低剂量CT扫描在腰椎间盘扫描中的应用

黄 强 徐志根 胡利荣 侯洪涛 杨光钊

(1.长兴县人民医院,浙江 长兴 313100;2.浙江省立同德医院,浙江 杭州 310012)

随着CT设备更新换代,CT应用范围日益扩大,受检者所接受的X线辐射剂量也大幅度增加,CT所引起电离辐射风险已成为严重的医疗问题和社会问题,低剂量扫描成为研究热点。目前国内外对肺部、儿童及鼻窦等低剂量扫描有较多研究,并得到推广[1-4]。但作为最常见的检查部位之一腰椎间盘,其低的剂量CT扫描研究较少。作者根据体质量指数(BMI)设置不同剂量(mAs),并与常规剂量图像进行比较,研究腰椎椎间盘低剂量CT检查患者所受的辐射剂量和图像质量。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择浙江省长兴县人民医院2011年1～8月接受腰椎间盘CT检查者120例,其中男72例,女 48例;年龄 18～78岁,平均(48±16)岁;BMI≤20有30例,21～25有30例,26～30有30例,＞30有30例。每位受检者签署知情同意书。

1.2 扫描方法 使用东芝Aquilion16 TSX-101A和GE Lightspeed16排螺旋CT机,扫描参数:层厚2.5mm,FOV180×180;常规剂量(280mAs),BMI≤20,管电流70mAs;BMI 21～25管电流100mAs;BMI 26～30管电流130mAs;BMI＞30管电流160mAs;管电压均为120kV。每个椎间盘扫描范围从上椎体下缘至下椎体上缘共4层,分别用常规剂量和低剂量扫描2次共8层,工作站记录CT剂量指数。

1.3 图像处理与评价 所有病例数据传到工作站,在椎间盘中心层面采用椭圆测量感兴趣区CT值,范围(ROI)为349.46mm2,以其标准差SD来评价噪声的客观指标。由2名主治医师以上职称的医生在不知道剂量的情况下采用双盲法评价图像质量。观察内容为椎间盘、硬膜囊、椎间孔、黄韧带、神经根、椎体骨缘及腰大肌,一共7项。观察软组织窗宽/窗位 400/40Hu和骨窗窗宽/窗位 2000/400Hu。判断标准:常规剂量和低剂量扫描图像显示一致,完全符合诊断要求为优;两组图像显示1～2项不一致,但不影响诊断为良;两组图像显示2项以上不一致,且影响诊断为差。当两位观察者评估不一致时,经反复讨论决定。

1.4 统计学处理 所有数据均采用均数±标准差表示,采用SPSS13.0统计软件包分析数据。

2 结 果

2.1 图像质量 不同BMI图像优良率差异无统计学意义(P＞0.05),详见表1、图1～4。

表1 不同组别图像质量比较评估

图1a BMI≤20kg/m2(120kV,70mAs)

图2a BMI 21～25kg/m2(120kV,100mAs)

图3a BMI 26～30kg/m2(120kV,130mAs)

图4a BMI＞30kg/m2(120kV,160mAs)

2.2 辐射剂量和噪声 不同BMI之间以及它们与常规剂量组之间辐射剂量有非常显著性差异(P＜0.01);而不同BMI之间的噪音无显著性差异(P＞0.05),它们与常规剂量组之间有非常显著性差异(P＜0.01),详见表2。

图1b BMI≤20kg/m2(120kV,280mAs)

图2b BMI 21～25kg/m2(120kV,280mAs)

图3b BMI 26～30kg/m2(120kV,280mAs)

图4b BMI＞30kg/m2(120kV,280mAs)

表2 不同体质量指数辐射剂量和噪声的比较±s)

表2 不同体质量指数辐射剂量和噪声的比较±s)

注:不同组管电压恒定,均为120kV

BMI(kg/m2)n 管电流(mAs) 辐射剂量(mGy) 噪声(SD)≤20 30 70 4.9±0.21 19.64±3.73 21～25 30 100 7.0±0.32 21.55±6.37 26～30 30 130 9.1±0.42 23.22±4.12＞30 30 160 11.2±0.51 24.12±3.62常规剂量 120 280 19.6±0.84 12.89±3.42

3 讨 论

国际放射防护委员会(ICRP)主张,X线检查应遵循实践正当化、防护最优化原则[5-6],就是以最小的代价和最小的接受辐射剂量来获得有价值的影像。腰腿痛、腰扭伤等患者均需进行腰椎间盘CT检查,与此伴随的是X线辐射剂量的大幅增加。在保证良好图像质量的基础上应最大限度地降低辐射剂量。辐射剂量是由扫描参数决定的,不同厂家设置的常规扫描参数不同,为了获取较理想的图像和考虑特殊受检人群而设置的扫描参数往往偏高,具有一定的下调空间,陈凯等[7]报道也有相同观点。扫描参数主要有管电压(kV)、管电流(mA)和螺距(Pitch)等。管电流量与辐射剂量之间呈线性关系,因此单纯降低管电流量是目前应用最广泛的一种低剂量CT扫描方法[8-9]。但单纯降低管电流量会增加图像噪声,噪声的存在会掩盖或降低图像中某些特征的可见度和病灶的辨别率,所以也不能一味降低管电流量,而应该根据受检者的胖瘦程度即体质量指数(BMI)调整管电流量。

在腰椎间盘扫描中,主要观察有无椎间盘突出或膨出、硬膜囊受压情况、黄韧带有无增厚、椎间孔或侧隐窝有无狭窄、椎管前后径有无狭窄、神经根有无受压、椎间小关节有无增生等,由于腰椎间盘与椎体间存在良好组织密度差别,在管电压不变的情况下,作者参考了一些文献并根据平时经验按照BMI设置不同的管电流(mAs),即 BMI≤20kg/m2,管电流70mAs;BMI 21～25kg/m2,管电流100mAs;BMI 26～ 30kg/m2,管电流 130mAs;BMI＞30kg/m2,管电流160mAs。结果提示,根据体质量指数设置管电流进行腰椎间盘CT扫描所获得的图像,不同BMI之间的噪音无显著性差异(P＞0.05),它们与常规剂量组之间有显著性差异(P＜0.01)。虽然噪声有所增加,但各组的图像质量优良率无显著性差异(P＞0.05)。在图像质量完全能满足诊断要求的前提下,作者考察了不同BMI患者所受到的辐射剂量,表2提示,不同BMI之间以及它们与常规剂量组之间辐射剂量有显著性差异(P＜0.01),BMI低的患者所受辐射剂量少。所以根据BMI设置CT扫描剂量在腰椎间盘CT扫描中应该推广。

[1] 王宝华,仝金凤.低剂量CT扫描技术研究进展.实用医药杂志,2011,28(2):171

[2] 刘士远,于红.积极推进胸部低剂量CT扫描的临床应用.中华放射学杂志,2010,44(1):6

[3] 孟悛非,范淼.重视CT低剂量研究.中华放射学杂志,2009,43(7):679

[4] 马恩森.低剂量CT在儿童中的临床应用进展.华西医学,2007,22(3):675

[5] Frush D P,Applegate K.Computed tomography and radiation understanding the issues.JAm Coll Radiol,2004:1L113

[6] 中华人民共和国卫生部.放射诊疗管理规定.2006,01,24

[7] 陈凯,殷放,洪国斌,等.腰椎低剂量CT检查的临床应用.中国辐射卫生,2010,19(3):374

[8] 李纬,朱绍成,闫丽.体质量指数指导腰椎低剂量CT扫描的应用研究.中国辐射卫生,2011,20(1):74

[9] 董艳军,王静,张培功,等.多层螺旋CT低剂量扫描在腰椎中防护价值的研究.滨州医学院学报,2010,33(6):416