Smart optimum tube voltage regulation technology in children impacted teeth CT scan

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(Department of Radiology, Guizhou Provincial People's Hospital, Guiyang 550002, China)



·方法技术学·

Smart optimum tube voltage regulation technology in children impacted teeth CT scan

WANGTao,LIUChangjie,ZENGXianchun*,LIULi,XURui

(DepartmentofRadiology,GuizhouProvincialPeople'sHospital,Guiyang550002,China)

ObjectiveTo discuss the application value of intelligent dual-source CT optimum tube voltage regulation (CARE kV) technology used in children impacted teeth scan. MethodsNinety children with impacted teeth underwent CT scan, who were divided into group A, B, C (eachn=30): Group A was conventional scanning (100 kVp/150 mAs); group B was CARE Dose 4D scanning (100 kVp/reference tube current 150 mAs); group C was CARE kV cernbined with CARE Dose 4D scan (reference tube voltage 100 kVp/reference tube current 120 mAs). Differences in radiation dose of the average CT value, image noise, SNR, CNR, subjective score level, the difference of CT diagnosis groups and clinical diagnosis were all compared. ResultsThe differences of actual scan tube current, the tube voltage and radiation dose in 3 groups were statistically significant (allP<0.05); compared with group A, ED in group B reduced by about 15.74%, 26.85% lower in group C; the average CT value, image noise, SNR, CNR and subjective scoring difference had no statistically significant (allP>0.05); the difference of CT diagnosis and clinical diagnosis had no statistically significant (P>0.05). ConclusionIntelligent dual source CT optimum tube voltage regulation technology for children impacted tooth row CT scan can effectively reduce the radiation dose to ensure image quality, without affecting the diagnosis.

Child; Tooth, impacted; Tomograpy, X-ray computed; Radiation dosage; Image processing, computer-assisted

儿童埋伏牙易造成恒牙移位、牙列紊乱影响其颜面部美观和咀嚼功能[1]而需行正畸治疗[2]。但治疗方案的选择与牙齿所在部位和生长形式相关。因此清楚显示埋伏牙及其与周围牙的位置关系对于牙齿正畸的治疗方案选择尤为重要。口腔全景片是显示埋伏牙的常用方法，但因是二维平面显示易出现图像变形、放大、重叠等，导致其对埋伏牙位置关系及测量存在误差[2]。锥形束CT虽能很好地显示埋伏牙但难以在基层医院普及[3]。有报道[4-5]CT三维重建仍是当前显示埋伏牙的主要方法之一，但受辐射剂量限制，且埋伏牙扫描多为儿童，因而降低牙齿CT扫描剂量更为重要。本文旨在探讨智能最佳管电压调节(CARE kV)技术在儿童埋伏牙CT扫描中的应用价值。

1　资料与方法

1.1一般资料收集2015年3月—2015年12月接受牙齿CT检查的患儿90例，男53例，女37例，年龄7～14岁，平均(9.2±2.0)岁。扫描前所有患儿监护人均签署知情同意书。

1.2仪器与方法采用Siemens Somatom Definition CT机。将患儿按照扫描的不同方法分3组(每组30例)：A组采用管电压100 kVp，参考管电流150 mAs；B组开启CARE Dose 4D，参考管电流150 mAs；C组开启CARE Dose 4D及CARE kV扫描，参考管电压 100 kVp，参考管电流150 mAs；其余扫描参数相同：螺距1.0，准直64×0.6 mm，球管旋转时间0.5 s，层间距 5 mm，层厚5 mm；骨窗窗宽1 100 HU、窗位 900 HU，软组织窗宽100 HU、窗位45 HU。扫描前将自制牙托放入患儿口腔防止咬合致上下牙重叠，并对非检查部位进行遮盖防护，行仰卧轴位扫描。扫描范围从下颌骨体部下缘到额窦顶部；于MMWP工作站行冠状位、矢状位、CPR及VR重建。

1.3辐射剂量采用容积CT剂量指数(volume CT dose index, CTDIvol)、剂量长度乘积(dose length product, DLP)、有效剂量(effective dose, ED)评价辐射剂量。ED计算公式：ED=DLP×K，K为换算因子，采用欧洲CT质量标准指南头颅平均值0.021[6]。

1.4图像分析图像质量的评价包括主观评价和客观评价。

主观评价：由3名高年资主治医师分别行双盲法(隐藏扫描参数和患者信息)评分。评分标准[7]：1分为解剖结构及病灶显示不清，图像质量差；2分为解剖结构及病灶显示不清，细节显示不良；3分为大部分解剖结构及病灶可以满足诊断，但少数图像不能评价；4分为解剖结构和细节及病灶较清晰，图像质量较好；5分为解剖细节及病灶显示清晰，图像质量佳。取平均分为最后评分。图像质量评分达3分以上均可满足诊断要求。其中解剖细节包括病灶大小、形态、范围及边缘等信息。

客观评价：根据平均CT值及噪声、SNR、CNR进行评判。选择鼻翼下肌肉、同层面皮下脂肪及背景空气为ROI(1.0 cm2)，分别测量3次CT值，取平均值；噪声为平均CT值的标准差(standard deviations, SD)；SNR为平均CT值与其标准差的比值；CNR为两种组织信号强度的相对差别，CNR=(鼻翼下肌肉CT值-皮下脂肪CT值)/SD。

2　结果

3组实际扫描管电流差异有统计学意义(P<0.001，表1)，且两两比较差异均有统计学意义(P<0.05)；3组扫描管电压差异有统计学意义(P<0.001)，且C组与A组和B组差异有统计学意义 (P<0.05)。

表1　3组扫描方案管电流、管电压调节比较

3组CTDIvol、DLP、ED差异均有统计学意义 (P<0.001)，且组间两两比较差异均有统计学意义(P均<0.05)，见表2；与A组比较，B组ED减低15.74%，C组ED减低26.85%。

表2　3组扫描方案辐射剂量比较±s)

3组鼻翼下肌肉、皮下脂肪、背景空气CT值及鼻翼下肌肉噪声差异均无统计学意义(P均>0.05)，见表3、4。

表3　3组扫描方案CT值及噪声比较

3组软组织窗、骨窗图像质量评分均在4分以上，差异均无统计学意义(F=0.142、0.257，P=0.814、0.793)，见表5，图1、2。

CT诊断埋伏牙定位的例数、埋伏牙数目、埋伏牙毗邻及下颌神经管受压例数与临床诊断比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表6。

表4　3组扫描方案SNR、CNR比较

表5　3组扫描方案图像质量评分比较(分，±s)

表6　3组扫描方案的诊断效能比较

3　讨论

埋伏牙是指萌出期已过仍在颌骨内未萌出的牙齿，极易造成根尖吸收、恒牙移位、牙列紊乱，引起疼痛并继发牙髓炎和根周炎，严重者导致间隙感染、全身败血症[8]。不同部位和不同生长形式的埋伏牙治疗方法不同。因CT及其三维重建可直观显示牙齿位置、牙列、牙弓，清楚显示埋伏牙及其与周围牙的位置关系和牙列整体，在牙齿正畸诊疗中占有重要地位。但埋伏牙CT扫描多为儿童，研究[9]报道儿童对射线的敏感度高于成人的10倍。因此在保证图像满足诊断的前提下，降低埋伏牙CT检查中的医源性辐射剂量尤为重要。

CARE kV技术根据定位像自动确定受检者的体型，再根据预先设定的图像质量水平(参考电流、参考电压)，自动计算不同管电压下所需管电流的基准值和变化曲线，达到保证图像资料达预设图像质量水平的同时，降低扫描剂量[10]。本研究结果显示，与常规埋伏牙扫描组比较，开启CARE Dose 4D扫描组辐射剂量稍低，而开启CARE kV联合CARE Dose 4D扫描组最低，ED降低约26.85%，且3组间差异有统计学意义(P<0.05)，与康绍磊等[11]运用相同技术对胸部扫描的结果相一致；通过对图像主观评分的比较，发现3种扫描方案主观评分差异无统计学意义(P>0.05)，且所有图像评分均在4分以上，图像质量评分结果与在不同个体间相同部位的报道[10,12-13]相同。对于客观评价的比较，无论是对不同组织的CT值、还是对扫描区域的噪声、SNR及CNR的对比，3组差异均无统计学意义(P>0.05)。虽然3组CT检查结果与临床诊断结果差异无统计学意义，但A、B组各出现1例下颌神经管受压与临床诊断不吻合，可能由于部分口腔科医师对下颌神经管受压的诊断依赖口腔全景片，而口腔全景片因图像变形、放大、重叠或投照技师水平等致埋伏牙与下颌神经管位置关系显示模糊所致。

综上所述，在儿童埋伏牙的CT检查中，采用双源CT智能最佳管电压调节技术可有效降低辐射剂量，但不影响图像质量和诊断结果，值得临床推广应用。

[1]桂亚婕，赵信义，李石保，等.六种牙齿充填修复材料的释氟与再充氟性能研究.中华口腔医学杂志,2015,49(3):222-225.

[2]陈英，钟雅静，李书琴，等.青少年男性下颌第二磨牙根生长与骨龄相关性研究.重庆医学,2015,44(28):3950-3952.

[3]黄成龙，肖金刚，罗世洪，等.锥形束 CT 在定位和拔除上颌埋伏阻生牙中应用的临床研究.中华临床医师杂志(电子版),2015,5(9)：763-766.

[4]韩本谊，江笑露，李宏儒.螺旋CT扫描在牙齿正畸中的临床应用价值.中华放射学杂志,2005,39(2):161-164.

[5]高晖，张少锋，王艳清，等.牙科CT系统测量正常人牙齿外部形态数据的可行性研究.牙体牙髓牙周病学杂志,2011,21(1):30-32.

[6]Hausleiter J, Martinoff S, Hadamitzky M, et al. Image quality and radiation exposure with a low tube voltage protocol for coronary CT angiography results of the PROTECTION Ⅱ Trial. JACC Cardiovasc Imaging, 2010,3(11):1113-1123.

[7]Behrendt FF, Schmidt B, Plumhans C, et al. Image fusion in dual energy computed tomography: Effect on contrast enhancement, signal-to-noise ratio and image quality in computed tomography angiography. Investi Radiol, 2009,44(1):1-6.

[8]胡开进，李永锋，吴迪.微动力系统在牙拔除术中的应用.华西口腔医学杂志,2015,33(1):1-5.

[9]李昂，罗松，沈君姝,等.模拟婴幼儿头颅70 kV CT扫描的图像质量和辐射剂量.中国医学影像技术,2014,30(9):1424-1427.

[10]李剑，郑敏文，石明国，等.低kV和CARE Dose 4D技术对降低双源CT主动脉成像辐射剂量的价值.临床放射学杂志,2011,30(10):1528-1531.

[11]康绍磊，曾宪春，韩丹，等.智能最佳kV扫描联合CARE Dose 4D技术降低成人胸部CT扫描辐射剂量的价值.中国医学影像技术,2013,29(4):636-640.

[12]杨晶，高艳，李坤成，等.比较两种低剂量CT迭代重建法与常规剂量滤波反投影重建法的图像质量.中国医学影像技术,2014,30(1):117-121.

[13]曾宪春，付隽，韩丹，等.CARE kV联合CARE Dose 4D技术在眼眶CT扫描中的应用.放射学实践,2014,29(9):1035-1039.

贵州省卫生计生委科学技术基金(gzwkJ2014-1-056)、贵州省科技联合基金(黔科合同LS字[2011]017号)。

王涛(1981—)，男，贵州贵阳人，本科，主治医师。研究方向：影像诊断。E-mail: 718294779@qq.com

曾宪春，贵州省人民医院影像科，550002。E-mail: zengxianchun04@foxmail.com

2016-04-07

2016-05-19

10.13929/j.1672-8475.2016.07.012

智能最佳管电压调节技术在儿童埋伏牙CT扫描中的应用

王涛，刘昌杰，曾宪春*，刘莉，徐睿

(贵州省人民医院影像科，贵州 贵阳550002)

目的探讨双源CT智能最佳管电压调节(CARE kV)技术在儿童埋伏牙扫描中的应用价值。方法对90例埋伏牙患儿行CT扫描，并分为A、B、C 3组，每组30例，A组常规扫描(100 kVp/150 mAs)，B组开启CARE Dose 4D扫描(100 kVp/参考管电流150 mAs)，C组CARE kV联合CARE Dose 4D扫描(参考管电压100 kV/参考管电流120 mAs)。比较3组的辐射剂量、图像平均CT值、噪声、SNR、CNR、主观评分及CT诊断与临床诊断的差异。结果3组实际扫描管电流、管电压及辐射剂量差异均有统计学意义(P均<0.05)，与A组比较，B组有效剂量(ED)减低约15.74%，C组ED减低26.85%；图像的平均CT值、噪声、SNR、CNR及主观评分比较差异均无统计学意义(P均>0.05)；3组CT与临床诊断结果比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论 采用双源CT智能最佳管电压调节技术行儿童埋伏牙CT扫描，可有效降低辐射剂量，在保证图像质量的同时，不影响诊断。

儿童；牙，埋伏；体层摄影术，X线计算机；辐射剂量；图像处理，计算机辅助

R788; R814.42

A

1672-8475(2016)07-0438-04