肋骨骨折多层螺旋CT最佳低剂量扫描参数的选择

刘岳峰,马二奎,李青松,董 馨,靳心昱

(1.北京市房山区第一医院放射科,北京102400;2.北京市丰台区铁营医院放射科)

肋骨骨折是胸部外伤中最常见的并发症,胸部平片是其确诊的主要手段。但常规胸片对于错位不明显的肋骨骨折或不完全性肋骨骨折往往容易漏诊。重症、危重患者因无法站立也不能获得满意的胸片,这些都给患者的及时诊治及医疗鉴定造成极大困难。因此近几年螺旋CT扫描及后处理重建被广泛应用于急诊胸部外伤时肋骨骨折及其它并发症的诊断。但常规胸部CT扫描时患者接受的X射线辐射剂量大,本研究的目的在于通过改变CT管电流从而降低射线剂量而获得的CT扫描及后处理重建影像,以期取得肋骨骨折的最佳低剂量扫描参数。

1 材料与方法

1.1 临床资料

2009年1月-2010年1月期间,首先选择30名志愿者,其中男性17例,年龄18-72岁,平均年龄41.7岁。女性13例,年龄37-59岁,平均年龄46岁,入选者被随机分为3组。检查前每名志愿者被告知检查方法,并签署知情同意书。通过不同低剂量螺旋CT扫描,取得肋骨重建的最佳低剂量CT扫描参数。再选择10例胸部平片确诊有或临床怀疑肋骨骨折需要胸部CT扫描的确诊病例,利用所得最佳参数进行低剂量螺旋CT扫描及后处理重建,以证实最佳扫描参数的可靠性。

1.2 多层螺旋CT扫描及后处理

扫描设备:美国GE公司16排螺旋CT(LightSpeed16)。

扫描参数:螺旋扫描 层厚10 mm,层距10 mm,螺距比1.375,后处理重建层厚1.25mm。扫描管电压120 kv,低剂量管电流分别为100 mA、50 mA及25 mA。

采用美国GE公司后处理工作站(aw4.2)进行容积再现(VR)、多平面重组(MPR)后处理重建。

1.3 CT影像的判定

分别由正主任医师、副主任医师及主治医师各一名,采用双盲法读片,分别观察肋骨皮质清晰程度、影像噪音大小及有无伪影产生。以影像判断一致为认同,如有分歧则共同分析影像,以最终达成一致。我们将影像的评价标准分为三级:Ⅰ级3分,扫描肋骨骨皮质锐利,影像噪音小,重建影像无伪影。Ⅱ级2分,肋骨骨皮质清晰,影像噪音较大,但不影响肋骨观察,重建影像无伪影。Ⅲ级1分,肋骨骨皮质大部完整,但因影像噪音大,伪影重,部分肋骨骨皮质出现重建伪影,不能达到诊断要求。肋骨骨折的判断为肋骨骨皮质部分或完全断裂,有/或无错位、分离移位,同时判断有无肺挫裂伤及胸腔积液。

1.4 统计学分析

使用SPSS16.0软件对3组低剂量CT扫描评分进行统计学分析,观察不同毫安对影像成像总体的影响及组间差异,P＜0.05表明差异有统计学意义。

2 结果

2.1 30名志愿者不同管电流分组的CT横断及重建图像观察及统计学分析

10名100mA组志愿者中,8名CT扫描薄层及后处理重建图像肋骨皮质所见均清晰,影像噪音小,无伪影,评分为3分。其余2名被评为2分的志愿者较肥胖,肋骨影像清晰,但噪音较大。10名50mA组志愿者中有6名评分为2分,3名体瘦者扫描及后处理肋骨影像清晰,噪音小,评分为3分,1名体胖者影像较差评为1分。10名25 mA组志愿者中,8名影像噪音大,重建图像出现伪影被评分为1分,其余2名体瘦者虽然影像噪音大,但重建图像伪影小,不影响肋骨观察被判为2分。秩和检验(Kruskal Wallis检验)表明,100 mA组平均分为2.8分,50 mA组平均分为2.2分,25mA组平均分为1.2分,三组间差异均有统计学意义(χ2=18.921,P=0.000),100 mA组及50 mA组影像显示肋骨清晰完整,能够达到诊断肋骨骨折的要求。25mA组影像噪音大,重建影像出现伪影影响肋骨观察,甚至出现假像影响骨折的判定[图1、2]。因此我们认为50 mA管电流是判断肋骨骨折时最佳的低剂量螺旋CT扫描参数。

图1 a-c 志愿者100 mA、50m A组低剂量扫描薄层重建图像显示肋骨影像清晰、完整。25 mA组扫描时噪音伪影致肋骨骨皮质显示不完整,似不完全骨折(白箭)。

图2 a-c 志愿者100 mA、50 mA组低剂量扫描VR重建显示肋骨清晰、完整。25 mA组低剂量扫描VR重建图像噪音大,显示肋骨欠清晰。

2.2 50 mA管电流低剂量螺旋CT扫描对肋骨骨折及肺挫伤、胸腔积液的判断

10例胸部外伤患者行50 mA低剂量螺旋CT扫描后行薄层及VR、MPR后处理重建,其中8例为完全性肋骨骨折,2例为不完全性肋骨骨折,所有完全性肋骨骨折薄层图像及VR、MPR后处理重建均能显示,其中2例伤势严重者出现肺挫裂伤及胸腔积液[图3、4]。2例不完全性肋骨骨折薄层图像及MPR后处理重建均能显示,其中1例VR显示者为肋骨外侧骨皮质断裂,VR遗漏的不完全性肋骨骨折为内侧骨皮质断裂[图5]。

3 讨论

胸部外伤后,常规胸片可以判断大多数的肋骨骨折,但是对于那些错位不明显的骨折和不完全性骨折的判定就无能为力,常造成不必要的医疗纠纷。对于严重胸部外伤后伴随的肺部、胸膜等并发症,常规胸片的作用也是有限的,可造成临床的救治延误。因此多层螺旋CT扫描及其后处理重建在胸部外伤及肋骨骨折判定方面得到广泛应用,与常规胸片比较,它提供了更为丰富和准确的信息[1]。而多层螺旋CT

图3 a 50 mA低剂量扫描VR重建清晰显示右侧多发肋骨骨折(白箭)。

图3 b 50 mA低剂量扫描清晰显示右肺挫裂伤及胸腔液。

图4a-b 50 mA低剂量MPR与VR重建图像清晰显示错位不明显的右侧第2前肋骨折(白箭)。扫描则具有扫描速度快、范围广及能够后处理重建的更大优势。

图5 a 50 mA低剂量薄层显示局部肋骨内侧骨皮质轻度错位(白箭)。

图5 b MPR重建图像证实为不完全性骨折(白箭)。

多层螺旋CT扫描及其后处理技术的应用,拓宽了CT在临床上的应用范围。但在CT检查广泛应用的同时,随之而来的是患者所接受的X线剂量也大幅度提高。在西方发达国家中CT被认为是造成医源性辐射的最主要原因[2]。国内研究也证实,常规胸部CT辐射剂量大约是100倍于胸片[3]。如何在保证影像检查质量的同时,降低受检者射线辐射也逐渐为成为临床的热门研究课题。Naidich等[4]于1990年首次提出了低剂量CT(Low Dose CT,LDCT)的概念,即保持其他扫描参数不变,通过降低管电流成像,减低射线剂量以达到诊断目的,并使受检者所受的射线剂量相应下降。

现阶段国内外的低剂量CT研究包括人体各个系统,但主要集中在胸部病变的检出及诊断,在骨骼方面的低剂量扫描应用较少。郭文梅等[5]应用不同低剂量对骨盆进行扫描,提示管电流为50 mA时可满足骨盆骨质结构的观察。

本组低剂量螺旋CT扫描研究表明,当将CT管球管电流降低到100 mA进行胸部螺旋CT扫描时,胸廓的骨性结构均能达到满意的诊断结果。而当管电流降至50 mA时,虽然影像噪音明显增加,但通过对横断图像及其后处理重建图像的观察,也能达到诊断的目的,对于不完全骨折也能够准确判断。当X线管球的管电流降低到25 mA时,影像的噪音非常明显,伪影严重,影像质量不佳,特别是部分噪音伪影穿过肋骨形成低密度线影,类似不完全骨折,因而会影响异常骨性胸廓的判断。因此我们认为,胸部外伤时的最佳低剂量CT扫描的管电流是50mA。由于胸部外伤常导致肺组织的挫裂伤及胸壁软组织、胸膜损伤,出现肺组织及胸壁软组织的密度及结构异常改变、胸腔积血等,50 mA时的低剂量螺旋CT扫描影像完全能够达到诊断目的。本研究中还发现,50mA低剂量扫描影像在极个别体型较胖者部分肋骨因噪音伪影明显,影像观察欠满意,因此我们认为,当遇见肥胖患者时,可以适当增加CT管球管电流以提高影像质量,避免骨折漏诊。

对于胸部外伤后的肋骨骨折判断,应采用薄层横断影像与后处理重建影像结合的观察方法。由于常规胸片漏的肋骨骨折为错位不明显、不完全的骨折,或为肋弓转折处、肋骨前端骨折,因此薄层重建及多平面重组(MPR)是观察这些骨折的最佳组合[6]。我们在低剂量扫描后判断肋骨骨折使用薄层横断图像与容积再现重建(VR)的方法。当横断影像怀疑有不完全骨折时,增加多平面重组(MPR)以做出最后诊断。

总之,我们认为50 mA管电流可以作为胸部外伤时低剂量螺旋CT扫描及其后处理重建的最佳剂量,它不仅大大降低了患者所受的射线照射计量,同时也能够减低CT管球的损耗。

[1]Jelly LM,Evans DR,Easty MJ,et al Radiography versus spiral CT in the evaluation of cervicothoracic junction injuries in polytrauma patients who have undergone intubation[J].Radiographics,2000,20(Spec):S251.

[2]Kennedy TC,Miller Y,Prindiville S.Screening for lung cancer:revisedand the role of sputum cytology and fluorescence bronchoscopy in high risk group[J].Chest,2000,7:72.

[3]魏宝杰,张 镭,翟仁友,等.低剂量双螺旋CT薄层扫描筛查早期癌初步研究[J].JCT,2002,11:21.

[4]Naidich DP,Marshall CH,Gribbin C,et al.Low-dose CT of the lungs:preliminary observations[J].Radiology,1990,175:729.

[5]郭文梅,申丽盈,马春华.多层面螺旋CT低剂量在骨盆扫描中的应用研究[J].医学理论与实践,2003,16:1402.

[6]王淑丽,王林森,孙鼎元等.多层螺旋CT在肋骨细微骨折诊断中的应用价值[J].中华放射性杂志,2005,39(12):1289.