CT對肺部疾病診斷的特異性和敏感性較高,增強CT在胸部病灶的診斷及鑒別診斷具有重要價值。然而,輻射劑量對受檢者的潛在傷害也應受到高度關注,如何保證圖像質量的同時降低患者的輻射劑量已經成為研究人員的重點課題之一[1].目前業界正在研究如何進一步降低患者接受的輻射劑量,關于銳影技術在胸部CT掃描中的應用文獻報道較少,銳影技術即智能最佳kV技術(CARE kV技術),它能夠根據CT檢查目的和受檢者的體型自動確定最優化的管電壓和管電流,實現最優化降低檢查劑量的同時提高圖像質量。本研究旨在討論銳影技術在胸部CT增強掃描中應用的可行性。
1對象與方法
1.1對象和分組 選擇2014年3-5月臨床懷疑胸部疾病且在昆明醫科大學第一附屬醫院醫學影像科接受CT增強掃描的患者160例作為研究對象。納入標準:無碘過敏反應;無嚴重心腎功能不全?;颊唠S機分為實驗組和對照組,每組80例。實驗組80例,男41例,女39例,年齡平均(47.67±16.32)歲;對照組80例,男44例,女36例,年齡平均(49.22±15.12)歲,兩組病例性別、年齡均無統計學差異(P均>0.05)。掃描前均簽署增強掃描知情同意書。
1.2儀器與方法對比劑:碘海醇注射液,規格:100ml∶37g(I),注射劑量70ml,速率3ml/s.采用Siemens Somatom Definition Flash CT(SOMATONM Definition Flash,Siemens Health-care,Forchheim,Germany)。掃描范圍從胸廓入口至肺底。掃描參數:實驗組:質量參考kV及mAs分別為120kV及110mAs,開啟實時動態曝光劑量調節(CARE Dose 4D)管電流,螺距1.55,球管旋轉時間0.28s,準直器128×0.6mm,層厚及層間距均為8 mm,觸發層面為肺動脈主干,觸發閾值100HU,使用智能最佳kV掃描技術;對照組:質量參考kV及mAs分別為120kV及110mAs,不使用智能最佳kV掃描技術,其余掃描參數同實驗組。
1.3圖像的客觀評價 在西門子CT后處理工作站使用“Viewing”軟件,調入每個患者層厚為8mm的橫斷位動脈期圖像,在縱隔窗上感興趣區(Regionof interest,ROI)確定為肺尖層面右側胸大肌、氣管分叉層面降主動脈、左心房中部3個層面無鈣化、偽影等干擾區,測量面積約35-40mm2,以最大限度保證每個患者ROI面積和位置的相同,測定各層面平均CT值及背景噪聲(SD),信噪比(SNR)=平均CT值/標準差,對比噪聲比(CNR)=(降主動脈平均CT值-同層肌肉平均CT值)/背景噪聲。
1.4圖像質量分析 隱藏掃描參數和患者信息后由2名主治醫師采用雙盲法獨立分析圖像,若有分歧請上級醫生參與分析達成一致。主要觀察縱隔、大血管、胸膜、胸壁軟組織、肺段及亞段支氣管顯示的清晰度,解剖結構細節、顆粒大小及偽影。圖像質量主觀評分標準[2]:5分:解剖細節及病灶清晰,能夠簡單明了地評價;4分:解剖結構和細節及病灶較清楚,能夠評價,但不是特別好;3分:大部分解剖結構及病灶可以滿足診斷,但少數圖像不能進行評價;2分:解剖結構及病灶顯示不清楚,細節不足以被發現;1分:解剖結構及病灶模糊,不能診斷。評分達3分及以上均能滿足診斷要求。解剖細節結合縱隔窗及肺窗分析,包括能否顯示病灶形態、大小及邊緣等。
1.5輻射劑量 記錄每個患者掃描時機器自動生成的容積CT劑量指數(CT dose index of volume,CTDIvol)、有 效kV、劑 量 長 度 乘 積 (dose lengthproduct,DLP),CTDIvol反映的是整個掃描容積的平均劑量;DLP是用來評價患者一次完整CT掃描總的輻射劑量,有效輻射劑量(effective dose,ED)計算公式:ED=DLP×K,K為換算因子,采用歐洲CT質量標準指南,胸部平均值為0.014[3].
1.6統計兩組患者病灶 正常、腫塊、結節、滲出和(或)實變、纖維條索、鈣化、空洞、胸腔積液、淋巴結的顯示情況。
1.7統計學處 采用SPSS 17.0統計軟件包,兩組的 圖 像 質 量、CTDIvol、DLP及 圖 像 平 均CT值、SD、SNR的比較采用兩獨立樣本的t檢驗,病變顯示情況用構成比描述,采用χ2檢驗,以P<0.05為差異具有統計學意義,應用Kappa檢驗測定不同醫師評分結果間的一致性,≥0.75為兩者一致性較好;0.4-0.76為一致性中等,<0.4為一致性較差。
2結果
2.1平均CT值的比較(表1)實驗組肺尖水平右側胸大肌、氣管分叉水平降主動脈、左房中部的平均CT值 與 對 照 組 比 較,差 異 無 統 計 學 差 異 (P >0.05)。
2.2 SD的比較(表2)實驗組肺尖水平右側胸大肌、氣管分叉水平降主動脈及左房中部噪聲低于對照組,兩組差異無統計學意義(P>0.05)。
2.3 SNR與CNR的比較(表3)實驗組肺尖水平右側胸大肌、氣管分叉層面降主動脈、左房中部信噪比低 于 對 照 組,兩 者 差 異 具 有 統 計 學 意 義 (P<0.05);兩組氣管分叉層面降主動脈對比噪聲比差異無統計學意義(P>0.05)。
2.4圖像質量主觀評分比較 實驗組與對照組縱隔窗圖像質量評分分別為4.44±0.03和4.32±0.02(t=1.35,P=0.211);兩組差異無統計學意義,且所有圖像質量評分均在4.0分以上,能夠滿足診斷要求,2名醫師對圖像質量評分的一致性較好(Kappa=0.778)(圖1,2)。
2.5圖像病變顯示情況(表4)實驗組與對照組病變構成比的差異無統計學意義(P>0.05)。
2.6輻射劑量的比較(表5)實驗組CTDIvol減少約1.63mGy,約為25.91%;DLP減少約56.40mGy·cm,約為27.10%;ED減少約0.79mSv,約為27.15%,差異均有統計學差異(P均<0.05)。
3討論
胸部增強CT掃描為多期相掃描,不同期相下,患者體內碘分布發生了明顯變化,各組織器官之間的碘濃度在動脈期差別最大,這有助于我們明確銳影技術對圖像對比的影響,因此我們選擇對照條件無統計學差異的兩組患者進行掃描,分析動脈期圖像質量。
CT圖像質量受很多參數的影響,對胸部CT增強來說,決定圖像質量最重要的是對比度和噪聲,業界為了綜合評價圖像質量引入了對比噪聲比這個參的[4].近年來醫學工作者也嘗試很多技術來降低輻射劑量,如實時動態曝光劑量調節管電流、固定低管電壓、固定低管電流、大螺距心電門控采集技術等均不同程度地降低了輻射劑量[5-7].銳影技術是目前在CT掃描環節最新的低劑量技術,相關研究已證明這種技術在顯著降低輻射劑量的同時提高圖像對比度[8,9].銳影技術是一種自動降低輻射劑量的技術,它能根據掃描的部位及目的的不同選擇相應的條件設置,然后根據預先設定的圖像質量水平,相應設定標準的質量參考kV,銳影技術能根據定位像的剖面密度及診斷目的進行調整來選擇最合適的管電壓及管電流,同時計算出CT劑量指數(CTDIvol)進行比較,然后從低到高依次選擇管電壓,如果CT的球管系 統 硬 件 允 許 則 選 擇 最 低 的 管 電 壓 進 行 掃描[10].銳影技術在保證圖像質量、提高圖像質量時,必須以保證圖像CNR不變或增加為標準,在盡可能降低管電壓的同時,適當增加管電流,而管電壓的降低會使得X線與患者的光電效應比例增加,導致不同密度組織,尤其是高原子序數組織間的吸收差別加大,增加強化血管的對比度,同時提高了圖像的CT值,才能實現明顯降低輻射劑量的同時提高圖像質量。本研究實驗組氣管分叉處降主動脈、左心房中部CT值較對照組明顯增加,與文獻報道相符[10].
Winklehner等[11]對體重指數在同一水平上的患者進行體部CTA掃描,使用銳影技術可以在圖像背景噪聲不增加的同時,輻射劑量降低約25%.本研究將銳影技術應用于胸部CT增強動脈期,結果實驗組圖像噪聲較對照組稍低,噪聲增加對軟組織的影響較大,但增強后CT值的增加使得對血管的影響不大,因為這種效應可以通過CT值的增加來補償[12].楊斌等[8,9]研究表明,單純使用銳影技術,雖然圖像噪聲有所增加,但并不影響診斷的需求,而且劑量降低了42.98%;在聯合使用SAFIRE迭代重建后,實驗組的圖像質量明顯改善,而且輻射劑量降低了31.49%.而本研究將銳影技術應用在胸部CT增強中,實驗組的圖像噪聲與對照組并無統計學差異,在提高圖像對比度的同時,顯著降低了輻射劑量。本研究表明實驗組CTDIvol、DLP、ED較對照組均有降低,實驗組有效輻射劑量ED較對照組減少約0.79mGy(27.15%);證明銳影技術顯著降低了患者的輻射劑量。本研究兩組圖像的對比噪聲比并沒有明顯差異,與文獻[11]報道一致。
本研究尚有一定的局限性,如沒有按病變的性質進行分類研究,有待進一步深入研究。
綜上所述,將銳影技術應用于胸部CT增強掃描中可以在降低圖像噪聲的同時降低患者的輻射劑量,還可以在保持圖像信噪比不變的前提下,提高圖像的對比度,值得臨床上推廣。
參考文獻
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