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【中图分类号】R144.1【文献标识码】A【文章编号】1632-5281(2015)12
【摘要】目的:探讨头颈部256 层CTA 低剂量扫描的临床价值。方法:将60例行头颈部CTA 检查的成人随机分为常规剂量组( 400mAs组)、300mAs 组和200mAs 组,每组20 例,均采用Philips256 层CT 扫描,3组管电压均为120kV,管电流分别为400 mAs、300 mAs 和200 mAs,对照分析3 组的图像质量及辐射剂量。结果:3组主观图像质量评分及颈总动脉( CCA) 与基底动脉( BA) 平均CT 值比较差异无统计学意义( P> 0.05) 。200 mAs 组的背景噪声( N) 明显高于常规剂量组和300 mAs 组( P< 0.05) ,信噪比( SNR) 明显降低( P< 0.05) 。3 组的CT 剂量指数( CTDIvol) 和剂量长度乘积( DLP) 随管电流降低而逐步降低( P< 0.05) 。结论:头颈部256 层CTA 检查管电压120 kV、管电流300 mAs 时的图像质量好、辐射剂量较低,可作为最佳扫描参数。
【关键词】体层摄影术,X 线计算机,低剂量
目前CTA 诊断头颈部血管疾病的符合率达92%[1],成为头颈部血管疾病的首选检查方法。Thompson 等[2]认为患者影像检查所接受的辐射剂量与恶性肿瘤发病率呈正相关,而头颈部CTA的扫描范围较大、层厚较薄,患者接受的辐射剂量明显增加。为了降低患者的医源性辐射剂量,本研究在满足图像质量和诊断要求的前提下,对50例行头颈部CTA 检查的患者实施降低管电流的低剂量扫描方案,旨在探讨256 层CT 低剂量扫描技术在头颈部CTA 检查中的可行性及最佳参数。
1 资料与方法
1. 1 一般资料 选择2013 年8 月至2015年7月行头颈部CTA 检查的患者60例,男33例,女17例,年龄48~ 75岁,平均( 60.21 ±4.33) 岁; 采用随机数字表法分为常规剂量组( 400 mAs) 、300 mAs 组和200 mAs 组,每组各20例,3组患者的性别、年龄等一般临床资料比较差异无统计学意义( P> 0.05) ,具有可比性。
1. 2 设备与检查方法 采用256 层CT 检查Philips Brilliance iCT,检查当日患者禁食4-6h,检查前于肘正中静脉留置套管针,检查时取仰卧位、头先进,扫描范围为气管隆突水平至颅顶。采用Bolous 监测触发技术,监测点设置于降主动脉,触发阈值为150 HU; 应用双筒高压注射器注射80 ml 优维显( 370 mgI /100 ml) ,流率5.0 ml/s,注射完毕后同速注射50ml 0.9% 的生理盐水。扫描参数: 常规剂量组管电压120kV、管电流400 mAs,Pitch1.0,准直128×0.625,旋转时间 0.5s,视野(FOV)220mm,扫描层厚为1mm,重组间隔为0.5 mm; 低剂量扫描分别将管电流降至300mAs 和200mAs,其他参数相同。数据传输至EBW 工作站,采用AVA 软件行多平面重组( MPR) 、曲面重组( CPR) 、最大强度投影( MIP)及容积再现( VR) 等后处理; 由3 名有经验的副主任及以上职称医师采用双盲法阅片,如意见不一致协商后确定最终结果。
1. 3 图像质量评价
客观评价: 在轴位图像上取相同层面测量并记录颈总动脉( CCA) 、基底动脉( BA) 中心CT 值的平均值( Mean) ,将此层面旁空气的平均CT 值作为背景噪声( N) ,应用公式( Mean / N) 计算信噪比(SNR) 。主观评价: 采用5 级评分法。( 1) Ⅴ级( 5 分) :血管边缘平滑、锐利,分支与远端显示良好; ( 2) Ⅳ级( 4 分) : 血管、分支及远端均显示良好; ( 3) Ⅲ级( 3 分) : 血管主干显示良好,主要分支显示较好,分支与远端显示欠佳; ( 4) Ⅱ级( 2 分) : 血管边缘毛糙,分支与远端显示差,但可用于诊断; ( 5) Ⅰ级( 1分) : 血管边缘毛糙,主干、分支及远端均显示不良,无法用于诊断。
1. 4 统计学方法
所有数据均采用SPSS 18.0 统计学软件处理,计量资料采用(X±s) 的形式表示,多组计量资料重复测量采用单因素方差分析,两组间比较采用SNK-q检验,检验水准α=0.05。
2 结果
2. 1 3 组图像主观与客观质量评价
常规剂量组和300 mAs 组的主观图像质量评分高于200 mAs 组,但组间比较差异无统计学意义( P> 0.05) ; 3 组CCA 和BA 平均CT值比较差异无统计学意义( P > 0.05) ; 常规剂量组和300mAs 组的N 和SNR 比较差异无统计学意义( P>0.05) ,但200mA 低剂量组的N 明显高于常规剂量组和300mAs 组( P<0.05),SNR明显降低(P<0.05) 。
3 讨论
CTA 检查基本替代了DSA,成为头颈部血管病变的首选检查方法[3],但该方法的扫描范围大,尽管随着MSCT 扫描速度不断加快,Z 轴覆盖范围不断增加,本研究应用的256 层CT 头颈部CTA 的扫描时间仍需6 ~ 10 s。高辐射剂量对晶状体和甲状腺等对射线较敏感的解剖结构造成潜在的辐射危害,20 世纪90 年代Naidich 等首先提出了低剂量的概念,即在其他扫描参数不变的情况下,降低管电流以达到诊断要求,并使受检者的辐射剂量相应下降[4],因此,如何以最低的辐射剂量获取可满足临床诊断要求的图像,寻找辐射剂量与诊断图像间的最佳平衡点,即MSCT 的最佳低剂量扫描参数成为目前放射界研究的热点课题。 研究认为降低CT 扫描条件是减少辐射剂量最直接、最有效的方法[5],降低管电压和管电流是常用的方法,张军等[6]采用降低管电压的方法优化头颈部CTA 扫描参数,即将管电压从120 kV 降至100kV 或80 kV,能显著降低X 线辐射剂量,减低管电压后直接减少了球管的有效光子量,动脉内碘对比剂的CT 衰减值会受到影响,使血管内CT 值明显升高而产生放射性伪影,CT值过高可掩盖斑块,尤其是匍匐状生长的软斑块,进而影响血管狭窄程度的评价,而且X 线的穿透力随着kV 值的减少而降低,导致受检者组织吸收X 线辐射的比例增加,破坏了图像质量与辐射量间的关系[3,6]。其他扫描参数不变时,CT 辐射剂量与管电流值呈正相关,而且降低管电流不会影响动脉内碘对比剂的CT 衰减值,Szucs-Farkas 等[7]研究结果证实,将管电流从400 mAs 降至140 mAs,而图像质量仅下降了17%,对图像质量影响相对较小,因此该方法被认为是降低辐射剂量的主要方法。
本研究采用了降低管电流的方法,将研究对象按管电流依次递减分组,并采用图像主观评分和客观评分的方法评价图像质量,300 mAs组图像的主观和客观评价与常规剂量组比较差异均无统计学意义,结合文献笔者认为,管电压120 kV、管电流300 mAs可作为头颈部256层CTA 扫描的最佳参数,不仅图像质量较佳,而且能显著降低患者的医源性辐射。但本研究仍存在一定局限性,首先仅进行了3 组研究,管电压在200 ~ 300 mAs 之间未设立低剂量组,因此管电压120 kV、管电流300 mAs 可能并非最佳扫描参数,辐射剂量可能仍有降低空间; 其次,本研究仅对BMI < 22. 9 kg /m2 的受检者进行了研究,扫描参数未就不同BMI 进行个体化,因此还有待于进一步优化扫描参数、降低辐射剂量的研究,在保证图像质量和不影响诊断的前提下,使CTA 扫描方案的设计更加趋于合理化和个性化。
参考文献
1 李飞飞,金彪,邹明,等. 低剂量CT 扫描技术在头颈部中CTA 的应用价值研究[J]. 中国临床医学影像杂志,2013,24: 761-763.
2 Thompson RC,Cullom SJ. Issues regarding radiation dosage of cardiacnuclear and radiography procedures[J]. J Nucl Cardiol,2006,13: 19-23.
3 洪璇阳,许乙凯,罗沛霖,等. 低剂量扫描序列组合在头颈CT 减影血管造影中的可行性研究[J]. 临床放射学杂志,2014,33:612-614.
4 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[J]. 中国辐射卫生,2012,21: 246.
5 McCollough CH,Bruesewitz MR,Kofler JM, et al. CT dose reductionand dose management tools: overview of available options[J]. RadioGraphics,2006,26:503-512.
6 张军,耿道颖,张晓龙,等. 不同千伏设置对缺血性脑血管病头颈联合CTA 图像质量的影响[J]. 中国医学影像技术,2009,25:398-400.
7 Szucs-Farkas Z,Kurmann L,Straulz T,et al. Patient exposure andimage quality of low-dose pulmonary computed tomography angiography:comparison of 100-and 80-kVp Protocols[J]. Invest Radiol,2008,43: 871-875.
【摘要】目的:探讨头颈部256 层CTA 低剂量扫描的临床价值。方法:将60例行头颈部CTA 检查的成人随机分为常规剂量组( 400mAs组)、300mAs 组和200mAs 组,每组20 例,均采用Philips256 层CT 扫描,3组管电压均为120kV,管电流分别为400 mAs、300 mAs 和200 mAs,对照分析3 组的图像质量及辐射剂量。结果:3组主观图像质量评分及颈总动脉( CCA) 与基底动脉( BA) 平均CT 值比较差异无统计学意义( P> 0.05) 。200 mAs 组的背景噪声( N) 明显高于常规剂量组和300 mAs 组( P< 0.05) ,信噪比( SNR) 明显降低( P< 0.05) 。3 组的CT 剂量指数( CTDIvol) 和剂量长度乘积( DLP) 随管电流降低而逐步降低( P< 0.05) 。结论:头颈部256 层CTA 检查管电压120 kV、管电流300 mAs 时的图像质量好、辐射剂量较低,可作为最佳扫描参数。
【关键词】体层摄影术,X 线计算机,低剂量
目前CTA 诊断头颈部血管疾病的符合率达92%[1],成为头颈部血管疾病的首选检查方法。Thompson 等[2]认为患者影像检查所接受的辐射剂量与恶性肿瘤发病率呈正相关,而头颈部CTA的扫描范围较大、层厚较薄,患者接受的辐射剂量明显增加。为了降低患者的医源性辐射剂量,本研究在满足图像质量和诊断要求的前提下,对50例行头颈部CTA 检查的患者实施降低管电流的低剂量扫描方案,旨在探讨256 层CT 低剂量扫描技术在头颈部CTA 检查中的可行性及最佳参数。
1 资料与方法
1. 1 一般资料 选择2013 年8 月至2015年7月行头颈部CTA 检查的患者60例,男33例,女17例,年龄48~ 75岁,平均( 60.21 ±4.33) 岁; 采用随机数字表法分为常规剂量组( 400 mAs) 、300 mAs 组和200 mAs 组,每组各20例,3组患者的性别、年龄等一般临床资料比较差异无统计学意义( P> 0.05) ,具有可比性。
1. 2 设备与检查方法 采用256 层CT 检查Philips Brilliance iCT,检查当日患者禁食4-6h,检查前于肘正中静脉留置套管针,检查时取仰卧位、头先进,扫描范围为气管隆突水平至颅顶。采用Bolous 监测触发技术,监测点设置于降主动脉,触发阈值为150 HU; 应用双筒高压注射器注射80 ml 优维显( 370 mgI /100 ml) ,流率5.0 ml/s,注射完毕后同速注射50ml 0.9% 的生理盐水。扫描参数: 常规剂量组管电压120kV、管电流400 mAs,Pitch1.0,准直128×0.625,旋转时间 0.5s,视野(FOV)220mm,扫描层厚为1mm,重组间隔为0.5 mm; 低剂量扫描分别将管电流降至300mAs 和200mAs,其他参数相同。数据传输至EBW 工作站,采用AVA 软件行多平面重组( MPR) 、曲面重组( CPR) 、最大强度投影( MIP)及容积再现( VR) 等后处理; 由3 名有经验的副主任及以上职称医师采用双盲法阅片,如意见不一致协商后确定最终结果。
1. 3 图像质量评价
客观评价: 在轴位图像上取相同层面测量并记录颈总动脉( CCA) 、基底动脉( BA) 中心CT 值的平均值( Mean) ,将此层面旁空气的平均CT 值作为背景噪声( N) ,应用公式( Mean / N) 计算信噪比(SNR) 。主观评价: 采用5 级评分法。( 1) Ⅴ级( 5 分) :血管边缘平滑、锐利,分支与远端显示良好; ( 2) Ⅳ级( 4 分) : 血管、分支及远端均显示良好; ( 3) Ⅲ级( 3 分) : 血管主干显示良好,主要分支显示较好,分支与远端显示欠佳; ( 4) Ⅱ级( 2 分) : 血管边缘毛糙,分支与远端显示差,但可用于诊断; ( 5) Ⅰ级( 1分) : 血管边缘毛糙,主干、分支及远端均显示不良,无法用于诊断。
1. 4 统计学方法
所有数据均采用SPSS 18.0 统计学软件处理,计量资料采用(X±s) 的形式表示,多组计量资料重复测量采用单因素方差分析,两组间比较采用SNK-q检验,检验水准α=0.05。
2 结果
2. 1 3 组图像主观与客观质量评价
常规剂量组和300 mAs 组的主观图像质量评分高于200 mAs 组,但组间比较差异无统计学意义( P> 0.05) ; 3 组CCA 和BA 平均CT值比较差异无统计学意义( P > 0.05) ; 常规剂量组和300mAs 组的N 和SNR 比较差异无统计学意义( P>0.05) ,但200mA 低剂量组的N 明显高于常规剂量组和300mAs 组( P<0.05),SNR明显降低(P<0.05) 。
3 讨论
CTA 检查基本替代了DSA,成为头颈部血管病变的首选检查方法[3],但该方法的扫描范围大,尽管随着MSCT 扫描速度不断加快,Z 轴覆盖范围不断增加,本研究应用的256 层CT 头颈部CTA 的扫描时间仍需6 ~ 10 s。高辐射剂量对晶状体和甲状腺等对射线较敏感的解剖结构造成潜在的辐射危害,20 世纪90 年代Naidich 等首先提出了低剂量的概念,即在其他扫描参数不变的情况下,降低管电流以达到诊断要求,并使受检者的辐射剂量相应下降[4],因此,如何以最低的辐射剂量获取可满足临床诊断要求的图像,寻找辐射剂量与诊断图像间的最佳平衡点,即MSCT 的最佳低剂量扫描参数成为目前放射界研究的热点课题。 研究认为降低CT 扫描条件是减少辐射剂量最直接、最有效的方法[5],降低管电压和管电流是常用的方法,张军等[6]采用降低管电压的方法优化头颈部CTA 扫描参数,即将管电压从120 kV 降至100kV 或80 kV,能显著降低X 线辐射剂量,减低管电压后直接减少了球管的有效光子量,动脉内碘对比剂的CT 衰减值会受到影响,使血管内CT 值明显升高而产生放射性伪影,CT值过高可掩盖斑块,尤其是匍匐状生长的软斑块,进而影响血管狭窄程度的评价,而且X 线的穿透力随着kV 值的减少而降低,导致受检者组织吸收X 线辐射的比例增加,破坏了图像质量与辐射量间的关系[3,6]。其他扫描参数不变时,CT 辐射剂量与管电流值呈正相关,而且降低管电流不会影响动脉内碘对比剂的CT 衰减值,Szucs-Farkas 等[7]研究结果证实,将管电流从400 mAs 降至140 mAs,而图像质量仅下降了17%,对图像质量影响相对较小,因此该方法被认为是降低辐射剂量的主要方法。
本研究采用了降低管电流的方法,将研究对象按管电流依次递减分组,并采用图像主观评分和客观评分的方法评价图像质量,300 mAs组图像的主观和客观评价与常规剂量组比较差异均无统计学意义,结合文献笔者认为,管电压120 kV、管电流300 mAs可作为头颈部256层CTA 扫描的最佳参数,不仅图像质量较佳,而且能显著降低患者的医源性辐射。但本研究仍存在一定局限性,首先仅进行了3 组研究,管电压在200 ~ 300 mAs 之间未设立低剂量组,因此管电压120 kV、管电流300 mAs 可能并非最佳扫描参数,辐射剂量可能仍有降低空间; 其次,本研究仅对BMI < 22. 9 kg /m2 的受检者进行了研究,扫描参数未就不同BMI 进行个体化,因此还有待于进一步优化扫描参数、降低辐射剂量的研究,在保证图像质量和不影响诊断的前提下,使CTA 扫描方案的设计更加趋于合理化和个性化。
参考文献
1 李飞飞,金彪,邹明,等. 低剂量CT 扫描技术在头颈部中CTA 的应用价值研究[J]. 中国临床医学影像杂志,2013,24: 761-763.
2 Thompson RC,Cullom SJ. Issues regarding radiation dosage of cardiacnuclear and radiography procedures[J]. J Nucl Cardiol,2006,13: 19-23.
3 洪璇阳,许乙凯,罗沛霖,等. 低剂量扫描序列组合在头颈CT 减影血管造影中的可行性研究[J]. 临床放射学杂志,2014,33:612-614.
4 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[J]. 中国辐射卫生,2012,21: 246.
5 McCollough CH,Bruesewitz MR,Kofler JM, et al. CT dose reductionand dose management tools: overview of available options[J]. RadioGraphics,2006,26:503-512.
6 张军,耿道颖,张晓龙,等. 不同千伏设置对缺血性脑血管病头颈联合CTA 图像质量的影响[J]. 中国医学影像技术,2009,25:398-400.
7 Szucs-Farkas Z,Kurmann L,Straulz T,et al. Patient exposure andimage quality of low-dose pulmonary computed tomography angiography:comparison of 100-and 80-kVp Protocols[J]. Invest Radiol,2008,43: 871-875.