常規肺部CT掃描下界定位標記的分析

王相權　王振★　狄幸波　毛德旺　丁忠祥　袁建華

常規肺部CT掃描下界定位標記的分析

王相權王振★狄幸波毛德旺丁忠祥袁建華

目的 發現一種有效限制常規肺部CT掃描感興趣區的方法，并比較各個肺下界定位指標的圖像質量和定位準確性。方法 行常規肺部CT檢查的連續212例患者，分析確定胸部前后位定位像中的6個肺下界定位指標（左、右側肋膈角，左、右側心膈角，左、右下肺紋理末端連線）與肺下界理想層面的相關性。6個定位指標的圖像質量（優、良、差）由兩位放射學醫師分別評價。結果 左、右側肋膈角和左、右下肺紋理末端連線這4個定位指標與肺下界理想層面均具有良好的相關性，pearson相關性分別為0.688、0.755、0.705、0.855。左、右側肋膈角和左、右下肺紋理末端連線這4個定位指標在胸部CT前后位定位像上有較高的顯示率，分別為94.8%、95.0%、88.2%、96.2%。結論 在限制肺部CT成像感興趣區的肺下界標記中，右下肺紋理末端連線可能比傳統的左、右側肋膈角定位更準確。

計算機X線斷層掃描 肺部 定位 圖像質量

在常規肺部螺旋CT掃描的臨床工作中，通常以側肋膈角作為定位指標，但整個肺野的掃描完全性達不到一個理想的效果，或者產生大量的額外圖像導致輻射劑量增加［1］。而CT的劑量長度乘積（DLP）在其他掃描參數不變的情況下，與掃描的照射長度有著密切的關系［2］，鑒于肺上界（肺尖）的定位相對固定、明確，因此具有一定活動度的肺下界定位在精確限定肺部CT掃描感興趣區，及避免患者接受不必要的輻射劑量方面具有重要意義。

1　臨床資料

1.1一般資料 回顧性分析2013年9月3日至30日在本院放射科進行常規胸部CT平掃的患者2336例。所有患者根據影像號以抽簽法選擇入組，每100例患者抽簽1次，在0～9這10個數字中抽取，選擇連續抽中數字的影像號尾號的病例。納入標準：胸部CT檢查范圍包括全部肺部區域，即從肺尖部到肺下界的最低處，在橫斷面肺部窗圖像上可明確識別肺下界理想層面。排除標準：胸部CT檢查伴隨腹部、骨盆、或頸部檢查，高分辨率胸部CT，肺活動度異常、胸廓畸形、脊柱側彎、心胸部手術（食管癌術后，肺下葉切除術后等）、胸腔積液、胸膜增厚、金屬偽影。最終，212例連續患者納入本項目，其中男118例，女94例，年齡21～89歲，平均61歲。

1.2方法 （1）檢查設備和參數：CT檢查設備為德國西門子（SOMATOM Definition AS 40），采用螺旋掃描方式，探測器準直16×1.2mm，螺矩1.2，管電壓12kV，開啟care dose 4D功能，圖像質量參考管電流110mAs，旋轉時間0.5s，掃描層厚5mm，重建間隔5mm，矩陣512×512，顯示視野（FOV）35cm×35cm～40cm×40cm，縱隔窗（L：40、W：400）卷積核：B31，肺窗（L：-600、W：1200）卷積核：B70。（2）檢查步驟 所有患者掃描前均由掃描技師訓練患者屏氣，囑患者深吸氣后屏氣。體位擺放：患者取常規仰臥位，雙臂舉過頭頂，胸部固定于掃描野中心，左右居中、無明顯偏斜。采集胸部前后位CT定位像（0°定位像），并根據定位像使用care dose 4D技術進行胸部橫斷面平掃。掃描范圍由肺尖至肺底，由胸骨切跡平面開始，逐層向下連續掃描至后肋膈角下界［1，3］。

1.3圖像分析 由2位＞10年胸部CT閱片經驗的放射科醫師以雙盲方式在工作站顯示器上，以3分法對胸部平掃的6個肺下界定位標記的的圖像質量進行評價。胸部前后位定位像中的6個肺下界定位標記根據胸部CT掃描常規，經咨詢15年CT掃描工作經驗的技術專家后討論確定。定位標記圖像質量評分標準：定位標記結構在影像上顯示清晰，無偽影為3分；定位標記結構顯示欠清晰，有偽影為2分；定位標記結構不可見為1分。某個定位標記的圖像質量評分為3分和2分的病例數總和占總病例數的比例表示該定位標記的可顯示率。圖像質量評分出現分歧時，由2位閱片者協商評定。對于每個檢查，肺實質最低部的圖像被定義為肺下界，通常以CT橫斷面肺窗圖像上可見肺葉的最低層面表示肺下界理想層面。根據胸部前后位定位像上的定位線和CT橫斷面圖像的床位，記錄6個定位標記和理想層面的Z軸定層數值。基于5mm層厚/5mm層間距的連續CT容積數據，分析6個定位標記和理想層面在Z軸定位上的相關性。

1.4統計學方法 采用SPSS19.0統計軟件。計量資料以（x±s）表示，計數資料用百分比或率表示。用Pearson檢驗6個定位標記與肺下界理想層面的相關性，用卡方檢驗各個定位標記的可顯示率。P＜0.05為差異有統計學意義。

2　結果

肺下界定位標記與理想層面的相關性和可顯示率 傳統的左、右肋膈角與肺下界理想層面有較好的相關性（r=0.688；r=0.755）；左、右下肺紋理末端與肺下界理想層面有較好的相關性（r=0.705；r=0.885），尤其是右下肺紋理末端相關性更顯著。右下肺紋理末端與左側肋膈角、右側肋膈角的可顯示率差異無統計學意義（χ2=0.496，P= 0.481；χ2=0.061，P=0.804）。左下肺紋理末端與左側肋膈角、右側肋膈角的可顯示率差異有統計學意義（χ2=5.95，P=0.15；χ2=8.186，P=0.004）。見表1。

表1　肺下界定位標記與理想層面的相關性和可顯示率

3　討論

隨著多排螺旋CT掃描儀在臨床上的廣泛應用，CT檢查相關的輻射劑量成為一個重要問題。雖然CT檢查作為X線檢查只占11%，但這項檢查技術卻占用在醫學成像時2/3的輻射劑量［3］。依照最小劑量原則（ALARA）［4］，使用多種技術方法可以減少輻射劑量［5～8］，其中限制成像興趣區域和自動管電流調制技術是最有效的手段。

有研究［1］表明在胸部常規螺旋CT掃描中，所獲得的大量額外圖像導致輻射劑量增加。平均有11.2張超肺下界的額外圖像和平均3.3張的超肺尖部的額外圖像。因額外的胸部CT圖像的獲得，使患者同時獲得大量的額外輻射劑量。在固定管電流技術時，額外圖像供獻了20.9%的DLP，在Z軸調制技術時，額外圖像供獻了56.9%的DLP。大多數額外輻射劑量產生在獲得超肺下界圖像上而非超肺尖圖像上，表明超肺實質底部圖像所獲得的輻射劑量比肺尖部以上的圖像所產生的多。因此，大量減少患者的輻射劑量可以通過限制超肺實質下界圖像數量來控制。

肺實質下界額外圖像的獲得，通常是由于延長胸部CT掃描區域的長度。技術人員獲得額外圖像的可能是由于缺乏適當的訓練，缺乏關于CT輻射劑量風險的認識，缺乏嚴格的CT研究的指導和監控，以及其試圖延長一點指定區域外的掃描容積，以確保包含解剖定義限制。因此更好的肺下界定位解剖標志是有效限定感興趣區域的關鍵因素。

本資料顯示，左、右側肋膈角和左、右下肺紋理末端連線這4個定位指標與肺下界理想層面均具有良好的相關性，pearson相關性分別為0.688、0.755、0.705、0.855。左、右側肋膈角和左、右下肺紋理末端連線這4個定位指標在胸部CT前后位定位像上有較高的顯示率，分別為94.8%、95.8%、88.2%、96.2%。在這4個定位指標中，左下肺紋理末端連線可能受胃內容物的干擾，在前后位定位像上顯示率稍低。而右下肺紋理末端與傳統的左、右側肋膈角的可顯示率差異無統計學意義（χ2=0.496，P=0.481；χ2=0.061，P=0.804）。因此，右下肺紋理末端連線是一個新的有效限制胸部CT成像感興趣區的肺下界標記，可能替代傳統的左、右側肋膈角定位標記。

本資料使用常規劑量的定位像，在低劑量掃描的定位像中［9，10］，這些定位標記是否還具有一樣的可定位率還需要探討。本資料使用胸部前后位定位像進行定位，盡管為減少雙定位像可能增加的輻射劑量，且也更符合大多數醫療機構的實際情況，但是否與雙定位像（正位和側位）研究的結果一致，還需要大樣本的研究來確認。

1Campbell J1， Kalra MK， Rizzo S，et al. Scanning beyond anatomic limits of the thorax in chest CT： findings， radiation dose， and automatic tube current modulation. AJR Am J Roentgenol，2005，185（6）：1525～1530.

2Zimmermann E1， Dewey M. Whole-heart 320-row computed tomography： reduction of radiation dose via prior coronary calcium scanning. Rofo， 2011，183（1）：54～59.

3Wallace AB1， Goergen SK， Schick D， et al. Multidetector CT dose：clinical practice improvement strategies from a successful optimization program. J Am Coll Radiol， 2010，7（8）：614～624.

4Rehani MM， Bongartz G， Kalender W， et al. Managing x-ray dose in computed tomography： ICRP Special Task Force report. Ann ICRP，2000，30：7～45.

5唐威，黃遙，吳寧，等.64層螺旋CT胸部低劑量掃描方案優選的多中心研究， 中華放射學雜志 ，2011，45（2）：142～148.

6袁知東，劉鵬程，王成林，等.噪聲關聯Z軸管電流調制技術降低多層CT胸部掃描輻射劑量的作用，中華放射學雜志，2008，42（11）：1196～1200.

7Singh S1， Kalra MK， Ali Khawaja RD， et al.Radiation dose optimization and thoracic computed tomography. Radiol Clin North Am，2014，52（1）：1～15.

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9傅強，劉婷，張琳，等.低劑量掃描方案在CT定位像中的應用. 中華放射學雜志， 2009，43（8）：862～866.

10江一峰，葉劍定，丁曉毅，等. 胸部低劑量CT圖像噪聲和偽影分析，中華放射學雜志，2010，44（1）：37～40.

310014 浙江省人民醫院放射科