低剂量胸部CT扫描技术的应用分析

李晶，周珏榕，黄雨琴，续晋铭，钱琳琳

上海市杨浦区中心医院 CT室，上海 200090

0 前言

近年来，随着多层螺旋CT技术在临床上的广泛应用，为临床提供了丰富、直观的影像学资料，然而CT是一种辐射剂量相对较高的放射学检查技术，这种技术显著增加了电离辐射对受检者及公众健康损害的潜在风险[1]。因此在CT的检查过程中科学合理地选择扫描条件及成像方式，做到辐射剂量的最优化选择，积极做好病人的辐射防护，对于CT技师来说非常重要。笔者随机对两组胸部检查的患者进行回顾性分析，探讨低剂量CT胸部扫描在临床检查中的可行性。

1 材料与方法

1.1 一般资料

搜集2011年10～12月间行胸部检查的100例患者，随机分为A、B两组各50例，均为男18例，女32例。平均年龄65岁。身高1.60～1.78 m，体重50～80 kg。

1.2 扫描技术

采用Siemens SOMATOM Sensation 4 行胸部扫描，所有患者均未使用对比剂。扫描前训练患者吸气后屏气，扫描范围从锁骨上缘至肺下缘膈肋窦水平，平均扫描时间为12 s左右。扫描条件：常规A组采用管电流90 mAs。低剂量B组管电流70 mAs。管电压均为固定120 kV，准直2.5 mm、FOV 380 mm、0.75/Rot、层厚8 mm。

1.3 剂量评估

辐射剂量包括剂量指数、剂量长度乘积（Dose Length Product, DLP）和有效管球剂量（eff.mAs）、总管球剂量（Total mAs）及CT容积剂量指数（CT Dose Index volume，CTDIvol），均来自扫描时计算机自测值。

1.4 图像噪声评价

在支气管隆突层面的胸升、降主动脉上取面积约1 cm2的感兴趣区，其CT值的标准差被定义为图像的噪声[2]。

1.5 图像评估

所有图像均有肺窗和纵隔窗，Kernel值B40f medium sharp（肺窗1500～600 HU，纵隔窗300～40 HU），扫描图像由2名高年资诊断医师进行盲审。

对两组剂量图像的肺窗和纵隔窗进行观察，分析肺尖、气管隆突、肺内血管及各纵隔周围结构的显示，并分别进行判读、评价。评判标准包括空间分辨率、噪声、伪影。将图像分为好、较好、一般、差4级（好：图像清晰、无伪影、噪声小；较好：图像较清、无伪影、噪声较小；一般：图像尚可、伪影小、噪声较大；差：图像模糊、伪影大、噪声大）。

1.6 统计学处理

图像的有效管球剂量、总管球剂量和放射容积剂量指数及图像噪声比较均行t检验，p＜0.05，表示两者差异有统计学意义。

2 结果

两组胸部扫描对比分析，见表1。单次扫描剂量分别为6.84 mGy、5.32 mGy，降幅23.3%。A组的平均有效管球剂量、总管球剂量和放射容积剂量指数分别为（75.83±4.92）mAs 、（2092±128.14）mAs和（5.77±0.42）mGy。B组分别为（56.24±5.87）mAs 、（1592±114.02 )mAs和 (4.29±0.69）mGy,两组相比差异均有显著性（t=20.62、t=35.41、t=5.48，p均＜0.05）。A组的图像噪声为（11.4±2.97）HU，略低于B组的（14.22±3.39）HU，两者差异有统计学意义（t=6.71，p＜0.05）。除B组图像噪声有所增加，两组图像均可清晰显示肺纹理、肺内血管及纵隔周围的组织结构，见图1～4。两组图像质量，见表2。图像质量较好以上的

表1 两组胸部扫描对比分析

表2 两组胸部扫描图像质量比较 （例）

3 讨论

X线剂量的大小是CT图像质量的保证，目前CT快速发展通常并没有导致剂量的减少，在临床检查中不可避免地对患者带来辐射危害，所以对患者剂量的控制是至关重要的。为有效降低CT辐射剂量，探索管理CT辐射剂量的方法，自动管电流调制技术（Automatic Tube Current Modulation，ATCM）就是其中最有效的方法之一，它不仅能降低CT辐射剂量，且能保证图像质量。

3.1 管电流的最优化

在管电压不变，降低管电流时间mAs已成为CT成像技术快速发展中的一个重要指标。在保证图像质量的前提下，预设管电流应调制最佳有效参数，使用最少的CT辐射剂量（即mAs最小化）。自动管电流调制技术用手动的方式调节球管电压和管电流以平衡图像噪声和辐射曝光量。在曝光时间固定的情况下，射线源的调制只能通过管电流的调整来实现。传统的CT扫描采用的参数为110 mAs[3]。有文献报道[4]扫描胸部从160 mAs降至100 mAs, 单次扫描剂量CTDI 11.1 mGy降至6.9 mGy。本分析中B组采用的参数为70 mAs，受检者的辐射剂量明显降低，单次扫描剂量CTDI 5.32 mGy，为原来76.7%。符合国际放射防护委员会（ICRP）提出的辐射防护最优化原则。A组的平均有效管球剂量、总管球剂量和放射容积剂量指数分别为（75.83±4.92）mAs 、（2092±128.14）mAs和 （5.77±0.42）mGy。B组分别（56.24±5.87）mAs 、(1592±114.02) mAs和 (4.29±0.69）mGy，两组差异有统计学意义（p＜0.05）。

3.2 低剂量扫描图像质量

由于肺具有天然对比，肺部扫描由90 mAs降至70 mAs，除B组背景噪声略大，两组图像凭肉眼无法区分判断，图像质量无明显下降，两组图像质量较好以上的A组为96%（48/50），B组为94%（47/50）。B组扫描图像肺纹理、肺内血管及纵隔结构显示清晰，对段及段以下支气管也能显示其走行及周围结构的关系。理论上降低剂量可增加影像噪声，噪声随扫描剂量的降低而逐渐增大。Takahashi等[5]研究发现，低剂量50 mAs与250 mAs相比，图像的噪声增加。近年来还有文献对多层CT使用＜50 mAs剂量进行研究的报道[6]。本研究结果显示A组的图像噪声为（11.4±2.97）HU，略低于B组的（14.22±3.39）HU，两组差异有统计学意义（P＜0.05）。与Takahashi等报道相符。

在不影响诊断可接受图像质量的条件下，应尽可能用低剂量减少患者的辐射剂量。管电流的降低可以减少辐射剂量，但会增加图像噪声，主要是图像噪声比，图像噪声和辐射剂量是一对矛盾的指标。有作者在低剂量扫描方面曾做过一些研究，但它是以牺牲图像质量为前提的[6]。有研究认为[7]胸部低剂量采用管电流80 mAs，能够保证图像噪声较小，同时明显降低辐射剂量。本组结果显示在管电压不变条件下，管电流70 mAs的图像质量，即能减少辐射剂量又能满足诊断的要求（图5）。

3.3 降低辐射剂量的几种技术

管电压、管电流、扫描时间、螺距、层厚、扫描容积等是影响辐射剂量的主要因素，辐射剂量与管电流、扫描时间、扫描容积呈正比例线性相关。在临床实践工作中，减少CT辐射剂量最主要方法是降低管电流，增加螺距。在层厚一定时，增加螺距会减少辐射量，螺距与辐射剂量成反比[8]，但同时也会增加病灶的漏检率。为此在层厚一定时要明确扫描范围，对技师来说必须精确扫描范围，应用螺旋扫描常得到不必要的扫描层数，因而设定扫描程序范围需精准到位，根据个体差异来确定实际扫描的长度，切忌扫描范围过大。为保证呼吸幅度均匀一致，所有检查应在均匀吸气状态下进行。另外缩短扫描时间，胸部螺旋扫描可以在12 s左右完成全肺的检查，螺旋扫描一般呼吸及心血管搏动引起的运动伪影显著减少，尽量避免因伪影而重复扫描。

3.4 低剂量胸部扫描的临床意义

近年有报告提出，人群中医疗辐射量已达30%～50%，而CT是这种照射的主要来源，过高的辐射对患者的伤害较大，并有诱发肿瘤的危险[9-10]。据ICRP公布的数字，人体接受1 mSv的辐射曝光量时发生癌变的危险性为百万分之五十[11]。为此在对患者行CT检查时，须严格适应症，尽可能降低辐射剂量，减少医源性带来的损害。低剂量扫描即显著降低了受检者的辐射剂量，又降低了球管的消耗，延长了机器的使用寿命，降低了医疗成本。

由于CT检查的辐射剂量相对较高，因此，对患者所接受的辐射剂量应该重视，不应单纯追求图片的质量。在不影响诊断价值的前提下，可采用剂量应低于正常参考值，对检查技师来说通过调整参数，尽可能减少辐射剂量，对成像质量与过多曝光需加以权衡，是当今影像技术的方向，根据不同的患者选择合理的mAs扫描，也是放射技师探究的课题。

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[3]周康荣.胸部颈面部CT[M].上海:上海医科大学出版社,1996:14.

[4]俞安乐,黄海伟,陈春美,等.次低剂量螺旋CT胸部扫描临床应用[J].中国CT和MRI杂志,2006,4(2):26-30.

[5]Takahashi M,Maguire WM,Ashtari M,et al.Low-dose spiral computed tomography of the thorax:comparison with the standard-dose technique[J].Invest Radiol,1998,33(2):68-73.

[6]聂永康,蔡祖龙,赵绍宏.低剂量螺旋CT筛选检查早期肺癌的初步研究[J].中华放射学杂志,2002,36(3):230-234.

[7]赵峰,曾勇明,彭刚,等.胸部低剂量CT扫描管电流与噪声的分布相关性研究[J].中华放射医学与防护杂志,2012,32(1):100-103.

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