眼眶部低剂量螺旋CT扫描参数的优化

江时淦，洪春凤，王豪，白雪冰，张谭俊雄

随着CT新技术在医学领域的广泛应用，受检者辐射量的问题引起了社会的关注[1]。利用最低辐射量获得满足诊断要求的图像，是放射界研究的热点。晶状体是X线敏感器官，对其的放射防护更应受到重视。本研究分析眼眶部螺旋CT检查管电流、层厚、螺距与辐射量的关系，旨在探讨眼眶部低剂量螺旋CT扫描参数的优化。

材料与方法

1.一般资料

搜集本院2010年1月－2012年3月行眼眶部CT检查患者320例。男178例，女142例。年龄3～91岁，平均36岁。320例中眼眶部未见异常者65例，占位性病变26例，眼眶外伤171例，炎性病变58例。将320例随机分成16组，每组20例。

2.检查方法

使用GE HiSpeed Dual螺旋CT机，固定扫描参数：管电压120kV，机架转速1s／r，扫描范围50mm。16组扫描参数：140、2、0.75，140、2、1.5，140、3、0.75，140、3、1.5，110、2、0.75，110、2、1.5，110、3、0.75，110、3、1.5，80、2、0.75，80、2、1.5，80、3、0.75，80、3、1.5，60、2、0.75，60、2、1.5，60、3、0.75，60、3、1.5，以上每组数据分别代表管电流（mA）、层厚（mm）、螺距。记录每组容积CT剂量指数（CTDIovl）和剂量长度乘积（DLP）平均值。

3.评价方法

图像质量评价分4个等级[2]：好，影像层次清晰，颗粒均匀，解剖结构显示好，满足诊断要求；较好，影像层次较清晰，颗粒较均匀，解剖结构显示较清楚，达到诊断要求；一般，影像层次一般，颗粒欠均匀，尚能显示解剖结构，基本达到诊断要求；差，影像层次不清，颗粒粗大，解剖结构模糊，无法达到诊断要求。阅片采用双盲法，由两名主治医师按照上述评价标准对图像质量进行评价，结果不一致时，两人协商后统一意见。

4.统计学方法

应用SPSS 17.0软件包进行统计分析，图像等级计数资料采用秩和检验，管电流组间的多样本比较采用Kruskal－Wallis法，螺距组间和层厚组间两样本比较采用Wilcoxon法，以P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

16组不同扫描参数的图像质量等级、X线辐射量平均值见表1。

其他参数相同，层厚2mm和螺距0.75的4组管电流组间，层厚3mm和螺距0.75的4组管电流组间以及层厚3mm和螺距1.5的4组管电流组间图像质量差异无统计学意义（统计量 H值分别为7.705，5.279，5.707，P 均＞0.05），层厚2mm 和螺距1.5的4组管电流组间图像质量差异有统计学意义（统计量H 值为9.603，P＜0.05）；层厚2mm 和螺距0.75，层厚3mm和螺距0.75，层厚2mm和螺距1.5以及层厚3mm和螺距1.5管电流140mA组与80mA组间图像质量差异无统计学意义（统计量H值分别为0.942，1.613，1.889，0.994，P 均 ＞0.05），与60mA组间图像质量差异有统计学意义（统计量H值分别为6.11，6.125，7.701，4.310，P 均＜0.05）。其他参数相同，1.5螺距组与0.75螺距组组间图像质量差异无统计学意义（统计量u值分别为0.255，0.581，0.239，0.122，0.698，0.554，0.451，0.357，P 均 ＞0.05）。其他参数相同，2mm层厚组与3mm层厚组组间图像质量无统计学意义（统计量u值分别为1.255，0.982，1.187，1.168，0.892，1.345，1.316，1.426，P 均＞0.05）。

表1 16组扫描参数的图像质量等级及X线辐射量平均值

图1～4 140mA组。影像层次清晰、颗粒均匀，清楚地显示晶状体、玻璃体、眼肌及视神经等组织结构，图像质量好。图1 管电流140mA，层厚2mm，螺距0.75。 图2 管电流140mA，层厚3mm，螺距0.75。 图3 管电流140mA，层厚2mm，螺距1.5。 图4 管电流140mA，层厚3mm，螺距1.5。 图5～8 110mA组。影像层次清晰、颗粒较均匀，清楚地显示晶状体、玻璃体、眼肌及视神经等组织结构，图像质量好或较好。 图5 管电流110mA，层厚2mm，螺距0.75。 图6 管电流110mA，层厚3mm，螺距0.75。 图7 管电流110mA，层厚2mm，螺距1.5。 图8 管电流110mA，层厚3mm，螺距1.5。

图9～12 80mA组。影像层次清晰、颗粒较均匀，可以清楚显示晶状体、玻璃体、眼肌及视神经等组织结构，图像质量较好。图9 管电流80mA，层厚2mm，螺距0.75。 图10 管电流80mA，层厚3mm，螺距0.75。 图11 管电流80mA，层厚2mm，螺距1.5。 图12 管电流80mA，层厚3mm，螺距1.5。 图13～16 60mA组。影像层次欠清晰、颗粒欠均匀，晶状体、玻璃体、眼肌及视神经等组织结构边缘粗糙，图像质量一般。 图13 管电流60mA，层厚2mm，螺距0.75。 图14 管电流60mA，层厚3mm，螺距0.75。 图15 管电流60mA，层厚2mm，螺距1.5。 图16 管电流60mA，层厚3mm，螺距1.5。

从表1可知，X线辐射量与管电流呈正相关，当管电流从140mA组降至80mA组时，CTDIovl和DLP分别下降42.84% 、42.86%，140mA 与80mA 图像质量差异无统计学意义，与60mA图像质量差异有统计学意义，且80mA组以上的图像质量均能达到临床的诊断要求；X线辐射量与螺距呈负相关，当螺距从0.75 增 至 1.5 时，CTDIovl和 DLP 分 别 下 降49.98%、47.37%，螺距组间图像质量差异无统计学意义；X线辐射量与层厚间关系不大，当层厚由3mm降至2mm 时，CTDIovl和 DLP分别降低9.90%、12.23%；层厚组间图像质量差异无统计学意义，但2mm层厚组图像噪声较大（图1～16）。

讨 论

国际辐射防护委员会（International commission on radiological protection，ICRP）2007年建议书[3]中指出导致视力障碍的白内障的阈值剂量估计值分别为单次短时照射剂量5Gy，分割多次照射或迁延照射总剂量大于8Gy；多年照射中，每年以分割照射或迁延照射接受剂量时的年剂量率大于0.20Gy／年；可检出晶状体浑浊的对应阈值则低一些，分别为0.5～2Gy，5Gy和＞0.1Gy／年。因此，放射科医师要特别关注眼部的辐射量。

影响螺旋CT辐射量的因素有管电压、管电流、曝光时间、扫描范围、螺距、准直器宽度等。改变其中任何一项参数，都能改变辐射量。因此，降低辐射量的途径很多，但每一项参数的变化都会影响图像质量。低剂量CT扫描技术在胸部、鼻窦、骨骼系统和CTA等方面得到广泛的应用。眼眶内组织的密度差异大，有利于低剂量扫描技术的开展。

X线辐射量与管电流呈正相关，但随着剂量的降低，图像噪声增加。本组资料的结果显示，层厚2mm和螺距0.75、层厚3mm和螺距0.75及层厚3mm和螺距1.5的各4组管电流组间图像质量差异无统计学意义，层厚2mm和螺距1.5的4组管电流组间图像质量差异有统计学意义，笔者认为此差异可能与本组病例的个体因素有关；140mA组与80mA组图像质量差异无统计学意义，而与60mA组图像质量差异有统计学意义。80mA组的图像质量基本都能达到诊断要求，高于李晓会等[4]报道的50mA，可能与研究对象的年龄段和设定的管电压有关。80mA组的CTDIovl和DLP比140mA组分别下降42.84%、42.86%。

螺距是螺旋扫描方式特有的扫描参数。一般认为，螺距越大，一定范围内的光子数越少，图像的噪声越大。但是，近年来有实验研究表明螺旋CT内插方式和重建算法对噪声有一定影响，而螺距在一定范围内对噪声水平影响不明显[5-6]。本组资料的结果与上述观点一致，当其他扫描参数相同，螺距值从0.75增至1.5时，图像噪声未见明显增加，图像质量差异无统计学意义。而CTDIovl和DLP分别下降49.98%、47.37%。因此，大螺距扫描是降低辐射量的有效途径。

层厚是影响图像分辨力的一个重要因素，薄层扫描时，图像噪声较常规扫描增加，表现为图像颗粒较粗。本组资料表明：当其他扫描参数相同时，层厚与辐射量间关系不大，当层厚3mm降至2mm时，CTDIovl和DLP分别降低9.90%、12.23%；图像质量差异无统计学意义，但2mm层厚图像噪声明显增加。薄层CT扫描时，为保证图像质量，同一部位较普通扫描的射线剂量需增加30%～50%[7]。因此，层厚的选择应根据扫描的部位、病灶的密度、大小等情况来确定，薄层扫描实际上增加了辐射量。

本研究的不足之处：没有研究管电压与图像质量、辐射量的关系，未进行性别、年龄、身高、体重等个体化因素的分组研究。康德强等[8]证实个体化因素与图像质量、辐射量有密切的关系。

总之，优化扫描参数能大幅降低辐射量。降低管电流，加大螺距是目前降低辐射量的常用而有效的方法。眼眶部螺旋CT扫描参数设置为80mA、螺距1.5时，既能获得良好的图像质量，又能有效的降低辐射量。致谢：江西医学院上饶分院统计学赵宏教授对本研究的统计学指导！

[1]Nickoloff EL，Alderson PO.Radiation exposures to patients from CT ：reality，public perception and policy[J].AJR，2001，177（2）：285－287.

[2]杨瑞，代立梅，李剑颖，等.多层螺旋CT低剂量扫描在眼眶部外伤检查中的应用[J].中华放射学杂志，2010，44（7）：731－734.

[3]刘长安，李小娟，高玲.辐射诱发白内障阈剂量判断：变化在即[J].中华放射医学与防护杂志，2011，31（3）：249－251.

[4]李晓会，申富海，吴晓琴，等.低剂量CT扫描在儿童眼眶部疾病中的应用[J].实用放射学杂志，2010，26（6）：916－917.

[5]陈伟，李文政，唐友林.螺旋CT图像噪声的评价[J].放射学实践，2003，18（7）：535－536.

[6]亓恒涛，秦维昌，王巍，等.64层螺旋CT噪声测试及其影响因素分析[J].中华放射医学与防护杂志，2007，27（2）：195－198.

[7]郑树卿，张骏，席仁刚，等.CT检查的辐射剂量及其对策[J].中华放射医学与防护杂志，2003，23（5）：389－390.

[8]康德强，赵晶，彭楠，等.辐射剂量个体化基础上降低64层CT冠状动脉成像扫描剂量的应用研究[J].中华放射学杂志，2012，46（3）：234－238.