智能最佳kV联合自动管电流调节技术在眼眶CT扫描中的应用价值

曾宪春， 付隽， 韩丹， 康绍磊， 王勇

·头颈部影像学·

智能最佳kV联合自动管电流调节技术在眼眶CT扫描中的应用价值

曾宪春， 付隽， 韩丹， 康绍磊， 王勇

目的探讨自动管电流调节(CARE Dose 4D)联合智能最佳kV(CARE kV)技术在眼眶CT检查中的临床应用价值。方法将行眼眶CT检查的70例患者分为两组，A组(35例)采用CARE Dose 4D扫描技术，B组(35例)采用CARE kV联合CARE Dose 4D扫描技术。比较A、B两组图像质量(平均CT值、噪声SD、SNR、CNR、图像质量主观评分)、患者所接受的辐射剂量及病变检出率。结果A、B两组辐射剂量差异有统计学意义(P<0.05)，B组[(0.59±1.55) mSv]较A组[(0.71±1.84) mSv]ED较少约15.9%。两组平均CT值、噪声SD、SNR、CNR、图像质量评分及病变检出率差异均无统计学意义(P>0.05)。结论联合CARE kV与CARE Dose 4D技术行眼眶CT扫描，在保证图像质量的同时，可有效降低辐射剂量。

眼眶；体层摄影术，X线计算机；辐射剂量

晶状体、角膜、玻璃体对射线敏感，尤其是晶状体，过量照射可致白内障[1]。目前认为200 cGy是致晶状体损伤的最低辐射剂量[2]，因而降低眼眶CT检查辐射剂量是当前研究的热点。降低辐射剂量的CT扫描技术大致有：低kV、低mAs、自动管电流调节技术(CARE Dose4D)、智能最佳kV(CARE kV)及大螺距扫描等[2]，但以上技术多为单一因素的研究及应用。CARE kV联合CARE Dose4D眼眶CT扫描未见相关文献报道。本文旨在探讨CARE kV联合CARE Dose 4D技术在眼眶CT扫描中的应用价值。

材料与方法

1.病例资料

搜集2013年1～3月行眼眶CT检查的70例患者，按时间先后随机分为两组，A组35例，其中男21例，女14例，平均年龄(50.76±16.68)岁；B组35例，其中男19例，女16例，平均年龄(53.09±19.37)岁。70例患者年龄13～82岁，经统计学分析，两组性别、年龄差异均无统计学意义(P>0.05)。所有患者均签署知情同意书。

2.检查方法

CT扫描采用Siemens Somatom Definition Flash CT机，采用螺旋扫描，扫描参数：A组检查者(1～2月)开启CARE Dose 4D扫描，CARE kV semi，参考电压120 kV，参考电流180 mAs。B组检查者(2～3月)同时开启CARE Dose 4D和CARE kV扫描，参考电压120 kV，参考电流180 mAs。其它扫描参数：球管旋转时间1.00 s，准直128×0.6 mm，螺距0.8，层厚及层间距均为5 mm；软组织窗窗宽为300 HU，窗位为50 HU，骨窗窗宽为1400 HU，窗位为450 HU；扫描范围从眼眶上缘至下缘，重建方式为Safire3；将重建后的图像数据传至相匹配的后处理工作站Siemens Syngo Multi Modality Workplace(MMWP)，应用3D软件进行分析测量。

图1 A组患者CT扫描示右侧眼球内出血(箭)。图2 A组患者CT扫描示眶周骨折并积气(箭)。图3 A组患者CT扫描示眶周及眶内异物(箭)。图4 B组患者CT扫描示右侧眼球内出血(箭)。图5 B组患者CT扫描示眶周骨折并积气(箭)。图6 B组患者CT扫描示眶周及眶内异物(箭)。

3.辐射剂量

CT剂量加权指数(CT dose index volume，CTDIvol)、剂量长度乘积(dose-length product，DLP)值设备自动显示，有效剂量(effective dose，ED)=DLP×K，单位为mSv，其中K为换算因子，采用欧洲CT质量标准指南头颅平均值0.021[3]。

4.图像分析

主观评分由两位高年资主治医师及两名研究生分别在隐藏扫描参数和患者信息后采用双盲法进行评判分析。骨窗评估内容包括图像伪影、眶骨边缘、骨折线及折端的清晰度；软组织窗评估内容包括图像伪影、眼环、晶状体、视神经及各眼肌显示的清晰度。评分标准为：5分，显示细节及病灶清晰，无伪影；4分，显示结构、细节及病灶较清楚，能够评价，但不是特别好；3分，大部分解剖结构及病灶可以满足诊断，但少数图像不能进行评价，轻度伪影；2分，解剖结构及病灶显示不清楚，细节不易被发现；1分，解剖结构及病灶模糊，伪影多，不能用于诊断[4]。其中，5分图像质量最好，其余图像质量依次降低，图像质量评分达3分及以上者能满足诊断要求，即不影响病灶的观察。

客观评价指标包括平均CT值、噪声、信号噪声比(signal-to-noise ratio，SNR)及对比噪声比(constrast-noise ratio，CNR)。平均CT值及噪声：分别以赤道平面左、右侧视神经、眼睑皮下脂肪及背景空气为感兴趣区(ROI)，测量CT值，测量范围约为1.0 cm2，测3次取其平均CT值；噪声为平均CT值的标准差(SD)，自动生成。SNR、CNR、CT值平均按公式(1)(2)(3)计算：

(1)

(2)

(3)

5.统计学分析

统计学分析采用SPSS 17.0软件包。两组图像的平均CT值、SNR、CNR比较采用t检验；辐射剂量比较采用两样本资料的秩和检验；图像质量主观评分的比较采用完全随机配对秩和检验；病灶显示情况比较采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

结果

1.辐射剂量比较

A组35例平均mAs为160.21 mA。B组35例平均mAs为159.43 mA；B组35例中120 kV者31例，100 kV者4例，平均112 kV。

两组辐射剂量比较采用两样本资料的秩和检验，差异有统计学意义(P=0.01)。与A组比较，B组ED减少0.12 mSv，下降约16.9%(表1)。

表1 两组辐射剂量比较 (mSv)

注：Z值=-3.37，P值=0.01。

2.平均CT值、噪声、SNR、CNR比较

两组平均CT值、图像噪声SD比较采用配对t检验，A、B两组不同部位的平均CT值、图像噪声SD差异均无统计学意义(P>0.05，表2)。

表2 两组图像的平均CT值、SD比较

三个不同部位两组图像的SNR、CNR比较采用配对t检验。A、B两组图像的SNR、CNR差异均无统计学意义(P>0.05，表3)。

表3 两组图像的SNR、CNR比较

3.图像质量评分比较

采用完全随机配对秩和检验比较两组图像质量的主观评分，两组软组织窗及骨窗图像质量评分差异均无统计学意义(P>0.05，表4)，可认为两种扫描方式得到的图像质量主观观察上无明显差异，两组所有图像评分均在4.5分以上(图1～6)。

表4 两组图像质量评分比较 (分)

4.病变检出率比较

两组图像对病灶显示情况比较采用χ2检验，差异无统计学意义(χ2=0.03，P值=0.99，表5)，说明A、B两组扫描后采用相同重建方法所得图像对病灶显示无明显差异。

表5 两组图像对病灶显示情况的比较 (例)

讨论

由于CT具有良好的分辨力、定位准确、价格较便宜等优势，眼眶CT已成为眼科临床工作中常用的辅助检查方法。随着CT受检人数大幅度上升，医源性辐射剂量也急剧增加。研究显示晶状体过量照射可致白内障，且超过5～100 mSv的辐射剂量与癌症发生有关[5-6]。在保证图像质量的同时最大限度降低辐射损害是当前研究的重点[7]，但当前的研究大多以降低图像质量为代价[8]。CARE Dose 4D及CARE kV技术是自动降低辐射剂量的两种主要方式。CARE Dose 4D是操作者定义参考mAs后，系统根据受检者部位和脏器的解剖厚度、密度，估算出各层的mAs，使得各层的噪声维持在相同或相近的水平。研究证实，CARE Dose 4D技术能减少扫描部位总体辐射剂量[9]。CARE kV根据CT检查目的和受检者的体型并结合预先设定的图像质量要求，自动计算出不同管电压下所需管电流的基准值和变化曲线，基准值可随着电压的变化而变化，同时计算CTDIvol、DLP，省去了繁琐的计算和对医生经验的依赖，自动确定最优化的管电压和管电流，实现最优化降低辐射剂量的同时提高图像质量。

本研究发现，CARE Dose 4D联合Care kV(B组)扫描较CARE Dose 4D(A组)扫描ED有所下降，A组平均ED为0.71±1.84，B组平均ED为0.59±1.55，B组较A组ED减少0.12 mSv，下降幅度约16.9%，两组差异有统计学意义(P<0.05)。本研究与Winklehner等[10]、徐卓东等[11]的研究方法相同，结论也与体质指数(body mass index，BMI)在同一水平上的受检者进行胸腹部及头部CTA扫描辐射剂量均有下降的结论一致。考虑到BMI对头颈部扫描影响不大，本组研究未对其进行限制。本研究两组图像质量主观评分及对病变的显示情况比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。

本研究显示不同区域的平均CT值、SNR、CNR两组差异无统计学意义(P>0.05)。A组视神经的平均CT值为(35.17±3.21) HU，图像的SNR、CNR分别为6.20±0.56、10.83±0.65；B组视神经的平均CT值为(36.29±2.181) HU，图像的SNR、CNR分别为5.89±0.35、10.04±0.42。本研究表明CARE Dose 4D联合CARE kV在降低辐射剂量的同时不降低图像质量，与Eller等[12]的研究结果一致。CARE Dose 4D联合Care kV扫描虽然降低辐射剂量幅度有限，但图像质量能达到诊断需求，操作简单是其最大优点。

综上所述，CARE Dose 4D联合Care kV进行眼眶扫描，比采取单一的CARE Dose 4D模式扫描可进一步降低辐射剂量，同时能保证图像质量，满足国际辐射防护最优化(As law as reasonal achievable，ALARA)原则[13]，而且操作方法简单，值得临床推广。本研究未对不同的参考电流和电压进行分组研究，未考虑BMI对辐射剂量的影响，这些因素将有待今后进一步深入研究。

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·书讯·

《儿科影像病例点评200例》 由武汉市儿童医院邵剑波教授和深圳市人民医院杨敏洁教授主译，上海交通大学附属上海儿童医学中心朱铭教授审校的《儿科影像病例点评200例》一书，于2013年5月由北京大学医学出版社出版。该书是《Pediatric Imaging-Case Review Series》)第2版，原著主编Thierry A.G.M.Huisman。

该书得到了Johns Hopkins医院和大学儿科医生们的支持和帮助。本书共分基础篇、提高篇和挑战篇3部分，具有4个显著特点：①收录的儿科病例数量达200例，涉及面广，几乎覆盖了各个系统疾病与类型；②语言简练流畅，书写手法新颖独特。首先以提问的方式切入主题，再逐个问题一一对应回复，重点突出，简明扼要，便于记忆；③点评内容丰富，涵盖多学科知识与新技术，除影像学外，还包括胚胎学、遗传学、解剖学、生理学、病理学、新生儿学、儿科学、外科学、产科学及产前诊断学等；④病例图片清晰、征象突出，直观可信，易于诊断与鉴别诊断，有利于在临床工作中推广应用。

欲购此书者请将110元(含包装、挂号邮寄费)寄至：武汉市香港路100号，武汉市儿童医院CT·MRI科 郑楠楠(联系电话：027-82433396或15827102185)，邮编430016。敬请在留言栏中附上联系人电话。

《肿瘤影像诊断图谱》 由周纯武教授主编，于2011年6月由人民卫生出版社出版发行。该书是由中国医学科学院肿瘤医院领衔，北京天坛医院和北京积水潭医院参与共同编纂完成。全书共9篇47章涵盖头颈、胸、腹、盆腔、乳腺、中枢神经系统、骨与软组织多个系统的肿瘤及肿瘤样病变，涉及超声、CT、MRI、PET-CT等多种影像手段，图片丰富、文字精练、内容精良、印刷精美，堪称肿瘤影像诊断的经典工具书。定价228元。购书热线：010-67605754 65264830 59787586 59787592。

《实用传染病影像学》 该书中文、英文版，约215万字，约3000幅图片，被人民卫生出版社及全球著名施普林格出版社(Springer)分别以中文和英文文字出版，全球发行。李宏军教授遵循感染病循证医学诊疗的原则,采取因果验证,整合国内外230余位专家教授学术资源,编纂而成，获得国家卫生部出版基金资助及获评国家西医参考书“走出去”规划项目用书。其内容在国内外率先完整系统构建了传染病(共51种)医学影像学的相关疾病谱系，揭示了传染病影像学临床应用理论体系，梳理了技术规范和诊断路径，丰富和发展了医学影像学科的理论内涵。为感染与传染病影像学的进一步发展奠定了基础。

TheclinicalapplicationvalueofCAREkVcombinedwithCAREDose4DtechniquesintheorbitalCTscan

ZENG Xian-chun，FU Jun，HAN Dan，et al.

Department of Medical Imaging,the 1st People's Hospital of Guizhou Province,Guiyang 560002,P.R.China

Objective：To explore the clinical application value of CARE Dose 4D(tube current regulation technique) combined with CARE kV(the smart kV scanning technology) in orbital CT scan,expecting to reduce the radiation dose.Methods70 patients underwent plain orbital CT scan,they were randomly divided into two groups according to chronological sequence.In group A(n=35 cases),applied CARE Dose 4D technique was used only;In group B(n=35 cases),applied both CARE Dose 4D and CARE kV technique was used.Comparison of radiation dose and image quality(based on average CT values,Noise SD,SNR,CNR and quality score) between the two groups were made.ResultsThe difference of radiation dose between the two groups was statistically significant(P<0.05);ED of group B was less than those of group A by around 16.9%.There were no significant differences between the two groups in average CT values,SD,SNR and CNR(P>0.05);Also the image quality score and lesion detection rate demonstrated no significant difference among the two groups.ConclusionOn the premise of obtaining good quality of image for diagnosis,CARE kV combined with CARE Dose 4D technology can be applied in orbital CT scan,which will reduce about 15.9% radiation dose.

Orbit; Tomography,X-ray computed; Radiation dosage

550002 贵阳，贵州省人民医院影像科(曾宪春、付隽)；650032 昆明，昆明医科大学第一附属医院医学影像科(曾宪春、韩丹、康绍磊、王勇)

曾宪春(1979-)，男，贵州普安人，硕士，副主任医师，主要从事影像诊断工作。

韩丹，E-mail：kmhandan@sina.com

R770.4; R814.42

A

1000-0313(2014)09-1035-04

10.13609/j.cnki.1000-0313.2014.09.013

2013-09-16

2013-04-28)