低劑量CT肺部掃描臨床研究

胡芳 王芬芬 尹伯文 彭繪 李濤

[摘 要] 目的：通過對受檢者肺部行不同劑量CT掃描，以評價低劑量CT掃描對肺部成像質量的影響。方法：應用GE LightSpeed 16層螺旋CT對受檢者行肺部掃描，隨機分為四個實驗組，管電流分別為90 mA、120 mA、150 mA、180 mA，其他參數相同。記錄并比較其信噪比（SNR）、圖像主觀質量評分、CT容積劑量指數（CTD）和輻射有效劑量（ED）。結果：四組實驗組隨著管電流降低，CTD和ED顯著降低（p<0.05），SNR顯著減小（p<0.05），但圖像主觀質量評分差異不明顯（p>0.05）。結論：肺部低劑量CT掃描受檢者輻射劑量顯著下降的同時圖像信噪比也有所下降，但圖像質量能滿足臨床診斷的要求。

[關 鍵 詞] 肺部；低劑量；CT

[中圖分類號] R814 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）09-0018-02

近年來，由于CT技術的不斷發展與更新，CT成像技術在臨床疾病診治及科研等各領域獲得廣泛的應用。CT最初的應用目的是獲得高質量的圖像，對于輻射劑量的大小并沒有引起人們的重視，隨著CT廣泛的臨床應用，檢查人次及頻率的不斷提高，受檢者接受CT的輻射劑量大幅度增加，輻射危害及防護問題受到了人們的普遍關注，低劑量CT的應用日益受到重視。有肺部癥狀的患者，在治療前后常常需要進行多次CT檢查，并且時間間隔較短，如果使用常規方法，必然會導致患者在短時間內接受大劑量X線照射，增大癌癥發生的風險，所以如何設計及優化掃描方案，使受檢者在接受較低輻射劑量的同時獲得較好的圖像信息，成為當今影像學研究的重點。

鑒于肺部特殊的結構優勢，我們采用降低管電流的方法降低輻射劑量。管電流決定了X線管陰極燈絲發射電子的數量，其與CT輻射劑量之間呈線性關系，方便研究者統計數據。

一、材料與方法

（一）臨床資料

將2013年7月來我院進行胸部CT平掃的受檢者40例，隨機分成4組，每組10例。第一組：男4例，女6例，年齡24～70歲。第二組：男5例，女5例，年齡20～65歲。第三組：男7例，女3例，年齡18～66歲。第四組：男6例，女4例，年齡22～60歲。CT檢查前記錄受檢者身高、體重，并簽署知情同意書。組間一般資料經統計分析差異不顯著（p>0.05）。

（二）CT掃描設備、方法及參數

CT掃描設備為GE LightSpeed的16層螺旋CT。患者吸氣末單次屏氣掃描，掃描范圍為胸廓入口至后肋膈角尖端水平。采用自動毫安曝光技術掃描，第一組管電流設置為90mA、第二組管電流為120mA、第三組管電流為150mA、第四組管電流為180mA，其余參數不變：120kV，層厚10mm，層距10mm，螺距0.938：1。

（三）影像資料質量分析與評價

客觀圖像質量分析：掃描結束后，每組圖像內計算圖像的信號噪聲比（signal noise ratio，SNR），SNR=ROI平均CT值（HU）/ROI噪聲（HU）。

主觀圖像質量分析：掃描結束后，所有圖像在CT圖像工作站顯示器（分辨率3072×2048）上評估。評估時采用雙盲法，由2名副高職以上資格的診斷醫師對肺窗（窗寬1500Hu，窗位-500Hu）及縱隔窗（窗寬350Hu，窗位50Hu）下層厚為10mm的圖像進行閱讀、評價，并記錄結果。讀片順序由第3者將4組圖像數據混合排列。根據圖片質量將CT片分為甲、乙、丙3級。甲級：對比度及清晰度良好，病變區顯示良好；乙級：對比度及清晰度尚可，不影響診斷質量；丙級：分界不清，影響診斷。

（四）輻射劑量分析

記錄被試檢查時CT掃描儀自動生成的包括CT容積劑量指數[vol-ume CT dose index，CTDIvol （mGy）]、劑量長度乘積[dose length product，DLP（mGy.cm）]，有效劑量[effective dose，ED（mSv）]為DLP×K，其中K為轉換系數，在胸部的K值為0.0191。

（五）統計學分析

各組之間CTD、有效劑量、SNR采用方差分析，圖像主觀質量評分使用KAPPA分析，P<0.05為差異有統計學意義。所有統計學處理均采用SPSS19.0軟件進行統計分析。

二、結果

（一）輻射劑量比較：肺部低劑量CT掃描受檢者CT容積劑量指數、有效劑量隨毫安數減小而降低，差異有統計學意義（F值分別為430.165和873.704，p值均<0.05）。

（二）客觀圖像質量分析：肺部低劑量CT掃描受檢者圖像信噪比隨毫安數減小而降低，差異有統計學意義（F值為56.966，p<0.05）。

3.圖像主觀質量分析

40例受檢者的影像主觀圖像質量分析結果：18例為甲級，20例為乙級，2例為丙級。4組圖像質量評分結果無顯著差異（卡方值χ2=1.581，p=0.664）。

三、討論

近年來，隨著CT技術在臨床方面的迅速發展和廣泛運用，放射防護問題尤為重要，即使是醫用的低劑量電離輻射（0～100mSv）也會對人類的健康造成威脅，增加放射相關疾病的發生率。而接受的輻射劑量越高，則導致的風險越大。尤其是對于婦女和兒童等敏感人群而言，射線劑量的增加導致罹患放射相關疾病的風險的增加。劑量越高，CT圖像質量越好；劑量越低，則CT圖像質量越差。因此，如何使用最低輻射劑量獲得滿足病情診斷要求的圖像，如何在輻射劑量和診斷圖像之間找到一個最佳的平穩點，是正確使用和研究CT低劑量技術的前提。

對此，目前在放射學界取得較為一致認可的共識是，CT 低劑量技術的使用和研究要遵循 ALARA（As low As Reasonably Achievable，ALARA）最優化原則，即在保證獲取良好CT圖像質量（滿足臨床診斷的需求）的同時，盡可能合理地降低受檢者的檢查劑量。

肺部屬于含氣組織，肺泡內空氣與肺實質之間有良好的自然對比，低劑量僅降低管電流，對空間分辨率影響較小，只要保證一定的穿透力（kV），均會獲得比較滿意的圖像。

Naidich等研究表明，在其他掃描參數不變的情況下，當普通CT管電流降至20mAs時，獲得可用于診斷的肺部圖像，朱曉華等認為多層螺旋CT胸部掃描時25mAs左右的掃描條件較為合理，且同一掃描條件下肺窗圖像優于縱隔窗，需作后處理圖像的掃描時可考慮把電流降到25mAs～40mAs左右，后處理圖像質量不會因此明顯降低。我們的研究亦表明，低劑量CT掃描在研究范圍內大幅度降低輻射劑量的同時，圖像信噪比雖然明顯下降，但對圖像主觀質量的影響并不十分顯著，所獲得的圖像質量和信息可以做到完全滿足臨床診斷要求。另外，低劑量掃描還能降低球管的損耗，延長機器的使用壽命，降低醫院的運營成本，在達到了臨床醫生的診斷要求的同時，大大降低受檢者的X線輻射劑量，使病人特別是育齡婦女和兒童受到保護。

研究中，我們發現第一組出現了兩張不合格的圖像，該兩例受檢者均為體型肥胖者，可以推測，低劑量掃描圖像質量和患者體質量指數（BMI）、體型有關，在實際工作中，我們應根據患者的BMI和大致體形（瘦、中等、肥胖）適當調整掃描參數，從而實現個性化合理掃描。這是我們尚待進一步研究的內容。

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