呼氣末屏氣胸部CT掃描在體檢中的應(yīng)用價(jià)值

趙飛， 李磊， 彭婉琳， 敬茜， 張凱， 劉科伶， 李玉明, 胡斯嫻, 徐旭, 李真林

隨著公眾健康意識(shí)的提高，健康體檢年受檢量不斷上升。胸部CT在肺部疾病篩查中具有重要的價(jià)值，其低劑量檢查也成為近年來關(guān)注的重點(diǎn)[1-3]。降低胸部CT掃描劑量的主要方法有降低管電壓、降低管電流和自動(dòng)曝光技術(shù)等[1,4，5]，但這些方法均可能增加圖像噪聲。掃描長度控制著受檢者受照射的容積，其他掃描參數(shù)不變時(shí)，掃描長度越大，劑量長度乘積(DLP)值越大，即受檢者受到的有效劑量越高[6]。降低掃描長度是減少輻射劑量的有效方法，且不會(huì)增加圖像噪聲。本研究采用深呼氣末屏氣進(jìn)行胸部CT掃描，擬探討該方法在體檢中的臨床應(yīng)用價(jià)值。

材料與方法

1.研究對(duì)象

納入2016、2017年均在四川大學(xué)華西醫(yī)院體檢中心行胸部CT掃描的體檢者33例,其中男16例，女17例；年齡27～79歲，平均(56.09±13.35)歲；身高145～182 cm，平均(161.45±8.80) cm；體重45～90 kg，平均(59.45±9.49) kg。2016年胸部CT檢查采用常規(guī)深吸氣末屏氣掃描，設(shè)為A組，2017年胸部CT檢查行深呼氣末屏氣掃描，設(shè)為B組。檢查前均去除受檢部位金屬物，并進(jìn)行屏氣訓(xùn)練。

2.檢查方法

使用Siemens SOMATOM Definition AS+ 128層螺旋CT，受檢者仰臥位，頭先進(jìn)，雙手上舉，掃描范圍從肺尖至肺底。掃描參數(shù)：準(zhǔn)直128×0.6 mm，層厚5 mm，層間距5 mm，球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間為0.5 s，Pitch 1.2，重建軟組織窗(卷積核 B31f，窗寬350 HU，窗位50 HU)、肺窗(卷積核B60f，窗寬1200 HU，窗位為-600 HU)及HRCT(層厚0.625 mm，層間距0.625 mm，卷積核B70f，窗寬 1800 HU，窗位-400 HU)。

3.圖像評(píng)價(jià)

所有圖像均上傳至Syngo MMPW工作站，由2位高年資放射科診斷醫(yī)師采用雙盲法對(duì)圖像進(jìn)行評(píng)分。整體圖像質(zhì)量的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[7，8]：5分，解剖細(xì)節(jié)顯示清楚，能夠簡單明了進(jìn)行評(píng)價(jià)；4分，解剖細(xì)節(jié)較清楚，能夠評(píng)價(jià)；3分，大部分的解剖結(jié)構(gòu)可用于診斷，少數(shù)解剖結(jié)構(gòu)(膈肌、支氣管細(xì)小分級(jí)等)不能進(jìn)行評(píng)價(jià)；2分，基本解剖結(jié)構(gòu)顯示不清楚，解剖細(xì)節(jié)不足以被發(fā)現(xiàn)；1分，解剖結(jié)構(gòu)模糊，不能用于診斷。評(píng)分<3分認(rèn)為不能滿足診斷需求。2位醫(yī)師意見出現(xiàn)分歧時(shí)，經(jīng)協(xié)商達(dá)成一致。客觀指標(biāo)測量方法：選定3個(gè)層面(胸骨頸靜脈切跡、主動(dòng)脈弓和氣管分叉平面)，在肺實(shí)質(zhì)區(qū)域勾畫1個(gè)興趣區(qū)(ROI)，避開鈣化及條狀偽影等；在背部肌肉放置1個(gè)ROI，避開肌間隙；在胸壁正前方1 cm處放置1個(gè)ROI，避開骨骼偽影、避免容積效應(yīng)和邊緣效應(yīng)(圖1)。ROI面積為(2.25±0.61) cm2，記錄ROI內(nèi)CT值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，計(jì)算圖像的SNR、CNR。SNR=肺實(shí)質(zhì)CT值的均值/空氣CT值的標(biāo)準(zhǔn)差；CNR=(肺實(shí)質(zhì)CT值的均值-背部肌肉CT值的均值)/背部肌肉CT值的標(biāo)準(zhǔn)差 。測量肺尖上段及肺底下段額外掃描長度及肺段掃描長度(圖2)。

4.輻射劑量

記錄容積CT劑量指數(shù)(CTDIvol)和劑量長度乘積(DLP)，有效劑量(ED)=DLP×k，其中k取常數(shù)0.014 mSv/mGy·cm[9]。

5.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。連續(xù)性變量的分布特征用D’Agostino-Pearson檢驗(yàn)分析,符合正態(tài)分布的變量以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。兩組圖像的主觀圖像質(zhì)量評(píng)分采用秩和檢驗(yàn)分析；圖像SNR、CNR、CTDIvol、DLP、ED值及掃描長度的組間差異采用配對(duì)t檢驗(yàn)分析，P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.圖像質(zhì)量的比較

A組5分24例，4分9例；B組5分21例，4分11例，3分1例，所有圖片均可清晰顯示解剖細(xì)節(jié)，滿足診斷需求(圖3、4)；兩組圖像的主觀評(píng)分無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.732，表1)；兩組圖像的SNR、CNR差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05，表1)。

表1 兩組圖像質(zhì)量主、客觀評(píng)價(jià)的比較

2.輻射劑量及掃描長度的比較

B組的CTDIvol、DLP、ED較A組降低13.08%，且差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.001，表2)；肺尖上段、肺底下段額外掃描長度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，肺段掃描長度差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001，表2)。

表2 兩組圖像輻射劑量及掃描長度的比較

討 論

X線對(duì)人體的危害程度與所受輻射劑量的大小有關(guān)。聯(lián)合國原子輻射影響科學(xué)委員會(huì)(UNSCEAR)在2008年的報(bào)告[10]中指出，X線診斷的醫(yī)療照射作為人工電離輻射的最大來源呈不斷增加的趨勢。CT對(duì)肺部疾病的診斷具有極高的敏感性和特異性，已成為診斷肺部腫瘤的首選影像學(xué)方法。在不影響影像診斷的前提下，國內(nèi)外學(xué)者目前主要采用降低管電壓、管電流和自動(dòng)曝光等方法來降低患者所受輻射劑量，通過深呼氣末屏氣掃描以降低掃描長度的方法在胸部CT及其輻射劑量相關(guān)性的研究并不多見。

圖1主動(dòng)脈弓層面ROI的放置方法。圖2肺尖上段、肺底下段額外掃描長度和肺段掃描長度測量方法，其中h1為肺尖上段額外掃描長度，h2為肺段掃描長度，h3為肺底下段額外掃描長度。圖3深呼氣末屏氣CT掃描圖。圖4深吸氣末屏氣CT掃描圖。

CT輻射劑量與掃描長度呈正相關(guān)，降低掃描長度可降低CT輻射劑量且不影響圖像質(zhì)量。國內(nèi)外已有通過減少掃描長度的方法降低CT冠狀動(dòng)脈成像和肺動(dòng)脈成像的輻射劑量的文獻(xiàn)報(bào)道[11,12]。常規(guī)胸部CT采用深吸氣末屏氣再采集圖像的方法，肺實(shí)質(zhì)處于舒張狀態(tài)，較本文采用的深呼氣末屏氣再采集圖像的方法，掃描長度更長，患者所受輻射劑量更大。本研究中，兩組肺尖上段及肺底下段掃描長度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而B組(深呼氣末屏氣)較A組(深吸氣末屏氣)肺段掃描長度降低，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，故輻射劑量降低主要是由于肺段掃描長度降低引起的。不同器官對(duì)X線的敏感程度不同。胸部CT檢查中，甲狀腺、肝臟、脾臟和胃更容易受到額外X線的影響，尤以甲狀腺為著。額外的輻射劑量對(duì)上述器官可能產(chǎn)生遠(yuǎn)期的不良影響，增加其患癌的可能性。本研究中，B組的輻射劑量較A組大幅度降低(約13.08%)，且前者肺尖上段及肺底下段的掃描覆蓋范圍較后者進(jìn)一步縮小，從而降低了X線對(duì)這些敏感組織器官可能造成的不良影響。

本研究發(fā)現(xiàn)，兩組圖像SNR、CNR均無明顯差異；圖像整體質(zhì)量評(píng)分均≥3分，均滿足影像診斷需求，兩組間差異亦無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。隨著CT設(shè)備的不斷更新?lián)Q代，現(xiàn)代CT已實(shí)現(xiàn)亞毫米級(jí)成像(本研究重建圖像層厚為0.625 mm)，而目前影像可識(shí)別的肺部小結(jié)節(jié)均>1 mm；另外，中國肺癌低劑量螺旋CT篩查最新指南提出，將篩查陽性結(jié)節(jié)最小直徑設(shè)定為5 mm，可使檢出結(jié)節(jié)的假陽性率降低20%[13]。上述小結(jié)節(jié)直徑均大于本次研究重建圖像的層厚，故肺實(shí)質(zhì)在呼氣末屏氣狀態(tài)下采集圖像不會(huì)造成結(jié)節(jié)病變的漏診，且呼氣相HRCT掃描能夠清晰的觀察到空氣潴留的特征表現(xiàn)，對(duì)臨床小氣道病變的早期診斷具有重要意義[14]，可在降低輻射劑量的同時(shí)獲得滿足診斷需求的圖像。

本研究的不足之處：①樣本量較少；②沒有采用組織器官加權(quán)因子對(duì)肝臟、甲狀腺等進(jìn)行更加精細(xì)的計(jì)算，可能低估額外X線對(duì)敏感器官的損傷。

綜上所述，相對(duì)于深吸氣末屏氣胸部CT檢查，深呼氣末屏氣胸部CT檢查可獲得滿足診斷需求圖像，同時(shí)明顯降低輻射劑量，可成為體檢胸部CT的常規(guī)檢查方式。