PET/CT 成像中优化CT 扫描条件对检查辐射剂量、图像质量的影响

廖俊伟 毕伟 李霞霞 侯珍文 黄晓红

临床中早期诊断、及时发现是改善肿瘤患者预后的关键环节［1］。传统的X 线检查方式尽管能够反映病灶形态特征,但成像质量较低,影响诊断结果。PET/CT作为当前先进的影像学检查设备,兼具PET、CT 双重功能,能够为医师了解受检者病情提供病灶功能、代谢等重要信息,在肿瘤疾病的诊疗中得到了广泛应用［2,3］。但常规扫描条件下的CT 辐射剂量较大,容易对受检者造成潜在损伤,影响诊疗安全性［4,5］。为了探讨科学安全的影像学检查方法,本文就PET/CT 成像中优化CT 扫描条件对检查辐射剂量、图像质量的影响进行了探索。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取医院2019 年7 月～2020 年12 月收治的96 例恶性肿瘤患者。纳入标准：①经病理检查明确为恶性肿瘤；②病理检查前均行PET/CT 检查；③患者同意配合研究。排除标准：①妊娠或哺乳期女性；②合并急性心肌梗死、主动脉夹层等严重器质性功能障碍疾病；③精神异常、沟通障碍等无法配合研究病例；④合并脑血管疾病；⑤未控制的糖尿病；⑥肥胖病例。采用随机数字表法将患者分为对照组和观察组,每组48 例。观察组男28 例,女20 例；年龄27～73 岁；平均年龄(50.04±8.33)岁；体重：≤60 kg 24 例、>60 kg 24 例。对照组男26 例,女22 例；年龄29～71 岁,平均年龄(49.85±8.46)岁；体重：≤60 kg 24 例、>60 kg 24 例。两组患者的一般资料对比,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。

1.2方法 两组患者均行PET/CT 检查,采用德国西门子Biograph True Point 64 PET/CT 扫描仪,示踪剂为18F-FDG,放射化学纯度>95%。检查前6 h 禁食,控制空腹血糖<10 mmol/L,叮嘱患者饮水250～300 ml 使肠道充盈,再给予患者示踪剂18F-FDG 0.12 mCi/kg,静脉注射,注射后使患者平卧休息1 h。检查前使患者排空膀胱,再饮水600～800 ml 使胃腔充盈。先进行CT 扫描,其中对照组在CT 常规条件(管电压120 kV,管电流200 mA,设置机架旋转速度0.6 s/r,螺距1.35)下进行,观察组在CT 优化条件(管电压120 kV,设置机架旋转速度0.6 s/r,螺距1.35,按照体重设置管电流,体重≤60 kg 为50 mA,体重>60 kg 为80 mA)下进行,全面观察病灶形态、部位及其与邻近组织的关系等特征。采用3D 采集模式展开PET 扫描,各床位采集时间为2 min,采集6 个床位,完成数据采集后进行图像融合和重建处理,获取全身矢状位、冠状位、横断面的PET、CT 及PET/CT 融合图像。全部影像学检查由技师按规定参数扫描,图像资料分析工作均交由本科室2 名主治以上医师负责。

1.3观察指标及判定标准

1.3.1对比两组不同体重患者的辐射剂量 CT 剂量参数为CT 剂量报告上读取的DLP 及CTDIvol；PET 剂量参数为PET 有效剂量ED18F-FDG=A×dE,其中A 是指受检者注射的18F-FDG 活度,dE是指单位活度对受检者造成的有效剂量；A=a×W,W 是指受检者的体重,a 是指每千克体重的18F-FDG 活度。

1.3.2对比两组不同体重患者的CT 图像质量参数图像CNR：分别于横断面第一腰椎水平右侧腰大肌(ROIPSM)、腹主动脉(ROIAA)获取感兴趣区(ROI),4 个角ROI 均值为平均噪声值(Noise),CNR=(ROIAAROIPSM)/Noise。参照视觉特征分级评分法(VGC)［6］评价图像质量,图像有严重伪影、无法满足诊断要求,计1 分；图像有伪影,尚可评价,计2 分；图像有少许伪影,图像质量尚,可计3 分；图像无明显伪影,图像质量良好,计4 分；图像无伪影,图像质量优秀,计5 分。得分越高表明图像质量越高,每例患者的图像质量评分取相同2 位影像科专业医师的平均分。

1.3.3对比两组患者的图像质量 图像质量判定标准：①优：病灶轮廓清晰,影像显影中无伪影；②良：病灶轮廓基本正常,图像显影中存在不影响诊断的伪影；③差：病灶轮廓模糊,图像显影中存在影响诊断的伪影,统计图像质量优良率。图像质量优良率=(优+良)/总例数×100%［7］。

1.4统计学方法 采用SPSS23.0 统计学软件对数据进行处理。计量资料以均数±标准差()表示,采用t 检验；计数资料以率(%)表示,采用χ2检验。P<0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1两组不同体重患者的辐射剂量对比 观察组体重≤60 kg 和>60 kg 患者的CTDIvol、DLP 均低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)；两组的ED18F-FDG对比差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 两组不同体重患者的辐射剂量对比()

表1 两组不同体重患者的辐射剂量对比()

注：与对照组对比,aP<0.05

2.2两组不同体重患者的图像质量参数对比 两组不同体重患者的图像质量评分、CNR 组间对比差异均无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 两组不同体重患者的图像质量参数对比()

表2 两组不同体重患者的图像质量参数对比()

注：与对照组对比,aP>0.05

2.3两组患者的图像质量对比 两组图像质量优良率对比差异均无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 两组患者的图像质量对比［n(%)］

3 讨论

传统的CT 检查方式具有操作简单、经济性高的优势,能提供解剖及血供信息,为医师鉴别肿瘤提供参照,但不能反映细胞的功能代谢情况,影响诊断结果的准确性［8,9］。近年来,随着现代医学影像学技术的不断进步和发展,PET/CT 成像作为一种具备解剖和功能成像技术的检查方法,在心脏、肿瘤、脑部病变等疾病的诊断中得到了广泛应用［10,11］。临床中放射成像技术的辐射剂量与其造成的潜在辐射损伤紧密相关［12］。因此,如何在保证成像质量的基础上进一步降低受检者检查过程中的辐射剂量成为了值得研究的内容。

本次研究结果显示,观察组不同体重患者的CTDIvol、DLP 均低于对照组(P<0.05),表明观察组采用的CT 优化条件能够有效减少辐射剂量。分析后可知,全身CT 扫描检查是PET/CT 对人体造成辐射中的主要来源,由于PET/CT 肿瘤成像几乎呈全身扫描,且各个部位通常采用相同的参数,等同于受检者需要全身接受均匀的扫描照射,而这些扫描参数决定了检查过程中的CT 辐射剂量。观察组采用的CT 优化条件通过提高管电压、根据受检者体重变化调整管电流的方式,减少了CT 辐射剂量,降低了CTDIvol、DLP,有效减轻了受检者潜在的辐射损伤。此外,PET/CT 的辐射主要来源于全身CT 扫描和示踪剂两方面,其中示踪剂的注射剂量主要根据辐射剂量和体重进行确认,而受检者PET 部分的辐射剂量则基本固定。本文中,两组不同体重患者的ED18F-FDG对比差异无统计学意义(P>0.05),证实了这一观点。本文中两组的图像质量评分、CNR和图像质量优良率对比差异均无统计学意义(P>0.05),说明采用CT 优化条件进行PET/CT 检查并不会降低受检者的成像质量。研究后发现,PET/CT 检查的图像质量和CT 剂量关系紧密,但以过度增加辐射剂量获取优质的PET/CT 图像会增加受检者潜在辐射风险,在实践中并不可取。而观察组能够基于体重优化CT 扫描条件,在适度降低CT 部分的辐射剂量的基础上,并不会对图像质量、CNR 产生明显影响,满足了诊断需求。

综上所述,PET/CT 成像中优化CT 扫描条件能够在不降低图像质量的前提下,有效减少受检者检查时的辐射剂量,安全性更高,具有积极的临床应用意义。