自动管电流调节技术对胸部低剂量CT扫描的图像SD值、IQS评分及CTDIw值的影响分析

翁葵川

胸部低剂量CT 是一种临床筛查手段,常用于人们的健康体检中,当前也是临床研究的重要课题［1］。在以往健康体检者行胸部低剂量CT 扫描中,以电流为50 mA 的固定管电流扫描方案较多,但该模式针对性不强,不能精确反映个体与每个部位间对射线吸收的不同。另外,在胸部低剂量CT 固定管电流扫描方式下,在有些部位存在照射不足或者超量的可能性,从而影响图像质量,进而导致图像的可读性差,达不到临床诊断要求［2］。近年来,有文献报道,ATCM 技术能够依照健康体检者不同部位的适应性与体型适应性进行调节,进而保证辐射剂量达到照射所需的剂量。为进一步研究ATCM 技术对胸部低剂量CT 扫描的应用价值,选取于本院行健康体检的正常人80 例进行研究和分析,具体如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取本院于2019 年3 月～2020 年2 月期间行健康体检的正常人80 例为研究对象,均知情同意,均实施胸部低剂量CT 扫描,排除重大疾病者、无法配合研究者、CT 检查禁忌证等。随机将其分为研究组与对照组,各40 例。研究组男15 例,女25 例；年龄21～76 岁,平均年龄(54.6±11.3)岁；22 例BMI>27 kg/m2,18 例BMI≤27 kg/m2。对照组男19 例,女21 例；年龄23～74 岁,平均年龄(56.6±11.4)岁；25 例BMI>27 kg/m2,15例BMI≤27 kg/m2。两组一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。

1.2 方法 对照组：在固定管电流扫描模式下行胸部低剂量CT 检查,扫描参数为：管电流50 mA、管电压120 kV、层厚7 mm、螺距1.7、间隔2.5 mm、床速0.8 s/rot。

观察组：采用设定噪声指数及ATCM 技术扫描行胸部低剂量CT 检查,扫描参数为：电流20～200 mA、电压120 kV、噪声指数14、层厚7 mm、螺距1.7、间隔2.5 mm、床速0.8 s/rot。

将两组的CT 扫描图像上传到西门子后处理工作站进行处理和测订,将所得图像用7 mm 层厚标准法重建,重建取得2.5 mm 层厚轴位图像,间隔2.5 mm。其中,测量肺部SD 值是在重建图像上选择相应测光面的均匀组织进行测量,CT 图像感兴趣面积提取(100±1)mm2,每层选择3 个位点,测量肺尖、中肺、下肺的SD 值后计算平均值。由2 名影像科医师利用双盲法阅片,评估肺尖、中肺、下肺、全肺的IQS 评分。

1.3 观察指标及判定标准 比较两组肺部图像的SD值、IQS 评分、CTDIw 值。肺部IQS 评分根据肺纹理、支气管、纵隔结构、伪影评估,评分为1～5 分,得分越高表示图像质量越低。肺纹理、支气管、纵隔结构评估：十分清晰、清晰、比较清晰、不清晰/可诊断、不清晰/无法诊断；伪影评估：没有伪影、存在伪影/可诊断、存在伪影/无法诊断。

1.4 统计学方法 采用SPSS22.0 统计学软件进行统计分析。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 表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组图像的SD 值比较 研究组肺尖的SD 值为(13.80±2.29),低于对照组的(17.20±2.51),差异具有统计学意义 (P<0.05)；两组中肺、下肺的SD 值比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 两组图像的SD 值比较 ()

表1 两组图像的SD 值比较 ()

注：与对照组比较,aP<0.05

2.2 两组图像的IQS 评分比较 研究组肺尖的IQS 评分为(1.78±0.31)分,低于对照组的(2.35±0.53)分,差异具有统计学意义 (P<0.05)；两组中肺、下肺、全肺的IQS 评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 两组图像的IQS 评分比较 (,分)

表2 两组图像的IQS 评分比较 (,分)

注：与对照组比较,aP<0.05

2.3 两组的CTDIw 值比较 研究组BMI>27 kg/m2的CTDIw 值为(3.69±0.84)mGy,高于对照组BMI>27 kg/m2的(2.09±0.75)mGy,差异有统计学意义(P<0.05)；两组BMI≤27 kg/m2的CTDIw 值比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 两组的CTDIw 值比较(,mGy)

表3 两组的CTDIw 值比较(,mGy)

注：与对照组比较,aP<0.05

3 讨论

正常胸部体检不宜使用常规胸部CT 扫描,是因CT 的辐射剂量较高。低剂量CT 是当前体检筛查的常用方法之一,在肺癌、肺结核等病灶检测及高危人群的初步诊断等方面占据很大优势,特别是在肺癌筛查方面,检出率高达90%以上［3,4］。

国内相关研究证实,2010 年中国肺癌患者的发病率、死亡率在恶性肿瘤疾病中排名第一,需引起重视［5］。胸部低剂量CT 扫描对肺癌检出具有有效性,并且随CI 技术的进展与完善,在能获取最佳图像质量的情况下,将所有照射线量保持在可以达到辐射剂量尽量低的范畴内,再联合设备的软硬件情况,根据个体差异、个体与不同部位的差异调整扫描参数,让受检者在最低辐射剂量下取得最佳的图像质量。以往使用的常规胸部CT,由于辐射量过大而不宜广泛用于健康体检人群中,所以,低剂量胸部CT 扫描是逐渐取代常规胸部CT 扫描的主要因素之一。降低辐射剂量的方法有以下几点：①降低管电流、管电压；②加大螺旋距离；③减少扫描时间；④添加噪声［6,7］。

本研究中对照组采用固定管电流(50 mA)扫描模式行低剂量CT 检查,研究组采用固定噪声指数及ATCM技术扫描模式行低剂量CT 检查,结果表明,研究组肺尖的SD 值为(13.80±2.29),低于对照组的(17.20±2.51),差异具有统计学意义 (P<0.05)；两组中肺、下肺的SD 值比较,差异无统计学意义(P>0.05)。研究组肺尖的IQS 评分为(1.78±0.31)分,低于对照组的(2.35±0.53) 分,差异具有统计学意义 (P<0.05)；两组中肺、下肺、全肺的IQS 评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。研 究 组BMI>27 kg/m2的CTDIw 值 为(3.69±0.84)mGy,高于对照组BMI>27 kg/m2的(2.09±0.75)mGy,差异有统计学意义(P<0.05)；两组BMI≤27 kg/m2的CTDIw 值比较,差异无统计学意义(P>0.05)。在固定管电流(50 mA)扫描模式下行胸部低剂量CT 检查,对个体差异、个体与不同部位吸收射线量不同,如在肺尖时,胛骨、锁骨等吸收较大,导致肺部辐射量欠缺,进而降低了图像质量,同时由于部分体检者的肺尖伪影较重而很难诊断；在中肺时,由于肺组织含气时吸收量较小,过度照射,造成体检者辐射剂量升高。因此,影响CT 图像质量的因素较多,其中影响因素空间分辨率、图像对比度、伪影、造影具有相互作用,是最后决定CT 图像敏感度和可读性的主要因素。另外,造影可能是决定图像质量的影响因素之一,而不是盲目地减小噪音就可取得优异的图像质量。ATCM 技术扫描以噪声指数为前提,直到今天,对体检人员行胸部低剂量CT 扫描时设定噪声指数仍然无确切标准,所以在临床筛查中可依照个体差异设置。而本研究经对噪声指数筛选与试验后,以SD 值为评价标准,指出肺部SD 值于13～15 时所得的图像质量最好,所以把噪声指数设为14。Starck 等［8］指出,以体重来调整CT 的扫描参数,因体重一样而身高不一样的健康体检人员的图像质量不同。本研究以BMI 进行研究,发现体检者随BMI 增长,研究组的辐射剂量随之增加。当BMI≤27 kg/m2时,两组CTDIw 值无显著性差异；当BMI>27 kg/m2时,研究组CTDIw 值高于对照组,但图像质量也较高于对照组,没有出现无法诊断的图像,而对照组的辐射剂量低于对照组,但有体检者的图像不能用于诊断,对肺部病变的诊断不利。所以,体质量亦会影响辐射剂量,特别是BMI≤27 kg/m2时,两组图像质量无明显差异,可进一步深入研究。

综上所述,对健康体检者采用ATCM 技术行胸部低剂量CT 扫描,能够在BMI 值较高、衰减密度值较大的人群中取得更佳的图像质量,以供临床筛查,具有可靠性和科学性,值得借鉴。