Care KV技术于胸部低剂量CT体检中的应用价值

卓水清 陈晓玲 江冬平 余静萍 崔宝仪

1.中山大学肿瘤防治中心影像科；华南肿瘤学国家重点实验室；肿瘤医学协同创新中心，广东广州 510060；2.中山大学附属一院，广东广州 510089

Care KV技术于胸部低剂量CT体检中的应用价值

卓水清1陈晓玲2江冬平1余静萍1崔宝仪1

1.中山大学肿瘤防治中心影像科；华南肿瘤学国家重点实验室；肿瘤医学协同创新中心，广东广州 510060；2.中山大学附属一院，广东广州 510089

目的探讨Care KV技术于胸部低剂量CT体检中的价值。方法100例胸部健康体检者分成两组：A组采用常规胸部低剂量CT扫描方案，固定管电压120 kV，B组采用 Care kV技术，参考管电压120 kV，其他扫描条件两组一致：采用管电流自动调节技术，参考管电流50 mAs。扫描后分别用客观和主观图像质量指标综合评价两组图像的质量，并记录CTDIvol、DLP，计算ED，然后进行统计学分析。结果AB组图像质量比较差异无统计学意义；AB两组受检者吸收有效剂量分别为（1.18±0.29）mSv和（0.82±0.24）mSv，B组较A组分别降低了30.5%。结论CareKV技术在胸部CT扫描中可在保正图像质量不变的情况下降低辐射剂量。

CareKV技术;胸部；体层摄影术，X线计算机；辐射剂量

CT在肺癌筛查中的广泛应用，已成为医源性辐射的主要来源[1]，因此，低剂量CT的应用成为研究热点。降低辐射剂量的方法有直接降低管电压或管电流、增加螺距、缩短扫描时间等，但各种方法都在降低辐射剂量的同时也降低了图像质量。随着CT技术的迅猛发展，迭代重建技术和管电流自动调制技术（CARE Dose4D技术）的应用，实现了在降低辐射剂量的同时保持图像质量不变[2]。该研究旨在探讨CareKV技术—智能最佳kV扫描技术在胸部CT体检中的应用价值。现分2014年4—6月间来该院进行胸部体检100例体检者的临床资料，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集到该院行胸部CT体检者100例。研究对象纳入标准：①均为健康体检者，无任何胸部疾病症；②受检者体重指数（BMI）在18~25 kg/m2之间；③将检出有气胸、肺气肿等肺部疾病者则排除在研究范围之外。将研究对象随机分成A、B两组，各50例，其中A组男26例，女24例，年龄29~72岁，中位年龄41.7岁；B组50例，男30例，女20例，年龄34~67岁，中位年龄45.5岁。AB两组BMI分别为(22.97.3±2.06)kg/m2和(22.90±2.60)kg/m2，两者差异无统计学意义。

1.2 CT设备与扫描方法

采用西门子SOMATOM Definition AS+扫描仪。采取仰卧屏气扫描。扫描范围从肺尖至肋膈隐窝下缘。A组采用该院常规胸部低剂量CT扫描条件，固定管电压120 kV，B组采用Care kV技术，参考管电压Ref120kV。其余扫描条件一致，均采用Care Dose4D技术，参考管电流50 mAs；层厚5 mm，螺距1.2,准直128 mm×0.6 mm,

分别重建纵隔窗和肺窗两组图像，重建卷积函数分别B25f和B80f，容积CT剂量指数（Volume CT Dose Index，CTDIvol）和剂量长度乘积（Dose-length Product，DLP）由机器自动生成。

1.3 图像质量和有效辐射剂量评价

1.3.1 图像质量客观评价 分别测量纵隔窗和肺窗图像CT值（HU）、噪声(Objective Image Noise,OIN)、信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)。纵隔窗选取图像的主动脉弓层面的主动脉的均匀处、肺窗选取隆突层面的肺组织的均匀处测量出CT值及其标准差(Standard Deviation,SD）。ROI面积为90～110 mm2。SD即为图像的噪声OIN,SNR=CT值/SD。

1.3.2 图像质量主观评价 全部图像纳入评价范围，由两名有经验的影像科医师采取盲法评价图像。采取评分法，肺窗：窗宽1500 HU，窗位-500 HU；纵隔窗：窗宽400 HU，窗位45 HU。综合评价肺窗及纵隔窗图像，评分标准分为3个等级：1分，图像质量较差，胸壁及纵隔内结构噪声较大，气管及纵隔内血管的边缘模糊，不能满足诊断，定为不合格等级；2分，图像质量中等，噪声中等，不影响诊断，定为合格等级；3分，图像质量好，噪声较小，可满足诊断要求,定为优良等级[3]。

1.3.3 有效剂量评价方法 根据CTDIvol、DLP计算有效剂量（effective dose,ED）。计算公式：ED（mSv）＝DLP（mGy.cm）×k。参考最新欧盟委员会 CT质量标准指南[4]，胸部有效吸收剂量系数k= 0.014 mSv/（mGy.cm）。

1.4 统计方法

用SPSS19统计软件，计算各组数据的平均值及标准差，计量资料用均数±标准差（）表示，采用ANOVA分析各组图像的OIN、SNR及有效剂量ED。主观评价的一致性采用Kappa分析,结果评价:0.40＜kappas0.60,观察者间一致性一般,0.6＜kappas 0.80,观察者间一致性好,kappa＞0.80观察者间一致性很好[5]。

2 结果

2.1 A、B两组客观图像质量指标评价

通过客观图像质量指标如CT值、噪声和噪声比对A、B两组纵隔窗和肺窗图像质量进行分析，结果显示AB两组图像质量差异无统计学意义（P＞0.05），见表1、2。

表1 A、B两组纵隔窗图像质量比较（）

表1 A、B两组纵隔窗图像质量比较（）

质量指标A组（n=50）B组（n=50） P值CT值（HU）噪声（OIN）信噪比（SNR）45.67±4.35 6.79±1.31 6.95±1.49 47.88±4.46 7.58±1.24 6.68±0.6 0.278 0.189 0.301

2.2 A、B两组主观图像质量指标评价

通过主观图像质量指标3分评分法对AB两组图像进行分析，结果显示A、B两组图像优良率分别为96%(48/50)和98%(49/50)，分别只有2例和1例为合格等级图像，但均符合诊断要求，AB两组主观图像质量比较差异无统计学意义（P＞0.05），见表3。

表2 A、B两组肺窗图像评价结果比较（）

表2 A、B两组肺窗图像评价结果比较（）

质量指标A组（n=50）B组（n=50） P值CT值（HU）噪声（OIN）信噪比（SNRAO）-814.26±58.5 57.95±8.36 15.39±2.69 -831.43±61.98 61.51±10.87 14.09±2.10 0.289 0.156 0.236

表3 A、B两组图像主观评价结果比较

2.3 A、B两组受检者有效辐射剂量比较

AB两组受检者平均有效辐射剂量（ED）分别为（1.18±0.29）mSv和（0.82±0.24）mSv，B组较A组分别降低了30.5%，见表4。

表4 A、B两组受检者的辐射剂量比较（）

表4 A、B两组受检者的辐射剂量比较（）

辐射剂量A组(n=50)B组(n=50) P值CTDIVOL(mGy) DLP(mGy.cm) ED(mSv) 2.58±0.63 83.24±16.94 1.18±0.29 1.98±0.72 58.56±17.32 0.82±0.24 0.000 0.000 0.000

3 讨论

随着影像技术的发展，低剂量螺旋CT已成为肺癌筛查的研究热点,低剂量螺旋CT在降低了患者接受的放射剂量，同时对肺结节检出也有较高的敏感性和特异性[6]。据报道，低剂量胸部CT检查可使肺癌的死亡率降低20%[7]。在CT扫描中，传统方法在降低辐射剂量的同时也降低了图像质量。而各种迭代重建技术和Care Dose4D技术的应用，实现了在降低辐射剂量的同时保证了图像质量。该文采取了Care KV技术结合Care Dose4D技术的扫描方法，在保证图像质量的同时将进一步降低辐射剂量。Care kV技术能够根据CT检查目的和受检者的体型自动确定最优化的管电压和管电流，实现最优化降低剂量的同时提高图像质量，从而实现对受检者的个性化扫描，既避免了受检者接受不必要的辐射。

目前对CARE kV技术研究和应用的报道较少。Winklehne等[2，8]对BMI在同一水平的受检者进行胸腹部及头部CTA扫描，发现使用CARE kV技术可在图像背景噪声不增加、满足诊断要求的同时降低辐射剂量，其中胸腹部降低约25%，头部可下降约58%。该研究结果显示，AB两组图像质量比较，无论是CT值、噪声和信噪比等客观指标还是图像质量主观评价，差异无统计学意义，符合诊断要求，同时有效辐射剂量（ED）B组较A组降低了30.5%，

这与康绍磊等[9]对 114例病例的相关研究结果一致：Care KV技术结合Care Dose4D技术组较固定KV结合Care Dose4D技术组辐射剂量降低了30.36%。但该文研究所用参考管电流是50mAs，而康绍磊等用110 mAs，因此该研究B组有效辐射剂量（ED）（0.82±0.24）mSv较他们的（1.72±0.87）mSv降低了49.41%。

综上所述，Care KV技术结合Care Dose4D技术比采用固定管电压结合Care Dose4D技术在胸部CT扫描中可在保证图像质量的情况下明显降低受检者辐射剂量。该研究只是在一定BMI范围内一定参考管电流和管电压在胸部扫描的研究，因此结果可能有一定的局限性，今后我们将尝试对各种BMI值的受检者的不同部位用不同的参考管电流和管电压进行深入研究，寻找不同个体不同部位的最佳低剂量CT扫描方案。综上Care KV技术是值的推广的CT扫描技术。

[1]Berrington,De Gonzalez A,Darby S.Risk o1 cancer from diagnostic X-rays:Estimates for the UK and 14 other countries[J].Lancet，2004,363 (9406):345-351.

[2]徐卓东.CARE kV-智能最佳kV扫描技术-降低剂量的同时提高图像质量[J].中国医疗设备，2012,27(2):120-123.

[3]Leipsic J，Nguyen G,Brown J，et al.A prospective evaluation of dose reduction and image quality in chest CT using adaptive statistical iterative Reconstruction[J].AJR Am J Roentgenol,2010,195(5):1095-1099.

[4]European Study Group of Radiologists,physicists.European guidelines on quality criteria for computed tomography.[2009-09-12].http://www.drs. dk/guidelines/ct/quality/download/eur16262.w51.

[5]Kuijper B,Beelen A,van der Kallen BF,et al.Interobserver agreement on MRI evaluation of patients with cervical radiculopathy[J].Clin Radiol. 2011，66:25-29.

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[7]National Lung Screening Trial Research Team,Aberle DR,Adams AM, et al.Reduced lung-cancer mortality with low-dose computed tomographic screening[J].N Engl J Med,2011,365(5):395-409.

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[9]康绍磊,曾宪春,谢晓洁,等.智能最佳管电压扫描联合自动管电流调节技术降低成人胸部CT扫描辐射剂量[J].中国医学影像学技术.2013,29（4）: 636-640.

The Application Value of Care KV Technology in the Thorax Low Dose CT in Physical Examination

ZHUO Shuiqing1CHEN Xiaoling2JIANG Dongping1YU Jingping1CUI Baoyi1
1.Department of Imaging,Sun Yat-sen University Cancer Center/State Key Laboratory of Oncology in South China/Collaborative Innovation Center for Cancer Medicine,Guangzhou,Guangdong Province,510060,China;2.The First Affiliated Hospital,Sun Yatsen University,Guangzhou,Guangdong Province,510089,China

ObjectiveTo study the value of Care KV technology in the thorax low dose CT examination.Methods100 cases underwent chest physical examination were divided into two groups:A group was treated with routine thorax low dose CT scanning scheme,fixed tube voltage 120 kV,B group was treated with Care KV technology,reference voltage 120 kV.The other scanning conditions of the two groups were consistent:adopting tube current automatic control technology,the reference tube current 50mAs.After the scanning,the quality of two groups of images was evaluated by objective and subjective image quality indexes comprehensively,and CTDIvol and DLP were recorded,ED was counted,and then were statistically analyzed.ResultsThere was no statistically significant difference in image quality between A group and B group;the absorbed effective dose of A group and B group was (1.18±0.29)mSv,(0.82±0.24)mSv,respectively,the absorbed effective dose of B group decreased by 30.5% compared with that of A group,respectively.ConclusionCare KV technology in the thorax CT scan can reduce the radiation dose under the condition of ensuring the image quality unchanged.

Care KV technology;Chest;Tomography,X-ray computed;Radiation dose

R725

A

1674-0742（2014）08（c）－0005-03

2014-05-22）

卓水清（1970-），男，广东连平人，学士，主管技师，主要从事医学影像技术工作。