Care KV技術于胸部低劑量CT體檢中的應用價值

卓水清+++陳曉玲+++江冬平+++余靜萍+++崔寶儀

[摘要] 目的 探討Care KV技術于胸部低劑量CT體檢中的價值。方法 100例胸部健康體檢者分成兩組：A組采用常規胸部低劑量CT掃描方案，固定管電壓120 kV，B組采用 Care kV技術，參考管電壓120 kV，其他掃描條件兩組一致：采用管電流自動調節技術，參考管電流50 mAs。掃描后分別用客觀和主觀圖像質量指標綜合評價兩組圖像的質量，并記錄CTDIvol、DLP，計算ED，然后進行統計學分析。結果 AB組圖像質量比較差異無統計學意義；AB兩組受檢者吸收有效劑量分別為（1.18±0.29）mSv和（0.82±0.24）mSv ，B組較A組分別降低了30.5%。結論 CareKV技術在胸部CT掃描中可在保正圖像質量不變的情況下降低輻射劑量。

[關鍵詞] CareKV技術； 胸部；體層攝影術，X線計算機；輻射劑量

[中圖分類號] R725 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-0742（2014）08（c）-0005-03

CT在肺癌篩查中的廣泛應用，已成為醫源性輻射的主要來源[1]，因此，低劑量CT的應用成為研究熱點。降低輻射劑量的方法有直接降低管電壓或管電流、增加螺距、縮短掃描時間等，但各種方法都在降低輻射劑量的同時也降低了圖像質量。隨著CT技術的迅猛發展，迭代重建技術和管電流自動調制技術（CARE Dose4D技術）的應用，實現了在降低輻射劑量的同時保持圖像質量不變[2]。該研究旨在探討CareKV技術—智能最佳kV掃描技術在胸部CT體檢中的應用價值。現分2014年4—6月間來該院進行胸部體檢100例體檢者的臨床資料，報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集到該院行胸部CT體檢者100例。研究對象納入標準：①均為健康體檢者，無任何胸部疾病癥；② 受檢者體重指數（BMI）在18～25 kg/m2 之間；③將檢出有氣胸、肺氣腫等肺部疾病者則排除在研究范圍之外。將研究對象隨機分成A、B兩組，各50例，其中A組男26例，女24例，年齡29～72歲，中位年齡41.7歲；B組50例，男30例，女20例，年齡34～67歲，中位年齡45.5歲。AB兩組BMI分別為（22.97.3±2.06）kg/m2和（22.90±2.60）kg/m2，兩者差異無統計學意義。

1.2 CT設備與掃描方法

采用西門子SOMATOM Definition AS+掃描儀。采取仰臥屏氣掃描。掃描范圍從肺尖至肋膈隱窩下緣。A組采用該院常規胸部低劑量CT掃描條件，固定管電壓120 kV， B組采用Care kV技術，參考管電壓Ref120kV。其余掃描條件一致，均采用Care Dose4D技術，參考管電流50 mAs；層厚5 mm，螺距1.2，準直128 mm×0.6 mm，分別重建縱隔窗和肺窗兩組圖像，重建卷積函數分別B25f和B80f，容積CT劑量指數（Volume CT Dose Index，CTDIvol）和劑量長度乘積（Dose-length Product，DLP）由機器自動生成。

1.3 圖像質量和有效輻射劑量評價

1.3.1 圖像質量客觀評價 分別測量縱隔窗和肺窗圖像CT值（HU）、噪聲（Objective Image Noise，OIN）、信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）。縱隔窗選取圖像的主動脈弓層面的主動脈的均勻處、肺窗選取隆突層面的肺組織的均勻處測量出CT值及其標準差（Standard Deviation，SD）。ROI面積為90～110 mm2。SD即為圖像的噪聲OIN， SNR=CT值/SD。

1.3.2 圖像質量主觀評價 全部圖像納入評價范圍，由兩名有經驗的影像科醫師采取盲法評價圖像。采取評分法，肺窗：窗寬1500 HU，窗位-500 HU；縱隔窗：窗寬400 HU，窗位45 HU。綜合評價肺窗及縱隔窗圖像，評分標準分為3個等級：1分，圖像質量較差，胸壁及縱隔內結構噪聲較大，氣管及縱隔內血管的邊緣模糊，不能滿足診斷，定為不合格等級；2分，圖像質量中等，噪聲中等，不影響診斷，定為合格等級；3分，圖像質量好，噪聲較小，可滿足診斷要求，定為優良等級[3]。

1.3.3 有效劑量評價方法 根據CTDIvol、DLP計算有效劑量（effective dose，ED）。計算公式：ED（mSv）=DLP（mGy.cm）×k。參考最新歐盟委員會CT質量標準指南[4]，胸部有效吸收劑量系數k=0.014 mSv/（mGy.cm）。

1.4 統計方法

用SPSS19統計軟件，計算各組數據的平均值及標準差，計量資料用均數±標準差（x±s）表示，采用ANOVA分析各組圖像的OIN、SNR及有效劑量ED。主觀評價的一致性采用Kappa分析， 結果評價：0.40 0.80觀察者間一致性很好[5]。

2 結果

2.1 A、B兩組客觀圖像質量指標評價

通過客觀圖像質量指標如CT值、噪聲和噪聲比對A、B兩組縱隔窗和肺窗圖像質量進行分析，結果顯示AB兩組圖像質量差異無統計學意義（P>0.05），見表1、2。

表1 A、B兩組縱隔窗圖像質量比較（x±s）

2.2 A、B兩組主觀圖像質量指標評價

通過主觀圖像質量指標3分評分法對AB兩組圖像進行分析，結果顯示A、B兩組圖像優良率分別為96%（48/50）和98% （49/50），分別只有2例和1例為合格等級圖像，但均符合診斷要求，AB兩組主觀圖像質量比較差異無統計學意義（P>0.05），見表3。

2.3 A、B兩組受檢者有效輻射劑量比較

AB兩組受檢者平均有效輻射劑量（ED）分別為（1.18±0.29）mSv和（0.82±0.24）mSv ，B組較A組分別降低了30.5%，見表4。

表4 A、B兩組受檢者的輻射劑量比較（x±s）

3 討論

隨著影像技術的發展，低劑量螺旋CT已成為肺癌篩查的研究熱點，低劑量螺旋CT在降低了患者接受的放射劑量，同時對肺結節檢出也有較高的敏感性和特異性[6]。據報道，低劑量胸部CT檢查可使肺癌的死亡率降低20%[7]。在CT掃描中，傳統方法在降低輻射劑量的同時也降低了圖像質量。而各種迭代重建技術和Care Dose4D 技術的應用，實現了在降低輻射劑量的同時保證了圖像質量。該文采取了Care KV技術結合Care Dose4D技術的掃描方法，在保證圖像質量的同時將進一步降低輻射劑量。Care kV技術能夠根據 CT 檢查目的和受檢者的體型自動確定最優化的管電壓和管電流，實現最優化降低劑量的同時提高圖像質量，從而實現對受檢者的個性化掃描，既避免了受檢者接受不必要的輻射。

目前對CARE kV技術研究和應用的報道較少。Winklehne等[2，8]對BMI在同一水平的受檢者進行胸腹部及頭部CTA掃描，發現使用CARE kV技術可在圖像背景噪聲不增加、滿足診斷要求的同時降低輻射劑量，其中胸腹部降低約25%，頭部可下降約58%。該研究結果顯示，AB兩組圖像質量比較，無論是CT值、噪聲和信噪比等客觀指標還是圖像質量主觀評價，差異無統計學意義，符合診斷要求，同時有效輻射劑量（ED）B組較A組降低了30.5%，這與康紹磊等[9]對114例病例的相關研究結果一致：Care KV技術結合Care Dose4D技術組較固定KV結合Care Dose4D技術組輻射劑量降低了30.36%。但該文研究所用參考管電流是50mAs，而康紹磊等用110 mAs，因此該研究B 組有效輻射劑量（ED）（0.82±0.24）mSv 較他們的（1.72±0.87）mSv降低了49.41%。

綜上所述，Care KV技術結合Care Dose4D 技術比采用固定管電壓結合Care Dose4D 技術在胸部CT掃描中可在保證圖像質量的情況下明顯降低受檢者輻射劑量。該研究只是在一定BMI范圍內一定參考管電流和管電壓在胸部掃描的研究，因此結果可能有一定的局限性，今后我們將嘗試對各種BMI值的受檢者的不同部位用不同的參考管電流和管電壓進行深入研究，尋找不同個體不同部位的最佳低劑量CT掃描方案。綜上Care KV技術是值的推廣的CT掃描技術。

[參考文獻]

[1] Berrington，De Gonzalez A， Darby S. Risk o1 cancer from diagnostic X-rays： Estimates for the UK and 14 other countries[J].Lancet，2004，363（9406）：345-351.

[2] 徐卓東. CARE kV-智能最佳kV掃描技術-降低劑量的同時提高圖像質量[J].中國醫療設備，2012，27（2）：120-123.

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[4] European Study Group of Radiologists，physicists.European guidelines on quality criteria for computed tomography.[2009-09-12]. http：//www.drs.dk/ guidelines /ct/quality/download/eur16262.w51.

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[8] Winklehner A， Goetti R， Baumueller S， et al. Automated atten-uation-based tube potential selection for thoracoabdominal computed tomography angiography， Improved dose effectiveness[J].Invest Radial，2011，46（12）：767-773.

[9] 康紹磊，曾憲春，謝曉潔，等.智能最佳管電壓掃描聯合自動管電流調節技術降低成人胸部CT掃描輻射劑量[J].中國醫學影像學技術.2013，29（4）：636-640.

（收稿日期：2014-05-22）

AB兩組受檢者平均有效輻射劑量（ED）分別為（1.18±0.29）mSv和（0.82±0.24）mSv ，B組較A組分別降低了30.5%，見表4。

表4 A、B兩組受檢者的輻射劑量比較（x±s）

3 討論

隨著影像技術的發展，低劑量螺旋CT已成為肺癌篩查的研究熱點，低劑量螺旋CT在降低了患者接受的放射劑量，同時對肺結節檢出也有較高的敏感性和特異性[6]。據報道，低劑量胸部CT檢查可使肺癌的死亡率降低20%[7]。在CT掃描中，傳統方法在降低輻射劑量的同時也降低了圖像質量。而各種迭代重建技術和Care Dose4D 技術的應用，實現了在降低輻射劑量的同時保證了圖像質量。該文采取了Care KV技術結合Care Dose4D技術的掃描方法，在保證圖像質量的同時將進一步降低輻射劑量。Care kV技術能夠根據 CT 檢查目的和受檢者的體型自動確定最優化的管電壓和管電流，實現最優化降低劑量的同時提高圖像質量，從而實現對受檢者的個性化掃描，既避免了受檢者接受不必要的輻射。

目前對CARE kV技術研究和應用的報道較少。Winklehne等[2，8]對BMI在同一水平的受檢者進行胸腹部及頭部CTA掃描，發現使用CARE kV技術可在圖像背景噪聲不增加、滿足診斷要求的同時降低輻射劑量，其中胸腹部降低約25%，頭部可下降約58%。該研究結果顯示，AB兩組圖像質量比較，無論是CT值、噪聲和信噪比等客觀指標還是圖像質量主觀評價，差異無統計學意義，符合診斷要求，同時有效輻射劑量（ED）B組較A組降低了30.5%，這與康紹磊等[9]對114例病例的相關研究結果一致：Care KV技術結合Care Dose4D技術組較固定KV結合Care Dose4D技術組輻射劑量降低了30.36%。但該文研究所用參考管電流是50mAs，而康紹磊等用110 mAs，因此該研究B 組有效輻射劑量（ED）（0.82±0.24）mSv 較他們的（1.72±0.87）mSv降低了49.41%。

綜上所述，Care KV技術結合Care Dose4D 技術比采用固定管電壓結合Care Dose4D 技術在胸部CT掃描中可在保證圖像質量的情況下明顯降低受檢者輻射劑量。該研究只是在一定BMI范圍內一定參考管電流和管電壓在胸部掃描的研究，因此結果可能有一定的局限性，今后我們將嘗試對各種BMI值的受檢者的不同部位用不同的參考管電流和管電壓進行深入研究，尋找不同個體不同部位的最佳低劑量CT掃描方案。綜上Care KV技術是值的推廣的CT掃描技術。

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[9] 康紹磊，曾憲春，謝曉潔，等.智能最佳管電壓掃描聯合自動管電流調節技術降低成人胸部CT掃描輻射劑量[J].中國醫學影像學技術.2013，29（4）：636-640.

（收稿日期：2014-05-22）

AB兩組受檢者平均有效輻射劑量（ED）分別為（1.18±0.29）mSv和（0.82±0.24）mSv ，B組較A組分別降低了30.5%，見表4。

表4 A、B兩組受檢者的輻射劑量比較（x±s）

3 討論

隨著影像技術的發展，低劑量螺旋CT已成為肺癌篩查的研究熱點，低劑量螺旋CT在降低了患者接受的放射劑量，同時對肺結節檢出也有較高的敏感性和特異性[6]。據報道，低劑量胸部CT檢查可使肺癌的死亡率降低20%[7]。在CT掃描中，傳統方法在降低輻射劑量的同時也降低了圖像質量。而各種迭代重建技術和Care Dose4D 技術的應用，實現了在降低輻射劑量的同時保證了圖像質量。該文采取了Care KV技術結合Care Dose4D技術的掃描方法，在保證圖像質量的同時將進一步降低輻射劑量。Care kV技術能夠根據 CT 檢查目的和受檢者的體型自動確定最優化的管電壓和管電流，實現最優化降低劑量的同時提高圖像質量，從而實現對受檢者的個性化掃描，既避免了受檢者接受不必要的輻射。

目前對CARE kV技術研究和應用的報道較少。Winklehne等[2，8]對BMI在同一水平的受檢者進行胸腹部及頭部CTA掃描，發現使用CARE kV技術可在圖像背景噪聲不增加、滿足診斷要求的同時降低輻射劑量，其中胸腹部降低約25%，頭部可下降約58%。該研究結果顯示，AB兩組圖像質量比較，無論是CT值、噪聲和信噪比等客觀指標還是圖像質量主觀評價，差異無統計學意義，符合診斷要求，同時有效輻射劑量（ED）B組較A組降低了30.5%，這與康紹磊等[9]對114例病例的相關研究結果一致：Care KV技術結合Care Dose4D技術組較固定KV結合Care Dose4D技術組輻射劑量降低了30.36%。但該文研究所用參考管電流是50mAs，而康紹磊等用110 mAs，因此該研究B 組有效輻射劑量（ED）（0.82±0.24）mSv 較他們的（1.72±0.87）mSv降低了49.41%。

綜上所述，Care KV技術結合Care Dose4D 技術比采用固定管電壓結合Care Dose4D 技術在胸部CT掃描中可在保證圖像質量的情況下明顯降低受檢者輻射劑量。該研究只是在一定BMI范圍內一定參考管電流和管電壓在胸部掃描的研究，因此結果可能有一定的局限性，今后我們將嘗試對各種BMI值的受檢者的不同部位用不同的參考管電流和管電壓進行深入研究，尋找不同個體不同部位的最佳低劑量CT掃描方案。綜上Care KV技術是值的推廣的CT掃描技術。

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[7] National Lung Screening Trial Research Team， Aberle DR， Adams AM， et al.Reduced lung-cancer mortality with low-dose computed tomographic screening[J].N Engl J Med，2011，365（5）：395-409.

[8] Winklehner A， Goetti R， Baumueller S， et al. Automated atten-uation-based tube potential selection for thoracoabdominal computed tomography angiography， Improved dose effectiveness[J].Invest Radial，2011，46（12）：767-773.

[9] 康紹磊，曾憲春，謝曉潔，等.智能最佳管電壓掃描聯合自動管電流調節技術降低成人胸部CT掃描輻射劑量[J].中國醫學影像學技術.2013，29（4）：636-640.

（收稿日期：2014-05-22）