胸部外伤64排螺旋CT低剂量与常规剂量的对照研究

【摘要】 目的：通过胸部外伤64排螺旋CT低剂量与常规剂量扫描的对照研究，合理选择剂量，探讨胸部外伤低剂量扫描的辐射防护及诊断价值。方法 60例胸部外伤患者根据临床需要行64排螺旋CT胸部扫描，按体重和身高用随机数字表法分成3组，每组各20例。对照组采用Z轴自动管电流调节扫描技术，管电流设置范围81mAs～250mAs；研究组1采用固定管电流扫描技术，管电流设置范围60mAs；研究组2采用固定管电流扫描技术，管电流设置范围本机最低剂量20mAs，其余扫描参数条件3组一致，记录3组CT剂量指数（CTDI vol）及剂量长度乘积（DLP）值。对获得的图像由放射诊断主任医师和副主任医师各1名在保证图像能够满足诊断的前提下分别进行质量评价，对3组不同CT剂量加权指数分别为6.23～14.73mGy，4.59mGy，1.53mGy.20mAs组图像质量与其它组比较，噪声明显，具有统计学意义。60mAs噪声不显著。结论 但SSD做肋骨重建完全能满足临床诊断要求。随着近几年交通，建筑业的发展胸部外伤的发生率日渐增多；胸部CT检查的临床应用也趋于常规。胸部CT扫描，由于其具有良好的天然对比同时又具有较好的空间分辨率，近几年相关的文献报到很多，也取得了很大的进展，尤其是肺部低剂量扫描。本文对60例外伤患者行64排螺旋CT低剂量扫描的可行性及应用价值的探讨，以期获得既能满足临床诊断要求的图像，又使患者接受较低的射线辐射。

【关键词】 胸部外伤；低剂量；体层摄影术；X线计算机

【中图分类号】R683 【文献标识码】B【文章编号】1005-0019（2013）12-0375-01

1 资料与方法

1.1 一般资料 2012年4月～7月对胸部外伤需行胸部CT扫描的60例患者，采用西门子Sensation64排螺旋CT机进行扫描。其中男58例；女2例；26～70岁，平均46岁。所有病人检查前均签署知情同意书。

1.2 CT扫描方案及图像重建 采用西门子Sensation64排螺旋CT扫描机完成检查。60例患者采用计算机随机字表法分为自动管电流调节扫描技术组（组1）20例和低剂量60mAs组（组2）20例，低剂量20mAs组（组3）20例。检查前去除患者颈胸部位饰物等其它金属物品。训练患者掌握呼吸和屏气的要领。在扫描过程中患者的须保持不动。扫描为患者仰卧，身体置于床面中间，两臂上举抱头。扫描范围一般自胸腔入口到肺下界膈面，或依据病变情况具体确定。扫描方案除更改管电流外其它条件不变组1自动管电流调节扫描技术采用81mAs～250mAs，研究组1固定管电流采用60mAs，组2固定管电流采用20mAs；

其它扫描参数分别为120KV，总扫描时间6.38s，断层宽度8.0・64×0.6・P1.4，二次重建0.75～1.0；组1的CT剂量指数（CTDI vol）为6.23～14.73mGy，研究组1（CTDI vol）为4.59mGy，研究组2（CTDI vol）为1.53mGy.图像重建：确定统一的肺窗和纵膈窗，肺窗窗宽W1200HU，窗位-600HU。纵膈窗窗宽W400HU，窗位C40HU。骨窗窗宽W1500HU，C450HU。

肋骨重建SSD。60例的CTDI vol值及剂量长度乘积（DLP）均按机器设备直接显示的数据记录。

组1 组2 组3

自动mas 60mas 20mas

1.3 评价方法 分别由2位经验丰富的影像诊断主任医师和副主任医师双盲法读片，回顾性分析扫描所得图像质量，评价图像是否能够满足诊断。评价标准：根据影像噪声、空间分辨率、密度分辨率及有无伪影，如微小解剖结构的显示情况，如小气道、肺血管、纵膈组织的对比度，肋骨骨折的情况以及纵膈或肺窗的伪影情况进行分析。分2个等级比较：（1）影像层次清晰，颗粒均匀，解剖结构显示能力强，满足诊断要求，图像质量为优；（2）影像层次一般，颗粒欠均匀，能显示解剖结构，达到诊断要求，图像质量为良。20mAs组低剂量扫描图像噪声有所增加，但能“容忍”，可达到诊断要求。意见不一致时2人共同协商确定，确定胸部外伤CT扫描最低剂量阈值。

1.4 统计学处理 采用SPSS15.0统计软件进行数据处理。3组间图像质量的比较采用χ2检验。P

2 结果

64排螺旋CT低剂量与自动管电流调节扫描的相关参数比较见表1。与自动管电流调节扫描相比64排CT固定管电流低剂量扫描时其mAs和CTDI vol分别下降87%、85%、，DLP下降72%，有效剂量E下降72%。低剂量20mAs，60mAs扫描与自动管电流调节扫描图像质量比较：60mAs和自动管电流调节扫描图像在图像质量方面无明显差别，20mAs组则有差别，具有统计学意义。20mAs组图像颗粒不均匀，密度分辨率低，肺尖部、肺底部噪声大但对于胸部外伤做SSD重建肋骨，了解皮下气肿，纵膈大血管有无损伤胸腔积液能够满足诊断要求。

表1 胸部低剂量与自动管电流调节扫描的相关参数比较

注：E=权重因子（K）×DLP；欧盟委员会（CEC）CT的质量标准指南中胸部权重因子为0.0170。

3 讨论

影响CT扫描剂量的因素较多{1-2} ，主要包括：（1）管电压：CTDI vol随X线管电压的升高而增加，降低管电压会产生比降低管电流更多的噪声，如120KV降低到80KV时，需要提高近4倍的管电流来保持同样的图像噪声水平，目前大部分CT管电压均采用120KV，即保证了射线的穿透力，又不会增加受检者的吸收剂量。因此，调节KV的方法并不被提倡。（2）管电流：X线管电流（mAs）和曝光时间之积的大小决定了CT所输出有用线束量的多少，mAs对受检者受照剂量影响很大，但仅改变mAs而其它扫描条件不变时，胸部扫描的CTDI vol随着mAs的增加而几乎呈线性增加。（3）螺距：螺距增加时，扫描空间中任何一点在X线束下的曝光时间将减少，因此，扫描剂量随之下降，CTDI vol随着螺距的增加而明显下降，但螺距的增加会提高管电流以保证图像噪声水平不变，辐射剂量反而会增加。

一般情况下管电压与射线穿透力和空间分辨率有关，由于管电流与射线剂量呈线性关系，降低管电流使受检者的辐射剂量下降成为可能。Naidich等{3}于1990年首次提出低剂量CT的概念，随后相关的文献报道也很多，尤其是胸部低剂量技术。管电流降低主要影响低对比分辨率组织的分辨，使得低对比组织（如脑、肝等）图像质量明显下降，但胸部肺组织因其本身具有天然高对比，所需图像主要追求空间分辨率，降低mAs扫描会增加图像噪声，但主要影响密度分辨率，只要背景噪声不影响骨结构的观察，从诊断的角度来说是可以接受的{4}。殷瑞根等{5}也证明在对胸部CT 扫描时，当扫描条件从常规扫描减少为仍有诊断质量图像的低剂量扫描时，CT机上显示的 CTDI vol可降低55%～85%。本组64排螺旋CT低剂量扫描mAs值下降幅度达到87%，完全具备最低剂量扫描的条件，在其它参数不变时，是可以通过改变管电流来降低辐射剂量的。本文对胸部外伤低剂量扫描经1.0薄层，高分辨算法显示经MPI重建冠状，失状面以及用1.0薄层，平滑算法经SSD重建肋骨，mAs值由200降至20，除肺尖区域噪声较高外肺部病变与周围正常组织的结构显示基本一致。评价皮下气肿，纵膈大血管，支气管断面，胸腔积液以及肋骨骨折的情况在各个层面均能清楚显示，不受mAs降低及图像重建影响，图像诊断质量无明显下降。

由于各向同性扫描的实现，使得胸部外伤低剂量CT扫描薄层高分辨重建以及SSD重建图像具有良好的空间分辨率及密度差别，不仅清楚的显示胸部的解剖结构及其病理变化，而且全方位的观察能发现一些X线摄影不易发现的微小骨折、钙化{4}，对主要观察部位的图像质量影响不大。管电流降低主要影响低对比分辨力，而对高对比分辨力影响甚小。本组病例对照研究又得到了胸部低剂量CT扫描无病变遗漏的结果，检查速度快，可以有效的保护患者，并保证图像质量。

由于肺组织具有良好的天然对比度，而量子噪声升高是与mAs的平方根成反比，充气的肺组织总平均CT值在-800～860HU之间，因此，肺组织中病变不易受噪声影响{6}。降低剂量后图像质量的下降主要由胸壁软组织和大血管引起，特别是病人的脂肪较厚与噪声水平密切相关，由骨性结构引起的线样伪影使肺尖的影响质量下降，需进一步研究解决方法。

合理使用低剂量原则是满足临床诊断要求的前提下尽量降低扫描剂量。国外学者研究证明110～140mA胸部CT的影像质量是可以接受的{7}高质量影像。本文验证扫描剂量管电流与射线剂量呈线性关系，60mAs扫描图像与常规剂量扫描图像几乎无变化，20mAs扫描图像与常规剂量扫描图像在肺尖部和肺底部噪声有所增加，但不影响诊断又使受检者的辐射剂量下降成为可能，减少了不必要的射线照射，同时低的管电流使CT机的输出量下降，减少χ射线管的热容量，延长CT机球管的使用寿命{8}

综上所述，由于胸部解剖结构较复杂，对于追求空间分辨率的肺部，在其它条件不变的情况下，降低扫描参数mAs值，虽然在一定程度上影响图像的密度分辨率，但不会对图像的空间分辨率产生影响，仍能保证较好的诊断质量，符合国际放射防护委员会提出的辐射防护原则。

参考文献

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[4] 秦维昌，刘传亚，亓恒涛。重视医用X线检查低剂量成像方法学的研究。中华放射学杂志，2008，42（10）：1013

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