X-CARE技术在女性胸部CT检查中的应用

李骋，高丰，李铭，毛定飚，吴昊，葛虓俊，郑向鹏



X-CARE技术在女性胸部CT检查中的应用

李骋，高丰，李铭，毛定飚，吴昊，葛虓俊，郑向鹏

【摘要】目的：评估X-CARE技术在女性胸部CT检查中的应用价值。方法：将体检人群中行胸部CT检查的130例女性受检者随机等分为对照组和实验组，对照组采用常规低剂量螺旋CT扫描（100 k V、40 m As），实验组采用相同条件并同时使用X-CARE技术。测量两组图像肺尖层面左侧胸大肌、隆突层面降主动脉及左心房的平均CT值、噪声（SD），计算信噪比（SNR）与对比噪声比（CNR）。两名放射科医师采用5分制对图像质量进行评价，并将结果进行比较；计算并比较两组CT容积剂量指数（CTDIvol）、剂量长度乘积（DLP）及有效剂量（ED）。结果：两组图像质量均能完全满足临床诊断需求，两名医师对图像质量的评估具有较好一致性（Kappa=0.775）。对照组和实验组肺尖层面左侧胸大肌、隆突层面降主动脉、左心房的平均CT值分别为（64.10±9.73）、（40.33±5.52）、（39.49±5.04）HU和（60.06±11.30）、（40.05±5.88）和（39.43±5.24）HU；两组SD分别为（11.99±3.23）、（8.04±2.21）、（7.95±2.18）和（10.43±2.90）、（8.20±1.86）、（8.24±1.97）；SNR分别为（5.64±1.38）、（5.37±1.57）、（5.29±1.49）和（6.06±1.73）、（5.13±1.36）、（5.04±1.35）；CNR分别为（2.12±1.07）和（1.48±0.81），两组间差异均无统计学意义（P均＞0.05）。结论：采用X-CARE技术进行女性胸部CT检查能在减少女性乳腺受到直接辐射的同时保证很好的图像质量，具有很高的临床应用价值。

【关键词】X线；辐射剂量；辐射防护

目前低剂量螺旋CT筛查胸部疾病的优越性已被广泛接受［1-2］，但常规胸部CT检查过程中女性乳腺无法避免受到直接辐射，由于乳腺腺体对辐射的敏感度较高，而CT检查的辐射剂量相对于X线平片和乳腺钼靶又高出很多，对于体检或需要CT复查的女性，减少乳腺直接辐射对于预防乳腺癌及乳腺疾病有着极其重要的意义。X-CARE采用了自动调整管电流的曝光技术，也就是当球管旋转到人体上方时减少管电流从而降低敏感区域的辐射剂量，旋转到人体背侧时恢复正常水平的管电流（图1），管电流最低处降至平均水平的25%（图2）。本文旨在评估X-CARE技术在女性肺部CT筛查中的应用价值。

材料与方法

1.临床资料

将2014年6月-9月在本院行胸部体检的130例女性受检者随机分为对照组和实验组，对照组65例，平均年龄（33.95±7.95）岁，平均体质量指数（body mass index，BMI）为（21.11±3.48）kg/m2；实验组65例，平均年龄（34.57±8.21）岁，平均BMI为（20.83±3.40）kg/m2，两组年龄、BMI差异均无统计学意义（P均＞0.05，表1）。受检者扫描前均去除内衣等金属物品，并签署知情同意书。

表1　对照组与实验组年龄和BMI的对比

2.检查设备及参数

采用Siemens Somatom Definition Flash CT，扫描范围包含全肺。扫描参数：实验组100 k V，40 m As，层厚5 mm，准直128×0.6 mm，SAFIRE迭代重建选值2，卷积核为肺窗I70f very sharp，纵隔窗I31 medium smooth，扫描时选择具有X-CARE功能的扫描方案以保护敏感器官；对照组除未使用X-CARE功能外，其余均与实验组保持一致。

3.图像质量评价

选取每个患者5 mm的横轴面图像，在纵隔窗上选取肺尖层面的左侧胸大肌、隆突层面的降主动脉及左心房为兴趣区（ROI），测量其平均CT值及背景噪声（SD）、信噪比（SNR）、对比信噪比（CNR）［3］，并记录数值。由两名高年资放射科医师采用双盲法独立分析图像。主要观察纵隔、大血管、胸膜、胸壁软组织、肺段及亚段支气管显示的清晰度，解剖结构细节、颗粒大小及伪影情况。图像质量主观评分标准［4］采用5分制：5分，解剖细节及病灶清晰，能够简单明了地评价；4分，解剖结构和细节及病灶较清楚，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；2分，解剖结构及病灶显示不清楚，细节不足以被发现；1分，解剖结构及病灶模糊，不能诊断。评分达3分及以上均能满足诊断要求。解剖细节结合纵隔窗及肺窗分析，包括能否显示病灶形态、大小及边缘等。统计两组受检者的病灶（正常、磨玻璃、结节、纤维条索、钙化、空洞、胸腺）的显示情况。

4.辐射剂量

记录每个受检者CT容积剂量指数（CT dose index of volume，CTDIvol）值及剂量长度乘积（dose length product，DLP）［5］，CTDIvol反映整个扫描容积的平均剂量；DLP用来评价受检者一次完整CT扫描总的辐射剂量［6］。有效辐射剂量（effective dose，ED）计算公式：ED=DLP×k，k为换算因子，采用欧洲CT质量标准指南，胸部平均值为0.014［7］。

5.统计学分析

采用SPSS 19.0统计软件，两组图像的平均CT值、SD、SNR、CNR、CTDIvol、DLP、ED的比较采用两独立样本的t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。应用Kappa检验测定不同医师评分结果间的一致性，≥0.75为两者一致性较好；0.4～0.75为一致性中等；＜0.4为一致性较差。

结 果

1.客观图像评分

两组在肺尖层面左侧胸大肌、隆突层面的降主动脉及左心房的平均CT值、SD、SNR及CNR的差异均无统计学意义（P均＞0.05，表2～4）。

表2　对照组与实验组平均CT值的对比

表3　对照组与实验组噪声（SD）的对比

表4　对照组与实验组SNR及CNR的比较

2.主观图像评分

两名高年资医师给出的对照组与实验组图像质量评分分别为对照组（4.63±0.51）分、（4.68±0.50）分，实验组（4.69±0.46）分、（4.66±0.47）分，两组间差异无统计学意义（P均＞0.05），且所有图像质量均能够满足诊断要求（图3使用了XCARE技术，图4未使用）。两名医师对图像质量评分的一致性较好（Kappa=0.775）。两组受检者的病灶显示差异无统计学意义（χ2=2.413，P＞0.05，表5）。

表5　对照组与实验组病灶显示情况

3.辐射剂量比较

对照组和实验组均采用100 k V、40 m As，由于使用固定的k V和m As，CTDIvol为恒定的数值，无比较价值，故未纳入统计。两组平均DLP分别为107.53 和105.10 mGy，差异无统计学意义（表6）。两组平均ED分别为1.50和1.47 mGy，差异无统计学意义。

表6　对照组与实验组辐射剂量的比较

讨 论

有研究表明，晶状体和腺体等组织对于辐射的敏感性较高［8］，乳癌疾病筛查主要还是依靠超声、钼靶等［9］，目前我国女性的乳腺检查首选B超，其次选钼靶［10］，其主要目的之一就是尽可能减少乳腺接受辐射，然而肺部CT检查对于发现肺内小病灶的优势已逐步被大家接受，也逐渐成为体检的重要项目，虽然采用了低剂量螺旋扫描的方式，但是一次CT扫描的辐射剂量仍然高于常规X线。女性在接受胸部CT扫描时无法避免的使乳腺受到直接照射，而乳腺又不是常规检查中的感兴趣器官，频繁检查或大剂量辐射的生物效应可能存在潜在的致癌风险，其危险性不言而喻［11-12］。

螺旋CT扫描就是球管和探测器围绕着人体旋转一圈，X射线从球管发出经过人体到达接收探测器，经过光电转换形成影像信息。X-CARE采用了新的曝光技术，也就是当球管旋转到人体上方时通过减少管电流从而降低敏感区域的辐射剂量，旋转到人体背侧时恢复正常水平的管电流。在人体上方120°的投影区域内，管电流降低至25%。使用这种技术能很好的减少乳腺受到X射线照射的辐射剂量［13］，从而能降低乳腺疾病的发生风险［14］。

为减少对乳腺组织不必要的照射而降低辐射剂量，需在不影响图像质量的前提下合理的降低辐射剂量，图像质量的评估主要通过空间分辨力、密度分辨力、图像均匀性及噪声等几个方面进行［15］，本研究中依据客观评估结合主观评估，以较为全面的评估实验组及对照组的图像质量。实验组采用了X-CARE技术后客观图像质量评价与对照组无统计学差异。在主观评分中也两组图像无差异并且均能很好的显示病灶，对照组有3例检查出3～6mm的磨玻璃影，2例在右肺上叶，1例在左肺上叶。实验组有4例检查出3～5mm的磨玻璃影，2例在右肺上叶，右肺中叶和左肺上叶各有1例，对照组和实验组均在小病灶的检出和细节显示上表现良好，在纤维条索影、钙化、泡性气肿等病灶的解剖结构显示也清晰明了，差异无统计学意义，满足诊断需要。在胸部CT检查中使用X-CARE技术，既保证了图像质量，又降低了女性乳腺受到的辐射剂量，具有很高的临床应用价值，值得推广应用。

参考文献：

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［15］李萍，占杰，余晓锷.CT图像质量主要参数及其检测方法［J］.放射学实践，2005，20（5）：462-463.

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·综述·

Application of X-CARE technique in chest CT of women

LI Cheng，GAO Feng，LI Ming，et al.Department of Radiology，Huadong Hospital affiliated to Fudan University，Shanghai 200040，China

【Abstract】Objective：To evaluate the application value of X-CARE technique in chest CT of women.Methods：One hundred and thirty women undergoing chest CT during health screening were randomly divided into two groups（study group and control group）.The control group underwent low dose spiral CT scanning with tube voltage as 100kv and tube current as 40m As，the study group used X-CARE technique with the same scanning parameters.The mean CT value，image noise（SD），signal to noise ratio（SNR）and contrast to noise ratio（CNR）of left pectoral muscle at the level of lung apex，descending aorta at the level of carina and left atrium of the two groups were measured and calculated.The image quality was evaluated by two radiologists using a 5 point scoring system and the results were compared.The volume CT dose index （CTDIvol），dose length product（DLP）and the effective dose（ED）were calculated and compared.Results：The image quality of the two groups can fully satisfy the requirement of clinical diagnosis，with good consistency between the two radiologists（Kappa=0.775）.The mean CT value of the three locations in the two groups were（64.10±9.73）HU，（40.33± 5.52）HU and（60.06±11.30）HU，（40.05±5.88）HU，（39.43±5.24）HU respectively，with no statistically significant difference（P＞0.05）.Of the two groups，the SD at the left pectoral muscle of lung apex，the descending aorta at the level of carina and left atrium was（11.99±3.23），（8.04±2.21），（7.95±2.18）and（10.43±2.90），（8.20±1.86），（8.24±1.97）respectively；the SNR was（5.64±1.38），（5.37±1.57），（5.29±1.49）and（6.06±1.73），（5.13±1.36）（5.04±1.35）respectively；the CNR was（2.12±1.07）and（1.48±0.81）respectively，with no statistical difference（all P＞0.05）.Conclusion：Using X-CARE technique for chest CT in women can reduce direct radiation exposure of breasts with good image quality，which has significant value in clinical application.

【Key words】X-ray；Radiation dosage；Radiation protection

收稿日期：（2015-07-13）

基金项目：国家自然科学基金（81472794）；申康医院发展中心课题（SHDC22015025）；复旦大学附属华东医院骨干人才计划项目（HDGG2014011）。

通讯作者：李铭，E-mail：minli77＠163.com

作者简介：李骋（1978-），男，上海人，主管技师，主要从事CT应用技术研究。

DOI：10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.03.017

【中图分类号】R814.42；R816.4；R814.2

【文献标识码】A

【文章编号】1000-0313（2016）03-0271-04

作者单位：200040 上海，复旦大学附属华东医院放射科（李骋、高丰、李铭、毛定飚、吴昊、葛虓俊），肺微小结节诊治中心（李铭、郑向鹏）