80、2、0.75，80、2、1.5，80、3、0.75，80、3、1.5，60、2、0.75，60、2、1.5，60、3、0.75，60、3、1.5，以上每組數據分別代表管電流（mA）、層厚（mm）、螺距。記錄每組容積CT劑量指數（CTDIovl）和劑量長度乘積（DLP）平均值。

3.評價方法

圖像質量評價分4個等級[2]：好，影像層次清晰，顆粒均勻，解剖結構顯示好，滿足診斷要求；較好，影像層次較清晰，顆粒較均勻，解剖結構顯示較清楚，達到診斷要求；一般，影像層次一般，顆粒欠均勻，尚能顯示解剖結構，基本達到診斷要求；差，影像層次不清，顆粒粗大，解剖結構模糊，無法達到診斷要求。閱片采用雙盲法，由兩名主治醫師按照上述評價標準對圖像質量進行評價，結果不一致時，兩人協商后統一意見。

4.統計學方法

應用SPSS 17.0軟件包進行統計分析，圖像等級計數資料采用秩和檢驗，管電流組間的多樣本比較采用Kruskal－Wallis法，螺距組間和層厚組間兩樣本比較采用Wilcoxon法，以P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

16組不同掃描參數的圖像質量等級、X線輻射量平均值見表1。

其他參數相同，層厚2mm和螺距0.75的4組管電流組間，層厚3mm和螺距0.75的4組管電流組間以及層厚3mm和螺距1.5的4組管電流組間圖像質量差異無統計學意義（統計量 H值分別為7.705，5.279，5.707，P 均＞0.05），層厚2mm 和螺距1.5的4組管電流組間圖像質量差異有統計學意義（統計量H 值為9.603，P＜0.05）；層厚2mm 和螺距0.75，層厚3mm和螺距0.75，層厚2mm和螺距1.5以及層厚3mm和螺距1.5管電流140mA組與80mA組間圖像質量差異無統計學意義（統計量H值分別為0.942，1.613，1.889，0.994，P 均 ＞0.05），與60mA組間圖像質量差異有統計學意義（統計量H值分別為6.11，6.125，7.701，4.310，P 均＜0.05）。其他參數相同，1.5螺距組與0.75螺距組組間圖像質量差異無統計學意義（統計量u值分別為0.255，0.581，0.239，0.122，0.698，0.554，0.451，0.357，P 均 ＞0.05）。其他參數相同，2mm層厚組與3mm層厚組組間圖像質量無統計學意義（統計量u值分別為1.255，0.982，1.187，1.168，0.892，1.345，1.316，1.426，P 均＞0.05）。

表1 16組掃描參數的圖像質量等級及X線輻射量平均值

圖1～4 140mA組。影像層次清晰、顆粒均勻，清楚地顯示晶狀體、玻璃體、眼肌及視神經等組織結構，圖像質量好。圖1 管電流140mA，層厚2mm，螺距0.75。 圖2 管電流140mA，層厚3mm，螺距0.75。 圖3 管電流140mA，層厚2mm，螺距1.5。 圖4 管電流140mA，層厚3mm，螺距1.5。 圖5～8 110mA組。影像層次清晰、顆粒較均勻，清楚地顯示晶狀體、玻璃體、眼肌及視神經等組織結構，圖像質量好或較好。 圖5 管電流110mA，層厚2mm，螺距0.75。 圖6 管電流110mA，層厚3mm，螺距0.75。 圖7 管電流110mA，層厚2mm，螺距1.5。 圖8 管電流110mA，層厚3mm，螺距1.5。

圖9～12 80mA組。影像層次清晰、顆粒較均勻，可以清楚顯示晶狀體、玻璃體、眼肌及視神經等組織結構，圖像質量較好。圖9 管電流80mA，層厚2mm，螺距0.75。 圖10 管電流80mA，層厚3mm，螺距0.75。 圖11 管電流80mA，層厚2mm，螺距1.5。 圖12 管電流80mA，層厚3mm，螺距1.5。 圖13～16 60mA組。影像層次欠清晰、顆粒欠均勻，晶狀體、玻璃體、眼肌及視神經等組織結構邊緣粗糙，圖像質量一般。 圖13 管電流60mA，層厚2mm，螺距0.75。 圖14 管電流60mA，層厚3mm，螺距0.75。 圖15 管電流60mA，層厚2mm，螺距1.5。 圖16 管電流60mA，層厚3mm，螺距1.5。

從表1可知，X線輻射量與管電流呈正相關，當管電流從140mA組降至80mA組時，CTDIovl和DLP分別下降42.84% 、42.86%，140mA 與80mA 圖像質量差異無統計學意義，與60mA圖像質量差異有統計學意義，且80mA組以上的圖像質量均能達到臨床的診斷要求；X線輻射量與螺距呈負相關，當螺距從0.75 增 至 1.5 時，CTDIovl和 DLP 分 別 下 降49.98%、47.37%，螺距組間圖像質量差異無統計學意義；X線輻射量與層厚間關系不大，當層厚由3mm降至2mm 時，CTDIovl和 DLP分別降低9.90%、12.23%；層厚組間圖像質量差異無統計學意義，但2mm層厚組圖像噪聲較大（圖1～16）。

討 論

國際輻射防護委員會（International commission on radiological protection，ICRP）2007年建議書[3]中指出導致視力障礙的白內障的閾值劑量估計值分別為單次短時照射劑量5Gy，分割多次照射或遷延照射總劑量大于8Gy；多年照射中，每年以分割照射或遷延照射接受劑量時的年劑量率大于0.20Gy／年；可檢出晶狀體渾濁的對應閾值則低一些，分別為0.5～2Gy，5Gy和＞0.1Gy／年。因此，放射科醫師要特別關注眼部的輻射量。

影響螺旋CT輻射量的因素有管電壓、管電流、曝光時間、掃描范圍、螺距、準直器寬度等。改變其中任何一項參數，都能改變輻射量。因此，降低輻射量的途徑很多，但每一項參數的變化都會影響圖像質量。低劑量CT掃描技術在胸部、鼻竇、骨骼系統和CTA等方面得到廣泛的應用。眼眶內組織的密度差異大，有利于低劑量掃描技術的開展。

X線輻射量與管電流呈正相關，但隨著劑量的降低，圖像噪聲增加。本組資料的結果顯示，層厚2mm和螺距0.75、層厚3mm和螺距0.75及層厚3mm和螺距1.5的各4組管電流組間圖像質量差異無統計學意義，層厚2mm和螺距1.5的4組管電流組間圖像質量差異有統計學意義，筆者認為此差異可能與本組病例的個體因素有關；140mA組與80mA組圖像質量差異無統計學意義，而與60mA組圖像質量差異有統計學意義。80mA組的圖像質量基本都能達到診斷要求，高于李曉會等[4]報道的50mA，可能與研究對象的年齡段和設定的管電壓有關。80mA組的CTDIovl和DLP比140mA組分別下降42.84%、42.86%。

螺距是螺旋掃描方式特有的掃描參數。一般認為，螺距越大，一定范圍內的光子數越少，圖像的噪聲越大。但是，近年來有實驗研究表明螺旋CT內插方式和重建算法對噪聲有一定影響，而螺距在一定范圍內對噪聲水平影響不明顯[5-6]。本組資料的結果與上述觀點一致，當其他掃描參數相同，螺距值從0.75增至1.5時，圖像噪聲未見明顯增加，圖像質量差異無統計學意義。而CTDIovl和DLP分別下降49.98%、47.37%。因此，大螺距掃描是降低輻射量的有效途徑。

層厚是影響圖像分辨力的一個重要因素，薄層掃描時，圖像噪聲較常規掃描增加，表現為圖像顆粒較粗。本組資料表明：當其他掃描參數相同時，層厚與輻射量間關系不大，當層厚3mm降至2mm時，CTDIovl和DLP分別降低9.90%、12.23%；圖像質量差異無統計學意義，但2mm層厚圖像噪聲明顯增加。薄層CT掃描時，為保證圖像質量，同一部位較普通掃描的射線劑量需增加30%～50%[7]。因此，層厚的選擇應根據掃描的部位、病灶的密度、大小等情況來確定，薄層掃描實際上增加了輻射量。

本研究的不足之處：沒有研究管電壓與圖像質量、輻射量的關系，未進行性別、年齡、身高、體重等個體化因素的分組研究。康德強等[8]證實個體化因素與圖像質量、輻射量有密切的關系。

總之，優化掃描參數能大幅降低輻射量。降低管電流，加大螺距是目前降低輻射量的常用而有效的方法。眼眶部螺旋CT掃描參數設置為80mA、螺距1.5時，既能獲得良好的圖像質量，又能有效的降低輻射量。致謝：江西醫學院上饒分院統計學趙宏教授對本研究的統計學指導！

[1]Nickoloff EL，Alderson PO.Radiation exposures to patients from CT ：reality，public perception and policy[J].AJR，2001，177（2）：285－287.

[2]楊瑞，代立梅，李劍穎，等.多層螺旋CT低劑量掃描在眼眶部外傷檢查中的應用[J].中華放射學雜志，2010，44（7）：731－734.

[3]劉長安，李小娟，高玲.輻射誘發白內障閾劑量判斷：變化在即[J].中華放射醫學與防護雜志，2011，31（3）：249－251.

[4]李曉會，申富海，吳曉琴，等.低劑量CT掃描在兒童眼眶部疾病中的應用[J].實用放射學雜志，2010，26（6）：916－917.

[5]陳偉，李文政，唐友林.螺旋CT圖像噪聲的評價[J].放射學實踐，2003，18（7）：535－536.

[6]亓恒濤，秦維昌，王巍，等.64層螺旋CT噪聲測試及其影響因素分析[J].中華放射醫學與防護雜志，2007，27（2）：195－198.

[7]鄭樹卿，張駿，席仁剛，等.CT檢查的輻射劑量及其對策[J].中華放射醫學與防護雜志，2003，23（5）：389－390.

[8]康德強，趙晶，彭楠，等.輻射劑量個體化基礎上降低64層CT冠狀動脈成像掃描劑量的應用研究[J].中華放射學雜志，2012，46（3）：234－238.