CT對胸部體模內病灶的檢出率：不同掃描條件的對比研究

隋巖，楊德武

隨著醫療衛生和科學技術的不斷發展，影像設備作為疾病診療活動的重要輔助手段，臨床應用范圍和價值得到了不斷的拓展和提升。同時，在人們健康意識和需求提升的基礎上，患者對X線類設備輻射危害的關注度也越來越高，因此受到醫學倫理等因素的限制，胸部疾病篩查和診斷中不同劑量的對比研究較難開展。本文以胸部X線體模為研究對象，通過對內置病灶的檢出率進行分析，比較不同CT掃描方式臨床應用效果的差異性，為優化CT掃描劑量奠定研究基礎，旨在指導臨床實際應用中在提供高質量圖像的同時降低輻射劑量的可行性[1-2]。

圖1 胸部體模含A類病灶(箭)的CT圖像，掃描條件為120kV、50mA。 圖2 胸部體模含B類病灶(箭)的CT圖像，，掃描條件為100kV、30mA。 圖3 胸部體模含C類病灶(箭)的CT圖像，掃描條件為80kV、10mA。

材料與方法

1.一般資料

選用日本京都科學生產的PH-2B胸部X線體模，并根據研究需要，在體模內放置特定數量的三類物質：①A類為糯米，短軸直徑1.5 mm，CT值-500 HU，數量80個；②B類為綠豆，直徑3.5 mm，CT值-450 HU，數量80個；③C類為黃豆，直徑5 mm，CT值-200 HU，數量40個。病灶設置區域包括肺尖段、兩側肺門段和肺外側段，本研究中僅對管電壓和管電流這兩項掃描參數進行調整和對比觀察。

2.檢查方法

使用GE LightSpeed VCT 64排螺旋CT機對胸部X線體模進行掃描，獲取實驗圖像。為得到病灶最大層面，使用GE AW4.4后處理工作站進行后處理，我們通過以病灶為中心進行多軸旋轉，選取病灶能夠顯示最大的截面，再利用多層面重組(MPR)技術獲得斜軸位和斜矢狀位圖像。窗寬和窗位設置為1500和-700 HU。

3.掃描參數

對體模進行胸部CT平掃，通過調整管電壓(80、100和120 kV)和管電流(10、20、30、40和50 mA)來獲得不同掃描條件的CT圖像用于對比分析，每類病灶組掃描15個序列，共完成45個序列的影像采集。各掃描方案的其它掃描參數相同：層厚5 mm，重建間隔5 mm，螺距0.516，轉速0.5 s/r，矩陣512×512，使用lung算法。完成掃描后將原始圖像重建為層厚、層間距均為0.625 mm的圖像進行觀察。

4.觀察指標

由2位具有5年及以上工作經驗的放射科醫師采用雙盲法分別對45個掃描序列的圖像數據進行觀察，識別3類病灶并進行人工計數(圖1～3)。如出現不同意見時，2位醫師經過協商獲得一致意見再進行統計。計算每個掃描序列圖像上病灶的檢出率(即可檢測識別的病灶個數占總設置數量的比值)[3-4]。

5.統計分析方法

使用SPSS 19.0軟件對研究數據進行統計分析，病灶檢出率以百分比(%)表示，組間比較采用χ2檢驗，以P<0.05為差異具有統計學意義，P<0.01為差異具有顯著統計學意義。

結 果

1.不同管電壓的影像分析結果

80、100和120 kV管電壓條件下放射科醫師對體模CT圖像上病灶的檢出率分別為73.75%(885/1200)、74.41%(893/1200)和76.58%(919/1200)，隨著管電壓的降低，對三類病灶的檢出率呈下降趨勢。以120 kV條件下的檢出結果作為參照，100和80 kV條件下病灶的檢出率與120 kV之間的差異均具有統計學意義(χ2=3.969和6.539，P均<0.05)，表明管電壓是影響胸部CT圖像上病灶檢出率的重要因素。

2.不同管電流的影像分析結果

10～50 mA管電流條件下放射科醫師對體模CT圖像上病灶的檢出率分別為80.33%(482/600)、88.00%(528/600)、92.67%(556/600)、93.33%(560/600)和95.17%(571/600)。以50 mA條件下的檢查率為參照，400 mA和30 mA組分別與其比較，差異均無統計學意義(χ2=1.861，P=0.173；χ2=3.282，P=0.070)；200 mA和10 mA組分別與其比較，差異均有統計學意義(χ2=19.989，P=0.000；χ2=61.407，P=0.000)。結果表明，管電流同樣是影響胸部體模CT圖像上病灶檢出率的重要因素。

討 論

目前，胸部CT檢查是臨床診療活動中的一項重要內容，隨著影像設備的發展和患者對輻射安全的重視，低劑量掃描方案成為相關領域的重要研究方向之一[5-6]。但是，低劑量CT掃描受到疾病類型、設備性能和后處理技術等諸多因素的影響，圖像質量較難滿足精準醫療的實際需要，同時實驗的可重復性不高限制了相關研究成果的推廣應用。

本研究中以胸部X線體模為研究對象，克服了CT檢查過程和結果可重復性的問題，同時也保障了研究結果具有臨床應用價值。胸部體模掃描條件分別設計了不同的管電壓和管電流模式，通過病灶檢出率的對比分析來探討掃描條件對臨床胸部疾病診斷效果的影響程度。對三類病灶的實驗數據進行分析，結果顯示CT掃描條件降低的情況下，病灶檢出率均有不同程度的下降，不同管電壓的χ2檢驗結果P值均小于0.05，差異具有統計學意義；不同管電流的χ2檢驗結果顯示，20 mA和10 mA的掃描條件下CT圖像對病灶的檢出率與50 mA之間差異顯著。之所以3種被檢物在降低掃描條件的情況下病灶檢出率出現下降，主要是由于掃描條件過低，噪聲嚴重影響了圖像的密度分辨率的原因。本組分析結果顯示，管電壓和管電流是影響胸部體模CT掃描圖像上病灶檢出率的重要因素。

胸部疾病種類繁多，病灶的病理和形態特征是病灶檢出率的關鍵因素，孤立性肺結節的大小和生長方式是評估結節惡性潛能的兩大要素，惡性結節的可能性與結節直徑呈正相關關系[7-8]。本研究設計的三類病灶考慮了不同密度、病變位置、大小形態等相關因素，但也僅代表幾種常見的病灶類型。由于所設置的三種被檢物的CT值均為負值，是否會對結果產生偏倚尚需進一步探討。且為了減少研究的不確定性，并未使用迭代技術，今后將進一步開展多樣病灶結合不同迭代算法、管電流自動調整技術的臨床研究工作，為提高放射科工作質量和醫院診療水平奠定基礎[9-10]。