俞新华 汪福康 宋 敏 冯惠勇 王 簕 张 志
随着CT在医疗中的广泛应用,人们对医源性辐射造成的健康损害越来越关注。在保证图像质量的同时尽可能降低辐射剂量成为人们对CT检查的普遍要求。因此提出了低剂量CT的概念,低剂量CT已经成为肺癌筛查的常用扫描方式[1]。
本研究通过常规CT和低剂量CT的对比研究,探讨低剂量CT在肺癌术后短期复查中的应用价值。
1.1.1 一般资料 收集2010年7月至2012年8月于广州市胸科医院行肺癌初次手术治疗的患者共83例,男性55例,女性28例,年龄范围34~71岁,平均年龄(54.6±8.8)岁。所有患者术后10天内均行常规CT平扫,其中50例行常规剂量扫描(A组),33例行低剂量扫描(B组)。
1.1.2 仪器及参数 所有CT检查均由东芝Aquilion 16层螺旋CT机完成。常规剂量扫描参数为:管电压120 kV,管电流80 mA,层厚5 mm,螺距5 mm。低剂量扫描参数为:管电压120 kV,管电流40 mA,层厚5 mm,螺距5 mm。
1.2.1 图像分析和评分 所有术后CT图像由2位富有经验的放射科诊断医生进行盲法阅片,分别就图像质量、临床需求按照评分标准进行评分。取2人评分的平均值作为最终评分结果。
图像质量评分针对正常组织器官边缘、组织间的密度差别、图像伪影、图像噪声共4项标准,每项显示满意记1分,大部分满意记0.5分,大部分不满意或完全不满意记0分。得分≥3.5分为优,3.4~3.0分为良,2.9~2.5分为合格,<2.5分为不合格,以≥2.5分为满足诊断需求阈值。
然后从临床需求角度出发,对CT图像显示肺肿瘤术后最常见的5种并发症(肺炎、胸水、气胸、骨断裂、软组织损伤)的定性和范围是否显示满意作出判断和评分。评分标准为:所有并发症均能明确定性且范围显示满意得3分,所有并发症能明确定性但是小部分范围显示欠满意得2分,小部分并发症无法明确定性或大部分并发症的范围显示不满意得1分,大部分并发症无法明确定性得0分。
1.2.2 记录CT辐射剂量 CT扫描机自带的软件上能够显示每次扫描的辐射剂量参数容积CT剂量指数(CT dose index volume,CTDIvol)和剂量长度乘积(dose length product,DLP)。
将A、B二组的评分数据和辐射剂量数据进行对比分析,应用t检验的统计学方法。所有数据采用SPSS 13.0软件包进行分析,以P<0.05为有统计学意义。
A组50例肺癌手术病例中,男性35例,女性15例,年龄范围36~71岁,平均年龄(54.2±8.6)岁;其中右肺手术31例,左肺手术19例。B组33例肺癌手术病例中,男性20例,女性13例,年龄范围34~67岁,平均年龄(55.2±9.2)岁;其中右肺手术18例,左肺手术15例。二组在性别、年龄、手术部位方面均不存在显著性差异。二组病例在术后均出现不同程度的肺炎、胸水、气胸、骨断裂、软组织损伤。
2.2.1 图像质量 A组评分均优于B组。二组在图像质量方面的平均得分见表1,二组之间存在显著性差异(t=4.752,P<0.001)。
二组病例所有CT图像质量的得分均≥2.5分,均满足诊断需求。根据评分结果,A组中40例为优,10例为良;B组中16例为优,12例为良,5例为合格。示例图片(图1~4)。
2.2.2 临床需求 二组的所有CT图像都能明确定性肺炎、胸水、气胸、骨断裂、软组织损伤的存在与否。二组在胸水、气胸、骨断裂方面都能作出清晰范围判断。B组在软组织损伤、肺炎范围的显示方面略差于A组。二组在满足临床需求方面的平均得分见表1,二组之间不存在显著性差异(t=1.233,P=0.222)。示例图片(图1~4)。
A组得分均≥2分,其中25例得3分,17例得2.5分,8例得2分。B组得分均≥2分,其中13例得3分,11例得2.5分,9例得2分。
A组病例CTDIvol的范围为(16.5~22.4)mGy,DLP的范围为(147~224)mGy/cm,B组CTDIvol的范围为(8.5~12.6)mGy,DLP的范围为(68~126)mGy*cm。2组的平均辐射剂量(CTDIvol、DLP)见表1,B组均明显低于A组,存在显著性差异(t=29.402,P<0.001;t=18.083,P<0.001)。
表1 2组图像评分及辐射剂量结果比较Table 1 Comparison of image score and radiation dose between two groups
图1 胸部平扫,常规剂量,纵隔窗Figure 1 Chest scanning,conventional dose,mediastinal window
图2 胸部平扫,常规剂量,肺窗Figure 2 Chest scanning,conventional dose,lung window
图3 胸部平扫,低剂量,纵隔窗Figure 3 Chest scanning,low dose,mediastinal window
随着医疗技术的发展,越来越多的大型医疗设备应用于临床,其中应用最多的是诊断用X线设备。其中CT扫描检查造成的电磁辐射已经成为最主要的医源性辐射来源之一[2]。随着民众自我健康意识的提高,人们对电磁辐射引起的身体损害也越来越关注。对于CT检查所能造成的辐射损伤,国家是有严格限制标准的,但是人们还是希望进一步降低CT检查所造成的电磁辐射。有文献报道公众受辐射剂量每增加1 SV,癌变发生率将增加4.1%[3]。因此无论是从公众要求还是理论上,都应该在满足临床需求的基础上尽量降低CT的电磁辐射剂量,实现辐射剂量最优化。因此科研工作者提出了低剂量CT的概念,成为目前研究的热点之一。
关于低剂量CT的临床应用,目前国内外已经有许多相关文献报道。但是大多从诊断角度出发,研究低剂量CT在具有天然良好对比度的组织(如肺部[4-6]、鼻窦[7-8]、骨折[9]、阳性结石[10])的应用;或者从辐射敏感性出发,研究低剂量CT在盆腔性腺[11-12]或儿童[13-15]中的应用价值。本文作者认为低剂量CT不应该仅局限于某些部位或某些人群,应该从临床需求角度出发,尽可能扩大低剂量CT的应用范围。因此本文针对肺癌术后短期内的常规CT检查,从临床对于术区病情判断需求的角度出发,探讨低剂量CT在肺癌术后短期复查中的应用价值。
临床上在肺癌术后短期内一般会常规进行一次影像检查,它的目的是为了了解术后是否发生了并发症(肺炎、胸水、气胸等)以及并发症的严重程度。随着CT技术的不断发展及患者经济条件的改善,术后行CT检查的患者越来越多。这些行肺癌手术的患者在术前均要进行详细的包括CT检查在内的各种医学检查。而术前CT检查的目的是尽可能详细地了解原发病灶的性质和寻找转移灶。因此临床上对于术前、术后2次CT检查的需求目的是不一样的。对于术前CT检查,其目的是尽可能正确地诊断病情,故CT图像分辨率越高越好,这样才能有利于区分微小转移灶,制定合理的治疗方案。而对于术后短期内CT检查,目的是了解手术后造成的并发症的定性及定量情况,只要能够明确并发症的情况及指导术后治疗,对CT图像质量没有术前要求高。这就为术后低剂量CT检查的应用提供了可能。
CT扫描导致的有效辐射剂量主要受CT机X线球管的管电流和管电压的影响。其中管电流决定X射线的量,与辐射剂量呈线性相关;而管电压决定X射线的穿透能力,X射线的量与管电压的n次方呈正比[2]。降低管电压虽然能显著降低辐射剂量,但是X射线的穿透力降低亦将会显著影响CT图像质量。因此目前大部分低剂量CT的研究基本上都是通过保持管电压降低管电流来降低辐射剂量。本研究亦是通过降低管电流来达到低剂量CT效果。本研究中低剂量CT的辐射剂量参数CTDIvol和DLP较常规剂量CT明显降低,存在统计学差异。
大部分文献报道中低剂量CT的图像质量评分均比常规剂量CT降低,但是二者的评分之间没有统计学差别。而本研究中低剂量CT的图像质量较常规剂量CT降低且存在统计学差别。这可能与评分标准和评分人员的不同有关。CT图像质量降低,特别是组织间密度分辨率降低,这就有可能影响医生对微小病灶或密度差别不大病灶的准确诊断。肺癌判断不准确将会给患者带来非常大的利益损害,这将远大于CT辐射损伤。所以在肺癌术前CT检查中,是不能应用低剂量CT检查的。但是术后短期内CT复查,其目的是为了判断术后并发症的定性及定量情况,不需要详细观察微小病灶,因为这些在术前CT检查中已经充分观察过。本研究发现低剂量CT与常规剂量CT在术后并发症判断方面并不存在显著性差异,低剂量CT在明显降低辐射剂量的前提下,完全满足了临床对于肺癌术后并发症诊断的需求。而且低剂量CT扫描,也有利于降低CT球管损耗,延长设备使用寿命,提高经济效益。
综上所述,从尽可能降低辐射损伤和满足临床需求的角度出发,低剂量CT应该成为肺癌术后短期复查中CT检查的常规应用模式。
1 Bao RX.Screening for lung cancer with low-dose helical CT:current date and outlook[J].Chin J Clin Oncol,2009,36(6):301-307.[鲍润贤.低剂量CT筛查肺癌之现状和展望[J].中国肿瘤临床,2009,36(6):301-307.]
2 Liu SY,Yu H.Status of research and application of low dose CT scanning[J].Chin J Radiol,2013,47(4):295-300.[刘士远,于 红.CT低剂量扫描的研究和应用现状[J].中华放射学杂志,2013,47(4):295-300.]
3 Zhang DQ,Liu C.The research progress of low dose CT scan[J].Chinese Imaging Journal of Integrated Traditional and Western Medicine,2013,11(02):103-106[.张栋青,柳 澄.CT低剂量扫描研究进展[J].中国中西医影像学杂志,2013,11(02):103-106.]
4 Tang W,Wang JW,WU N,et al.Computer-aided detection of nodule in low-dose CT screening for lung cancer[J].Chin J Radiol,2012,46(7):619-623[.唐 威,王建卫,吴 宁,等.计算机辅助检测系统在低剂量肺癌筛查结节检出中的应用价值[J].中华放射学杂志,2012,46(7):619-623.]
5 Zhang Y,Hong QY,Shi WB,et al.Value of low-dose spiral computed tomography in lung cancer screening[J].Natl Med J China,2013,93(38):3011-3014.[张 勇,洪群英,施伟斌,等.低剂量螺旋CT在肺癌筛查中的应用价值[J].中华医学杂志,2013年,93(38):3011-3014.]
6 Chen SL,Yang JC,Li L,et al.Application of 16 slice spiral CT low dose scan of the lung[J].Guangdong Med J,2012,33(2):226-227.[陈世林,杨季春,李 磊,等.16层螺旋CT肺部低剂量扫描的应用[J].广东医学,2012,33(2):226-227.]
7 Zhou YY,Han P,Feng GS,et al.The study of the effect on the imaging quality in low-dose CT of the paranasal sinuses[J].Chin J Radiol,2005,39(3):239-243[.周阳泱,韩 萍,冯敢生,等.鼻窦低剂量CT扫描对图像治疗影响的研究[J].中华放射学杂志,2005,39(3):239-243.]
8 Shi HB.The application of Low dose spiral CT scanning technology in sinus coronary[J].Chin J Radiol Health,2013,22(4):497-498.[石海兵.螺旋CT低剂量扫描技术在鼻窦冠状位中的应用[J].中国辐射卫生,2013,22(4):497-498.]
9 Ge XJ,Wu H,Hua YQ,et al.Clinical application of low-dose CT in patients with rib fractures[J].Chin J Radiol,2011,45(5):492-495.[葛虓俊,吴 昊,滑炎卿,等.低剂量CT扫描诊断肋骨骨折的临床应用[J].中华放射学杂志,2011,45(5):492-495.]
10 Wang SH,Liu CS,Cha YF.Comparison of conventional-dose and low-dose scanning with 16-MSCT for urinary calculi[J].Chin J Radiol Med Prot,2011,31(4):497-500[.汪素涵,刘昌盛,查云飞.低剂量与常规剂量16排螺旋CT扫描泌尿系结石的对比研究[J].中华放射医学与防护杂志,2011,31(4):497-500.]
11 Qi JY,Hao RS.Application of MSCT 3D automatic modulation MAS technique in the diagnosis of pelvic tumors[J].Chinese Imaging Journal of Integrated Traditional and Western Medicine,2013,11(2):174-175[.亓进友,郝润松.MSCT三维自动调制毫安秒技术在盆腔肿瘤诊断中的应用[J].中国中西医结合影像杂志,2013,11(2):174-175.]
12 Zhang HN,Tang RJ,Zang SX,et al.Study on Scanning Pelvis with Low Dosage of 16 Slice Spiral CT[J].China Medical Equipment,2008,23(11):9-11[.张海南,汤日杰,张书旭,等.16层螺旋CT盆腔低剂量扫描的研究[J].中国医疗设备,2008,23(11):9-11.]
13 Peng Y,Ma DQ,Li JY,et al.Feasibility study of chest low-dose CT scanning for young babies with automatic tube current modulation of 64-slice spiral CT[J].Chin J Radiol,2008,42(10):1045-1049[.彭 芸,马大庆,李剑颖,等.64层螺旋CT自动管电流调节技术在婴幼儿胸部低剂量CT扫描中应用的可行性研究[J].中华放射学杂志,2008,42(10):1045-1049.]
14 Sun ZD,Chen SX,Fu W.Clinical application of the loe-dose CT scanning in pediatric head trauma[J].J Prac Radiol,2013,29(11):1882-1884[.孙泽栋,陈仕新,付 伟.小儿头颅外伤CT低剂量扫描的临床应用.实用放射学杂志[J].2013,29(11):1882-1884.]
15 Zhu GS,Zhao X,Zhao XF.The diagnosis value of low dose CT angiography for congenital heart disease in children[J].Journal of Zhengzhou University(Medical Sciences),2013,48(3):420-422[.朱功升,赵 鑫,赵西方.低剂量CT血管造影对儿童先天性心脏病的诊断价值[J].郑州大学学报:医学版,2013(3):420-422.]