对比100 kV、100 mAs低剂量与80 kV、100 mAs低剂量在儿童头部CT扫描中的图像质量分析

王 东

（重庆医科大学附属儿童医院<国家儿童健康与疾病临床研究中心，儿童发育疾病研究教育部重点实验室，儿科学重庆市重点实验室>放射科 重庆 400014）

多层螺旋CT（multislice spiral CT，MSCT）是临床头部检查的常用方式，与常规单层CT相比，MSCT在减少伪影、噪声及提高图像质量等方面具有显著优势[1-3]。有研究[4]指出，儿童头部MSCT扫描产生的辐射可增加儿童预期寿命内的患癌风险。路鹤晴等[5]也在其研究结论中表明，儿童MSCT扫描承受的辐射危害大于成年人，他们建议应当选择合理的扫描参数降低MSCT扫描时儿童受到的辐射剂量。因此如何在保证MSCT图像质量达到预期的前提下降低儿童承受的辐射危害是临床研究的重点课题。低剂量扫描在儿童头部CT检查中更具优势已成为临床共识[6-7]，但对于不同低剂量扫描对于图像质量的影响仍存在一定争议。鉴于此，本研究对比100 kV、100 mAs低剂量与80 kV、100 mAs低剂量在儿童头部MSCT扫描中的图像质量，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2021年1月—2022年2月重庆医科大学附属儿童医院收治的66例接受头部MSCT检查的儿童的临床资料，根据儿童头部MSCT剂量分为80 kV组（接受80 kV、100 mAs低剂量扫描）与100 kV组（接受100 kV、100 mAs低剂量扫描），各33例。80 kV组中男23例（69.70%）、女10例（30.30%）；患儿年龄为1～3岁，平均（1.71±0.25）岁；身高0.5～ 0.8 m， 平 均（0.67±0.05）m； 体 重 8.5～13.8 kg， 平 均（10.95±1.33） kg。100 kV组 中 男20 例（60.61%）、女 13例（39.39%）；患儿年龄 1～3 岁，平均（1.80±0.27） 岁；身高0.5～0.8 m，平 均（0.69±0.07） m； 体 重 8.2～ 14.0 kg， 平 均（11.07±1.42） kg。两组儿童的基线资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），有可比性。

纳入标准：①年龄为1～3岁的低龄儿童；②均在我院接受低剂量头部MSCT检查；③临床资料与CT检查报告完整清晰，关键数据（年龄、CT扫描参数）无缺失者；④儿童监护人对研究内容完全知情并签署知情同意书。排除合并认知功能损伤、智力障碍等可能导致CT检查依从性严重降低的儿童。

1.2 方法

所有儿童均接受低剂量头部MSCT检查，所有操作均由我院放射科同一组医护人员完成，采用CT扫描诊断系统（飞利浦ICT）进行扫描，扫描时儿童取仰卧位，头先进，将CT纵轴定位光标与儿童头正中线对齐，保持床面与眶耳线垂直，沿颅骨顶至颅骨底部进行扫描，层厚、层距均为5 mm；80 kV组儿童接受80 kV、100 mAs自动剂量扫描采用iDose4 Level 3重建；100 kV组儿童接受100 kV、100 mAs固定剂量扫描采用标准重建，其他条件均与80 kV组相同。质量控制：所有儿童的CT扫描数据均由我院放射科2位专业医师采用盲法阅片，以一致结果作为最终判读结果，若遇分歧则协商解决或经由第三位放射科医师进行仲裁。

1.3 观察指标

（1）CT扫描参数：结合CT扫描数据，统计比较两组儿童的对比-噪声比（contrast-to-noise ratio，CNR）、白质与灰质CT值、容积剂量指数（CT volume dose index，CTDI）、 剂 量 长 度 乘 积（dose length product，DLP），所有参数均以CT片数据为准。

（2）图像质量评价：对两组儿童头部CT图像质量进行评价，质量评价标准[8]：①优：图像颗粒细且无伪影，脑灰白质显示清晰，可无碍进行结果判读；②良：图像颗粒稍粗或存在少量伪影，但脑灰白质可正常区分，不影响结果判读；③差：图像颗粒粗或存在大量伪影，脑灰白质难以区分，明显影响结果判读。优良率=（优+良）人数/总数×100%。

1.4 统计学方法

采用SPSS 20.0统计学软件分析数据。计量资料以均数±标准差（±s）表示，采用t检验；计数资料以频数（n）、百分比（%）表示，采用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组的CT扫描参数比较

80 kV组的白质CT值、CNR、灰质CT值小于100 kV组，CTDI、DLP低于100 kV组，差异均有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 两组的CT扫描参数比较（±s）

表1 两组的CT扫描参数比较（±s）

组别 例数 白质CT值/HU CNR 灰质CT值/HU 80 kV 组 33 21.09±3.12 1.26±0.20 27.38±3.56 100 kV 组 33 24.15±4.50 1.44±0.24 30.22±4.17 t 3.210 3.310 2.976 P 0.002 0.002 0.004组别 例数 CTDI/mGy DLP/（mGy·cm）80 kV组 33 4.81±0.22 87.88±7.35 100 kV组 33 8.40±0.30 150.98±9.59 t 55.435 30.000 P 0.000 0.000

2.2 两组的图像质量比较

80 kV组与100 kV组的图像质量优良率（96.97% vs 100.00%）比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 两组的图像质量比较[n（%）]

3 讨论

CT在临床疾病诊断与治疗中应用广泛，能够清晰显示人体复杂的空间结构，利用MSCT与平面重建等技术还能对患者CT原始图像数据进行处理以进一步减小层面外结构的干扰[9-10]。MSCT能同时对多层投影数据进行不间断采集并进行数据重建，相比传统的单层CT具有更高的单位时间覆盖率与更快的扫描速度，可有效提高Z轴分辨率、降低伪影干扰，呈像效果优于常规单层CT[11-13]。尽管如此，但MSCT扫描也会导致受检者承受射线辐射。相关研究[14]指出，我国约有10%的住院患者需要接受MSCT检查，其中头颅CTDI加权平均值大于50 mGy，约占总体住院患者MSCT辐射剂量的13%，且其中头颅DLP最高数值是国际原子能机构研究数据的2.5 倍以上。MSCT辐射对各年龄段人群身体健康均存在不利影响，其中尤其对尚处在生长发育关键时期的儿童危害性最强，过高辐射剂量不仅会影响儿童的健康发育，增加儿童甲状腺、脑组织等敏感组织的辐射损伤风险，而且也会导致儿童癌症发病风险提高[15-17]。因此对儿童头部MSCT检查中的剂量进行探索对于拓宽MSCT应用范围、减轻MSCT辐射危害、保护儿童身体健康均具有重要的现实意义。鉴于以上原因，本研究对比100 kV、100 mAs低剂量与80 kV、100 mAs低剂量在儿童头部MSCT扫描中的应用价值，旨在为儿童头部MSCT剂量选择提供参考依据。

在本次研究中，A、B两组儿童进行头部MSCT扫描时的剂量分别为80 kV、100 mAs和100 kV、100 mAs。研究结果显示，在CT图像质量相关性参数方面，80 kV组的灰白质CT值、CNR小于100 kV组，表明100 kV、100 mAs的低剂量MSCT具有比80 kV、100 mAs低剂量MSCT更高的CNR与脑灰白质CT值，这有助于提高扫描精度与显像效果。但在辐射剂量相关参数方面，80 kV组的CTDI、DLP均低于100 kV组，表明80 kV、100 mAs的低剂量MSCT辐射剂量小于100 kV、100 mAs，这有助于降低儿童头部MSCT扫描过程中的辐射危害。仅从CT扫描参数上分析，100 kV、100 mAs和80 kV、100 mAs的低剂量在儿童头部MSCT扫描中各有优劣，但采用临床常用的图像质量评价方法比较两种低剂量MSCT的图像质量后，结果显示80 kV组与100 kV组的图像质量优良率差异无统计学意义，与徐晓东等[18]的研究相符，这表明80 kV、100 mAs 低剂量MSCT与100 kV、100 mAs低剂量在多数临床应用场景下图像质量不具有明显差异，皆能为疾病筛查与诊断提供科学有效的参考依据。对80 kV、100 mAs和100 kV、100 mAs低剂量MSCT在儿童头部检查中的价值进行综合分析，相比100 kV、100 mAs低剂量，80 kV、100 mAs低剂量具有以下优劣势：①优势：80 kV、100 mAs低剂量MSCT的辐射剂量（CTDI、DLP）显著低于100 kV、100 mAs，且80 kV、100 mAs低剂量对于脑灰白质的显像效果清晰，图像质量已足以满足多数临床应用场景，适用于儿童头部MSCT常规检查。②劣势：80 kV、100 mAs低剂量MSCT的低于100 kV、100 mAs，这表明80 kV、100 mAs低剂量更易受到噪声干扰，此外80 kV、100 mAs在脑灰白质扫描精度与显像效果上也不如100 kV、100 mAs[19]。

综上所述，80 kV、100 mAs低剂量与100 kV、100 mAs低剂量均能清晰显示儿童大脑灰白质对比情况、组织形态与结构等信息，其中80 kV、100 mAs低剂量能够在保证图像质量的前提下有效减少辐射剂量并延长仪器使用寿命，适用于大多数临床应用场景中，具有更高的临床推广应用价值；而尽管100 kV、100 mAs具有更良好的呈像效果，但过高的辐射剂量可能对儿童身体健康产生更大危害，因此更适用于需要提高扫描精度的微病灶检查诊断中。