多层螺旋CT低剂量膝关节扫描的应用价值分析及对图像质量的影响

王永华

【摘要】 目的 探討多层螺旋CT低剂量膝关节扫描的应用价值及对图像质量的影响。方法 104例进行膝关节多层螺旋CT扫描的患者为研究对象， 根据管电压高低不同分为观察组与对照组， 各52例， 观察组以管电压80 kV进行扫描， 对照组以管电压120 kV进行扫描， 对两组患者的CT剂量长度乘积、CT容积剂量指数 、图像噪音、图像质量评分进行比较。结果 观察组患者CT剂量长度乘积为（25.11±0.54）mGy·cm、CT容积剂量指数为（2.31±0.21）mGy、图像噪音为（16.22±2.41）SD、图像质量评分为（4.78±0.63）分；对照组患者CT剂量长度乘积为（61.08±10.63）mGy·cm、CT容积剂量指数为（5.61±0.54）mGy、图像噪音为（12.31±2.08）SD、图像质量评分为（4.75±0.61）分；观察组CT剂量长度乘积、CT容积剂量指数、图像噪音与对照组对比， 差异均具有统计学意义（t=24.370、41.071、8.857， P<0.05）， 两组图像质量评分对比， 差异无统计学意义（t=0.247， P>0.05）。结论 多层螺旋CT扫描应用低剂量（80 kV）

扫描膝关节能降低辐射程度， 不会对图像质量造成影响， 可作为首选扫描方案。

【关键词】 膝关节；图像质量；多层螺旋CT；低剂量

DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2017.04.018

【Abstract】 Objective To explore the application value of low-dose multi-slice helical CT knee scan and its influence on image quality. Methods There were 104 patients with multi-slice helical CT knee scan as study subjects were divided by different tube voltage levels into observation group and control group， with 52 cases in each group. The observation group received scan by 80 kV tube voltage， and the control group received scan by 120 kV tube voltage. Comparison were made on CT dose-length product， volume CT dose index， image noise， image quality score in two groups. Results The observation group had CT dose-length product as （25.11±0.54） mGy·cm， volume CT dose index as （2.31±0.21） mGy， image noise as （16.22±2.41） SD， and image quality score as （4.78±0.63） points. While the control grup had CT dose-length product as （61.08±10.63） mGy·cm， volume CT dose index as （5.61±0.54） mGy， image noise as （12.31±2.08） SD， image quality score as （4.75±0.61） points. Comparing with the control group， the observation group had statistically significant difference in dose-length product， volume CT dose index and image noise （t=24.370， 41.071， 8.857， P<0.05）. There was no statistically significant difference in image quality score between two groups （t=0.247， P>0.05）. Conclusion Low dose （80 kV） multi-slice helical CT knee scan can reduce radiation levels without affecting image quality， therefore it can be used as a preferred scanning solution.

【Key words】 Knee； Image quality； Multi-slice helical CT； Low dose

多层螺旋CT是临床较为常用的检查手段， 近年来， 随着医疗技术的不断发展， 临床诊断对图像质量要求越来越高， 但是在取得优质图像的同时， 患者所接受的辐射剂量也随之增加， 使多层螺旋CT扫描的潜在风险加大[1]。有学者[2]提出以低剂量扫描也能取得满意图像， 但是临床对于多层螺旋CT低剂量扫描的相关研究较少， 尚无确切结论。本研究为进一步探讨多层螺旋CT低剂量扫描膝关节的可行性， 分别对膝关节多层螺旋CT扫描患者应用管电压80 kV与120 kV扫描， 现报告如下。

1 资料与方法

1. 1 一般资料 选择本院2015年7月～2016年4月进行膝关节多层螺旋CT扫描的患者104例为研究对象， 根据管电压高低不同分为观察组与对照组， 各52例。观察组：男31例， 女21例；年龄28～41岁， 平均年龄（32.8±8.5）岁；身高152～176 cm， 平均身高（163.8±8.4）cm；体重42～68 kg， 平均体重（55.2±4.8）kg；体质量指数18.5～24.6 kg/m2， 平均体质量指数（21.1±2.8）kg/m2。对照组：男28例， 女24例；年龄25～43岁， 平均年龄（32.2±8.2）岁；身高155～172 cm， 平均身高（163.2±8.1）cm；体重41～67 kg， 平均体重（55.7±4.2）kg；体质量指数18.8～24.1 kg/m2， 平均体质量指数（20.9±3.2）kg/m2。

两组患者一般资料比较， 差异无统计学意义（P>0.05）， 具有可比性。纳入标准：①18～60岁；②与本研究配合者；③体质量指数为18.5～24.9 kg/m2。排除标准：①体质量指数<18.5 kg/m2或>25.9 kg/m2；②与本研究不配合者；③妊娠期、哺乳期女性。

1. 2 方法 所有患者均以16层螺旋CT机行膝关节轴位螺旋扫描， 观察组管电压为80 kV， 对照组管电压为120 kV， 其他扫描条件一致， 螺距为1， 层厚2.5 mm、层距2.5 mm， 矩阵512×512， 完成扫描后传入AW4.2工作站， 通过原始数据对图像做重建处理。

1. 3 观察指标及评定标准

1. 3. 1 图像质量 CT图像质量评分为1～5分， 1分为噪声大且伪影严重， 无法用于诊断；2分为伪影较重、造影较大， 无法用于诊断；3分为图像病变与结构显示清晰， 造影可接受， 能用于诊断；4分为图像质量良好， 造影较小；5分为图像质量优秀。两位测量者的评分取平均值作为图像质量评分。

1. 3. 2 图像噪音测量 膝关节轴位软组织窗上髌骨上缘水平后肌肉软组织中， 取相等面积的感兴趣区域（ROI）（100 mm2）， 取相同面积与部位CT值进行测量， CT值标准差作为图像噪声， 分别对髌骨上缘水平连续三个层面CT值标准差进行测量， 平均值作为图像噪声。

1. 3. 3 射线剂量 对每例患者检查时的容积CT剂量指数进行记录， 容积CT剂量指数×扫描长度得出CT剂量长度乘积。

1. 4 统计学方法 采用SPSS20.0统计学软件进行统计分析。计量资料以均数±标准差（ x-±s）表示， 采用t检验；计数资料以率（%）表示， 采用χ2检验。P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

观察组患者CT剂量长度乘积为（25.11±0.54）mGy·cm、CT容积剂量指数为（2.31±0.21）mGy、图像噪音为（16.22± 2.41）SD、图像质量评分为（4.78±0.63）分；对照组患者CT剂量长度乘积为（61.08±10.63）mGy·cm、CT容积剂量指数为（5.61±0.54）mGy、图像噪音为（12.31±2.08）SD、图像质量评分为（4.75±0.61）分；观察组CT剂量长度乘积、CT容积剂量指数、图像噪音与对照组对比， 差异均具有统计学意义（t=24.370、41.071、8.857， P<0.05）， 两组图像质量评分对比， 差异无统计学意义（t=0.247， P>0.05）。见表1。

3 讨论

近年来， 影像学诊断技术不断创新与改进， 极大推动医学事业的发展， 使得很多疾病可通过影像资料直观了解病情， 为临床治疗提供参考依据[3-5]。但是随着多层螺旋CT图像质量要求越来越高， 其辐射程度也不断提高， 可能会对受检者造成一定潜在威胁。因此， 多层螺旋CT放射防护及安全的相关问题成为研究的重点， 不仅需要合理的控制辐射剂量， 也需要保证图像质量， 成为研究的难点[6-11]。

降低多层螺旋CT扫描时的管电压是控制辐射剂量的有效途径， 但是以往有学者认为[4， 12]， 降低管电压虽然可降低辐射剂量， 还可能影响图像质量， 对临床诊断带来影响。本研究分别对两组进行多层螺旋CT膝关节扫描患者应用管电压80 kV与120 kV， 结果显示， 观察组患者CT剂量长度乘积为（25.11±0.54）mGy·cm、CT容积剂量指数为（2.31±0.21）mGy、图像噪音为（16.22±2.41）SD、图像质量评分为（4.78±0.63）分；对照组患者CT剂量长度乘积为（61.08±10.63）mGy·cm、CT容積剂量指数为（5.61±0.54）mGy、图像噪音为（12.31±2.08）SD、图像质量评分为（4.75±0.61）分；观察组CT剂量长度乘积、CT容积剂量指数、图像噪音与对照组对比， 差异均具有统计学意义（t=24.370、41.071、8.857， P<0.05）， 两组图像质量评分对比， 差异无统计学意义（t=0.247， P>0.05）。两组患者图像质量评分无明显差异提示， 经过降低多层螺旋CT扫描时的管电压不影响图像质量， 可能与机械、图像处理等因素相关。也有学者发现[5， 13]， 多层螺旋CT扫描膝关节时， 降低管电压不仅不会影响图像质量， 对图像显示细微结构也不会产生影响。可见， 通过调低管电压方式控制多层螺旋CT扫描时的辐射剂量具有可行性。

造影与信噪比是影响密度分辨率的主要原因， 控制噪音的主要条件为提高探测器效率与X射线剂量[6， 14]。有学者认为[7， 15]， 降低管电压控制辐射剂量获取效益， 相较于噪音值增加是可以接受的。本研究观察组图像造影较对照组高， 但是并未影响图像诊断价值。本研究中， 2名医师对图像质量评分及噪音评分具有一致性， 提示， 此操作具有重复性， 管电压在80 kV下扫描膝关节， 不仅能控制辐射剂量， 且其影像质量不受影响， 可见其具有可行性。但是在扫描过程中， 应该注重人体屏蔽防护设备应用， 特别是对于孕妇、儿童等， 尽量减少辐射对患者造成的影响。同时， 在扫描过程中， 应该将辐射剂量控制在最低水平， 缩小扫描范围， 通过全面防护措施提高多层螺旋CT扫描的安全性[8]。

综上所述， 多层螺旋CT扫描过程中， 降低多层螺旋CT扫描的辐射剂量， 虽然会增加噪音值， 但是不对图像质量造成严重影响， 具有可行性及安全性。本研究观察范围较小， 需要更多研究对不同设备、不同部位的多层螺旋CT扫描进行分析， 制定相应的规范。

参考文献

[1] 邢雪莲.多层螺旋CT低剂量扫描在监测早期肺癌动态进展的应用价值研究.临床肺科杂志， 2013， 18（3）：411-412.

[2] 杜广芬， 李海亮， 韩中山， 等.多层螺旋CT低剂量扫描的临床应用现状.中国辐射卫生， 2012， 21（2）：246-248.

[3] 曹建新， 孔祥泉， 王一民， 等.膝关节双能量CT低剂量扫描对虚拟去钙图像质量及骨挫伤诊断的影响.临床放射学杂志， 2015， 34（10）：1673-1678.

[4] 黄爱苓， 刘扬， 李风爱， 等.低剂量多层螺旋CT 在脑出血及脑梗死复查中的应用价值.医学影像学杂志， 2014， 24（12）：2080-2082.

[5] 吴勇建， 邰学祥， 吴晶涛， 等.低剂量64层螺旋CT扫描在下肢静脉造影中的应用.医疗卫生装备， 2013， 34（11）：71-73.

[6] 张鹏， 张新保. 64层螺旋CT低剂量扫描在副鼻窦病变中的应用.中南医学科学杂志， 2014， 42（6）：595-597.

[7] 王祺， 马荣希， 李晓辉， 等.多层螺旋 CT 双低剂量扫描在肺动脉 CTA 中的应用研究.河北医药， 2015， 37（24）：3735-3737.

[8] 韩云学.多层螺旋 CT 低剂量扫描在儿童肺结核诊断中的应用价值.中国实验诊断学， 2014， 18（4）：672-673.

[9] 彭波涛. 多层螺旋CT低剂量膝关节扫描的可行性及其对图像质量的影响. 基层医学论坛， 2016， 20（3）：337-338.

[10] 杨华园， 王海霞. 多层螺旋CT膝关节行低剂量扫描对图像质量的影响. 中外健康文摘， 2013（16）：159-160.

[11] 黃爱苓， 贾彬， 刘娟， 等. 多层螺旋CT膝关节低剂量扫描对影像质量的影响. 医学影像学杂志， 2010， 20（10）：1511-1513.

[12] 宋鹏， 宋登浩， 王勇， 等. 多层螺旋CT低剂量扫描联合体质量指数对泌尿系结石的诊断价值. 河北医科大学学报， 2011， 32（11）：1341-1344.

[13] 丁娟. 多层螺旋CT胸部低剂量扫描的应用研究. 第二军医大学， 2004.

[14] 贺丽英， 麻增林， 曹保信， 等. 多层螺旋CT肺部低剂量扫描的应用价值. 中国医学影像学杂志， 2006， 14（6）：450-453.

[15] 范晓东. 多排螺旋CT低剂量扫描在成人颅脑检查中的应用价值. 中外医疗， 2013， 32（10）：3-4.