低剂量CT肺部扫描临床研究

胡芳 王芬芬 尹伯文 彭绘 李涛

[摘 要] 目的：通过对受检者肺部行不同剂量CT扫描，以评价低剂量CT扫描对肺部成像质量的影响。方法：应用GE LightSpeed 16层螺旋CT对受检者行肺部扫描，随机分为四个实验组，管电流分别为90 mA、120 mA、150 mA、180 mA，其他参数相同。记录并比较其信噪比（SNR）、图像主观质量评分、CT容积剂量指数（CTD）和辐射有效剂量（ED）。结果：四组实验组随着管电流降低，CTD和ED显著降低（p<0.05），SNR显著减小（p<0.05），但图像主观质量评分差异不明显（p>0.05）。结论：肺部低剂量CT扫描受检者辐射剂量显著下降的同时图像信噪比也有所下降，但图像质量能满足临床诊断的要求。

[关 键 词] 肺部；低剂量；CT

[中图分类号] R814 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2016）09-0018-02

近年来，由于CT技术的不断发展与更新，CT成像技术在临床疾病诊治及科研等各领域获得广泛的应用。CT最初的应用目的是获得高质量的图像，对于辐射剂量的大小并没有引起人们的重视，随着CT广泛的临床应用，检查人次及频率的不断提高，受检者接受CT的辐射剂量大幅度增加，辐射危害及防护问题受到了人们的普遍关注，低剂量CT的应用日益受到重视。有肺部症状的患者，在治疗前后常常需要进行多次CT检查，并且时间间隔较短，如果使用常规方法，必然会导致患者在短时间内接受大剂量X线照射，增大癌症发生的风险，所以如何设计及优化扫描方案，使受检者在接受较低辐射剂量的同时获得较好的图像信息，成为当今影像学研究的重点。

鉴于肺部特殊的结构优势，我们采用降低管电流的方法降低辐射剂量。管电流决定了X线管阴极灯丝发射电子的数量，其与CT辐射剂量之间呈线性关系，方便研究者统计数据。

一、材料与方法

（一）临床资料

将2013年7月来我院进行胸部CT平扫的受检者40例，随机分成4组，每组10例。第一组：男4例，女6例，年龄24～70岁。第二组：男5例，女5例，年龄20～65岁。第三组：男7例，女3例，年龄18～66岁。第四组：男6例，女4例，年龄22～60岁。CT检查前记录受检者身高、体重，并签署知情同意书。组间一般资料经统计分析差异不显著（p>0.05）。

（二）CT扫描设备、方法及参数

CT扫描设备为GE LightSpeed的16层螺旋CT。患者吸气末单次屏气扫描，扫描范围为胸廓入口至后肋膈角尖端水平。采用自动毫安曝光技术扫描，第一组管电流设置为90mA、第二组管电流为120mA、第三组管电流为150mA、第四组管电流为180mA，其余参数不变：120kV，层厚10mm，层距10mm，螺距0.938：1。

（三）影像资料质量分析与评价

客观图像质量分析：扫描结束后，每组图像内计算图像的信号噪声比（signal noise ratio，SNR），SNR=ROI平均CT值（HU）/ROI噪声（HU）。

主观图像质量分析：扫描结束后，所有图像在CT图像工作站显示器（分辨率3072×2048）上评估。评估时采用双盲法，由2名副高职以上资格的诊断医师对肺窗（窗宽1500Hu，窗位-500Hu）及纵隔窗（窗宽350Hu，窗位50Hu）下层厚为10mm的图像进行阅读、评价，并记录结果。读片顺序由第3者将4组图像数据混合排列。根据图片质量将CT片分为甲、乙、丙3级。甲级：对比度及清晰度良好，病变区显示良好；乙级：对比度及清晰度尚可，不影响诊断质量；丙级：分界不清，影响诊断。

（四）辐射剂量分析

记录被试检查时CT扫描仪自动生成的包括CT容积剂量指数[vol-ume CT dose index，CTDIvol （mGy）]、剂量长度乘积[dose length product，DLP（mGy.cm）]，有效剂量[effective dose，ED（mSv）]为DLP×K，其中K为转换系数，在胸部的K值为0.0191。

（五）统计学分析

各组之间CTD、有效剂量、SNR采用方差分析，图像主观质量评分使用KAPPA分析，P<0.05为差异有统计学意义。所有统计学处理均采用SPSS19.0软件进行统计分析。

二、结果

（一）辐射剂量比较：肺部低剂量CT扫描受检者CT容积剂量指数、有效剂量随毫安数减小而降低，差异有统计学意义（F值分别为430.165和873.704，p值均<0.05）。

（二）客观图像质量分析：肺部低剂量CT扫描受检者图像信噪比随毫安数减小而降低，差异有统计学意义（F值为56.966，p<0.05）。

3.图像主观质量分析

40例受檢者的影像主观图像质量分析结果：18例为甲级，20例为乙级，2例为丙级。4组图像质量评分结果无显著差异（卡方值χ2=1.581，p=0.664）。

三、讨论

近年来，随着CT技术在临床方面的迅速发展和广泛运用，放射防护问题尤为重要，即使是医用的低剂量电离辐射（0～100mSv）也会对人类的健康造成威胁，增加放射相关疾病的发生率。而接受的辐射剂量越高，则导致的风险越大。尤其是对于妇女和儿童等敏感人群而言，射线剂量的增加导致罹患放射相关疾病的风险的增加。剂量越高，CT图像质量越好；剂量越低，则CT图像质量越差。因此，如何使用最低辐射剂量获得满足病情诊断要求的图像，如何在辐射剂量和诊断图像之间找到一个最佳的平稳点，是正确使用和研究CT低剂量技术的前提。

对此，目前在放射学界取得较为一致认可的共识是，CT 低剂量技术的使用和研究要遵循 ALARA（As low As Reasonably Achievable，ALARA）最优化原则，即在保证获取良好CT图像质量（满足临床诊断的需求）的同时，尽可能合理地降低受检者的检查剂量。

肺部属于含气组织，肺泡内空气与肺实质之间有良好的自然对比，低剂量仅降低管电流，对空间分辨率影响较小，只要保证一定的穿透力（kV），均会获得比较满意的图像。

Naidich等研究表明，在其他扫描参数不变的情况下，当普通CT管电流降至20mAs时，获得可用于诊断的肺部图像，朱晓华等认为多层螺旋CT胸部扫描时25mAs左右的扫描条件较为合理，且同一扫描条件下肺窗图像优于纵隔窗，需作后处理图像的扫描时可考虑把电流降到25mAs～40mAs左右，后处理图像质量不会因此明显降低。我们的研究亦表明，低剂量CT扫描在研究范围内大幅度降低辐射剂量的同时，图像信噪比虽然明显下降，但对图像主观质量的影响并不十分显著，所获得的图像质量和信息可以做到完全满足临床诊断要求。另外，低剂量扫描还能降低球管的损耗，延长机器的使用寿命，降低医院的运营成本，在达到了临床医生的诊断要求的同时，大大降低受检者的X线辐射剂量，使病人特别是育龄妇女和儿童受到保护。

研究中，我们发现第一组出现了两张不合格的图像，该两例受检者均为体型肥胖者，可以推测，低剂量扫描图像质量和患者体质量指数（BMI）、体型有关，在实际工作中，我们应根据患者的BMI和大致体形（瘦、中等、肥胖）适当调整扫描参数，从而实现个性化合理扫描。这是我们尚待进一步研究的内容。

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