64排螺旋CT低劑量檢查在跟骨骨折中的應用

金其材 趙全明

1.浙江省義烏市中心醫院放射科，浙江義烏 322000；2.首都醫科大學北京安貞醫院，北京 100029

跟骨骨折是臨床常見的外傷性骨折，常規X線平片檢查只能顯示側位和軸位兩像，由于其不規則的形態，難以獲得全面的影像信息。多排螺旋CT的出現使跟骨骨折的影像學檢查發生了巨大的進步，除細膩的薄層重建外，其多平面重組（MPR）技術可對跟骨這一不規則骨進行任意方位的三維重建，充分的顯示骨折骨質斷裂、分離錯位等情況，并方便快捷對跟骨各個解剖徑線進行測量。與影像學便利相伴隨地是患者接受輻射劑量的大幅增加，細膩的解剖展現是以患者輻射損害為代價的。醫用X線檢查中,應根據合理使用低劑量 （as low as reasonably achievable，ALARA）原則,在滿足診斷要求的前提下盡可能地降低輻射劑量[1]，在放射實踐中科學有效的貫徹ALARA原則成為放射技術人員的重要課題，本研究旨在探索超低輻射劑量的64排螺旋CT檢查在跟骨骨折中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集義烏市中心醫院骨科2012年1月～2013年8月間收治的跟骨骨折患者80例，初診患者64例，復查患者16例，其中男57例，女23例，年齡21～56歲，隨機分為常規劑量組、低kV組、低mA組、低劑量組，每組各20例。各組患者年齡、性別、體重等一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性?；颊呔橥獠⒑炇鹬橥鈺?。

1.2 方法

1.2.1 研究方法

常規劑量組、低kV組、低mA組、低劑量組攝影條件，見表1。掃描時記錄平均容積劑量指數（CTDIvol）和掃描長度L，根據劑量長度乘積（DLP）公式：DLP（mGycm）=CTDIvol×L，計算出 DLP,根據公式：平均有效劑量（E）（mSv）=DLP×K，計算平均 E，K 為轉換系數0.014[2]。計算四組檢查劑量的平均值。掃描完畢后進行層厚3 mm，層間隔1.5 mm的重建，在后處理工作站進行最大密度投影（MIP）、表面遮蔽顯示（SSD）、多平面重建（MPR）等圖像處理，對4組的圖像進行比較。

表1 常規劑量組、低kV組、低mA組、低劑量組攝影條件

1.2.2 圖像質量的評分

由2名高年資放射科副主任醫師以雙盲法從解剖結構顯示精細度、圖像清晰度、密度分辨率、偽影及圖像是否能滿足臨床診斷等方面進行主觀評價，對橫斷面圖像及MPR、MIP及SSD圖像質量采用4分制進行評分，根據影像質量控制的影像顯示標準制訂評分標準：1分，結構影像顯示不清；2分，結構影像隱約可見；3分，結構影像可見；4分，結構影像清晰可見[3]。評分≥3分被認為符合臨床診斷要求。

1.3 統計學方法

采用SPSS 13.0統計軟件對數據進行分析，正態分布計量資料數據以均數±標準差（±s）表示，對4組掃描的DLP數據及圖像質量評分行單因素方差分析；觀察者間評分一致性比較采用組內相關系數（ICC）進行判斷[4]，以 P＜0.05為有統計學意義，。

2 結果

2.1 觀察者間評分的一致性的比較

觀察者間的 ICC 為 0.80（95%CI：0.88～0.95），觀察者內的 ICC 為0.91（95%CI：0.88～0.95），可以認為 2 名閱片者之間和每名閱片者內的評分具有一致性。

2.2 四組檢查劑量的比較

常規劑量組、低kV組、低mA組、低劑量組的檢查劑量比較結果，各組間CTDIvol、DLP、E的差異均有統計學意義（F=0.055、0.048、0.053，P ＜ 0.05），其中常規劑量組、低kV組、低mA組的CTDIvol、DLP、E水平均高于低劑量組，差異有統計學意義（P＜0.05），可認為低劑量組的檢查輻射劑量低于其他三組。見表2。

2.3 四組圖像質量的比較

四組不同后處理圖像質量評分，各組間圖像質量評分 的差 異沒有 統計 學 意義 （F=0.0424、0.0396、0.0431、0.0387,P＞0.05），可以認為四組的成像質量沒有差別。見表3。

表2 常規劑量組、低kV組、低mA組、低劑量組的輻射劑量情況（±s）

表2 常規劑量組、低kV組、低mA組、低劑量組的輻射劑量情況（±s）

注：CTDIvol：平均容積劑量指數；DLP：劑量長度乘積；E：平均有效劑量；L：掃描長度

組別 例數CTDIvol（mGy）L E（mm）DLP（mGy·cm） （mSv）常規劑量組低kV組低mA組低劑量組F值P值20 20 20 20 7.8±1.4 6.3±1.1 6.1±1.5 4.3±0.9 0.055＜0.05 94.5±5.6 95.4±3.7 93.7±4.8 96±7.5 0.077＞0.05 73.32±9.6 59.84±7.3 56.73±7.8 41.26±8.4 0.048＜0.05 1.03±0.07 0.83±0.0 0.79±0.0 0.57±0.0 0.053＜0.05

表3 常規劑量組、低kV組、低mA組、低劑量組不同后處理圖像質量評分（分，±s）

表3 常規劑量組、低kV組、低mA組、低劑量組不同后處理圖像質量評分（分，±s）

注：MIP：最大密度投影；SSD：表面遮蔽顯示；MPR：多平面重建

組別 例數MPR MIP 橫斷面 SSD常規劑量組低kV組低mA組低劑量組F值P值20 20 20 20 3.60±0.52 3.57±0.45 3.35±0.34 3.25±0.23 0.0424＞0.05 3.40±0.70 3.56±0.53 3.40±0.67 3.34±0.12 0.0396＞0.05 3.44±0.80 3.60±0.23 3.35±0.45 3.23±0.42 0.0431＞0.05 3.54±0.85 3.58±0.32 3.460±0.54 3.43±0.17 0.0387＞0.05

3 討論

64排螺旋CT作為CT檢查技術一個里程碑，以其快速掃描、高質量的三維重建在人體各部位、器官得到了廣泛的應用，但與X線平片相比，其高劑量的X線輻射作為一把雙刃劍，在給予人們便利的同時也在危害著受輻射人群的健康，使人們罹患癌癥的幾率大大增加，患者（尤其是骨科患者）接受CT檢查有日益廣泛化的趨勢，CT掃描給公眾帶來的集體劑量負擔越來越大，CT的低劑量研究成為現代影像學的重要研究內容[5-8]。

目前低劑量研究和應用最多的是具有良好天然密度對比的組織和器官，如肺、鼻竇等。降低管電流、增加螺距、降低管電壓、減少掃描次數是常用的降低輻射劑量方法，但在降低輻射劑量的同時也降低了圖像質量，進而帶來診斷質量下降的風險。CT掃描的目的為發現病灶并明確診斷，低劑量研究應以滿足這兩個條件為前提。所以，在優化掃描參數時需要根據臨床實際來進行優化方法的選擇。其中管電流降低主要影響低對比分辨力，使低對比組織（如腦、肝臟）的圖像質量明顯下降，而對高對比器官（如肺和骨）的作用則不明顯[9-10]，這為跟骨64排螺旋CT的低劑量檢查提供了依據。本研究中與常規掃描劑量相比，低劑量掃描管電壓減少30%，管電流減少60%，在不降低診斷質量的前提下，低劑量掃描的平均有效劑量為常規掃描的55%。CT誕生以來，圍繞圖像重建技術，經歷了多個階段，尤其近年，得益于劑量風險的關注，進展尤為迅速。從重建算法應用的技術原理及對臨床影像結果產生的影響角度，大體可以劃分為四代：濾波反投影法（FBP）是第一代，應用廣泛，但高質量的影像圖像是以高輻射劑量為代價獲得的；第二代可以看做是對FBP的改良。它是在圖像空間對噪聲實施降噪，以改善低劑量條廣泛件下的圖像質量。但由于僅在圖像空間降噪并不能去除因低劑量下X射線有效光子減少造成的各種低光子偽影（主要是條帶狀偽影和偏心性偽影），使得該方法降低劑量的效果有限，并存在一定圖像質量損失，臨床使用受限。第三代的基礎迭代算法，可以用較少的采樣信息進行計算，相對于FBP的大量采樣算法來講可以明顯降低劑量。其特點是基于統計學原理進行數據空間和圖像空間迭代運算，但缺少完善的模型進行對比迭代運算，因此容易造成噪音頻率的改變和漂移，在臨床圖像上會出現相應的蠟像狀偽影（plastic texture）；第四代的高級迭代重建技術可消除蠟像狀偽影，并采取解剖模型約束和加速重建過程，提高圖像分辨率，本研究即在高級迭代重建技術的基礎上減低了管電壓和管電流，從而大大減少了輻射劑量。

跟骨為不規則骨，跟骨骨折為臨床常見外傷性骨折[11]，CT檢查是跟骨骨折的較好影像學檢查手段，但常規CT的高輻射劑量日益引起人們的關注。低劑量的概念自2006年正式提出到現在已經進展到微劑量了，但在實踐中還處于概念階段，需要放射學家們勤奮探索，為人類造福。對于變異度極大的患者個體，低劑量研究應是在多中心合作中設置一個系統性的方案，無論是個體化方案還是標準方案都應以一個穩定的標準來執行，放射實踐的正當性就在于患者獲益大于風險，本研究說明，以低劑量進行跟骨骨折的64排螺旋CT檢查是可行的，在保證了診斷質量的前提下明顯降低了檢查劑量，對初診和復查的患者都是比較好的選擇。

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