低剂量MSCT扫描对不同体重指数患者肺部小结节筛查的研究

闫景伟，张殿星

（菏泽市中医医院，山东 菏泽 274000;山东省医学影像学研究所）

低剂量MSCT扫描对不同体重指数患者肺部小结节筛查的研究

闫景伟，张殿星

（菏泽市中医医院，山东 菏泽 274000;山东省医学影像学研究所）

目的探讨低剂量MSCT对不同体重指数患者肺部小结节筛查的应用价值，优选不同体重指数患者的低剂量扫描参数。方法对67例常规MSCT扫描发现肺内小结节患者根据体重指数行10 mAs或15 mAs、20 mAs、30 mAs或40 mAs低剂量MSCT扫描，分为A、B、C三组记录并计算出其辐射剂量。优选出最佳剂量扫描参数。所获数据采用配对t检验分析低剂量MSCT与常规扫描的辐射剂量的差异性，并采用两独立样本t检验。结果9例低体重指数患者的低剂量MSCT有效剂量均值为0.93 mSv，常规扫描为4.77 mSv；42例中体重指数患者的低剂量MSCT有效剂量均值为1.13 mSv，常规扫描为5.10 mSv；16例高体重指数患者的低剂量MSCT有效剂量均值为1.51 mSv，常规扫描为5.76 mSv。三组患者低剂量扫描与常规扫描有效剂量之间有显著性差异（t=52.346，t=6.237，t=21.892，P＜0.05)，B组低剂量MSCT与A组、C组之间的有效剂量无统计学差异（t= 1.991，t=1.865，P＞0.05)，A组低剂量MSCT与C组之间的有效剂量有统计学差异（t=5.873，P＜0.05）。结论低剂量MSCT扫描能够有效地降低患者的辐射剂量，依据患者的体重指数调整低剂量MSCT扫描参数应用于高危肺部小结节人群的筛查，更加符合辐射防护原则。

肺结节；辐射剂量；体层摄影术，X线计算机；体重指数

肺内小结节（Pulmonary nodule）的筛查已成为目前肺癌早期诊断的最有效的方法。X线平片作为首选检查手段，具有操作简单、成像速度快的优势，而且数字化X线技术日臻成熟，但是X线平片存在组织重叠因素，即是高年资影像专家对胸部小结节的漏检率依然高达30%[1]，使患者失去早治疗的时机。肺部MSCT明显的提高了对肺内小结节的检出率，但MSCT肺部检查时患者所接受的辐射剂量较高，辐射危害较大，目前尚未作为肺部小结节筛查的常用方法，所以国内外学者对低剂量MSCT肺部扫描做了大量研究。重点多在筛选最低的管电流[2,3]，而对于不同体重指数（Body Mass Index BMI）患者的低剂量方案未见相关研究，本文对国人不同体重指数进行分组研究，旨在优选MSCT肺部小结节的低剂量扫描方案。现将结果报道如下。

1 临床资料

1.1 一般资料 67例肺部常规MSCT发现肺内小结节患者，男38例，女29例，年龄39～73岁，平均56.8岁。14例为健康查体X线平片可疑肺内小结节，6例为X线平片诊断为周围型肺癌。术前查体发现肺内原发病灶外肺内小结节，9例为肺内小结节。动态随访，11例为肺外恶性肿瘤术前查体患者，28例为肺外恶性肿瘤治疗后随访患者。所纳入小结节均为双肺内随机分布且最大径均在3 mm～7 mm之间。BMI指数15～17的患者9例（A组），BMI指数20～22之间患者42例（B组），BMI指数27～29的患者16例（C组）。所有患者均知情同意。

1.2 仪器与方法 使用西门子SOMATOM Cardiac 64层CT扫描仪对三组不同BMI患者进行检查。应用CareDose技术进行常规MSCT扫描：120 kV、110～130 mAs、准直0.6 mm、Pitch 1.4、扫描长度24～42.5 cm。选定最大径小于3～5.0 mm的最小结节层面进行等长度扫描，A组患者采用10 mAs、15 mAs、20 msA扫描，B组患者采用15 mAs、20 mAs、30 mAs扫描，C组患者采用20 mAs、30 mAs、40 mAs扫描。

1.3 图像分析 将BMI不同的三组患者图像均上传至PACS，由3名高年资影像学医师通过PACS工作站共同对图像进行软阅片，可以使用窗位、窗宽、放大及测量等工具，对肺内小结节的有无进行评价，分为三级记录：确定存在、可能存在、不确定。

1.4 有效剂量计算 记录三组病例的CTDIvol值，为减少因患者身长差异造成的差异，分析数据时将扫描长度取均数33.5 cm计算出检出率高于95%的低剂量MSCT与常规MSCT的剂量长度乘积（Dosage length product，DLP），并将其依据国际放射防护委员会（International Commission on Radiological Protection，ICRP）第103号出版物中DLP转换为有效剂量的转换因子（k=0.021）转换为有效剂量[4]。

1.5 统计学处理 采用SPSS 11.5进行统计学分析及评价，采用配对t检验分析低剂量MSCT与常规扫描的辐射剂量的差异性，并采用两独立样本t检验分析三组患者低剂量MSCT扫描的辐射剂量的差异性。

2 结果

2.1 肺小结节的检出 3名医师共同对三组患者的图像进行分析（图1～3），对肺部小结节的存在与否进行记录，A组10 mAs扫描时有4例（44.4%）为“不确定”，15 mAs扫描时则无“不确定”；B组15 mAs扫描时17例（40.5%）为“不确定”，20mAs扫描时仅1例“不确定”；C组20 mAs扫描时7例（43.8%）为“不确定”，30 mAs扫描时无“不确定”。可以看出A组15 mAs与C组30 mAs的检出率均为100%，B组20 mAs的检出率为97.6%。

图1 A组BMI值为17的病人，低剂量MSCT(15mAs)显示左肺下叶近胸膜处可见直径约4.5mm的结节灶。

图2 B组BMI值为23的病人，低剂量MSCT(20mAs)显示左肺下叶背侧胸膜下直径约3.0mm的结节灶。

图3 C组BMI值为28的病人，低剂量MSCT(30mAs)显示右肺上叶背侧直径约7.0mm的结节灶。

2.2 辐射剂量对比分析 三组不同BMI患者辐射剂量，A组低剂量MSCT的有效剂量为常MSCT扫描的19%，B组、C组分别为22%、26%。三组患者低剂量扫描MSCT与常规扫描有效剂量之间有显著性差异（t=52.346，t=6.237，t=21.892，P＜0.05)，B组低剂量MSCT与A组、C组之间的有效剂量无显著性差异（t= 1.991，t=1.865，P＞0.05)，A组与C组之间的有效剂量有显著性差异（t=5.873，P＜0.05）。

3 讨论

3.1 肺部低剂量MSCT检查 MSCT对肺内结节的检出率明显优于胸部X线平片，同时研究显示常规胸部MSCT辐射剂量大约是胸片的100倍，显然常规MSCT不适合广泛应用于肺部小结节筛查。从Naidich开始许多学者进行了肺部低剂量CT扫描研究[5]，普遍认为管电流量与辐射量之间呈线性关系，降低管电流可使受检者辐射剂量也相应减少，虽然管电流的降低影响图像的分辨率，主要影响低对比分辨率，对高对比分辨率的影响较小，而肺部小结节为高对比（病变为软组织密度、正常肺组织CT值范围约为-890～-1000 Hu）。有研究显示图像总体噪声随扫描剂量减低逐渐增大，且相同剂量下肺组织噪声的增加相对低于较高密度组织(如胸壁、纵隔与椎骨)，因此降低管电流对肺部小结节检出的影响较小,研究结果显示管电流可以降低到常规MSCT扫描的1/5～1/10[2，6]。以往学者研究结果认为低剂量MSCT对直径大于5.0 mm的肺内小结节的检出与常规扫描无显著性差异。而对直径小于5.0 mm小结节的检出有显著性差异，本研究采用3.0～7.0 mm结节作为研究对象，结果显示能够在较低的辐射危害的条件下更有效地提高肺内小结节的检出率。

3.2 不同BMI患者肺部低剂量图像分析 研究表明低剂量肺部MSCT图像的噪声、伪影显著程度与患者的肥胖程度，即BMI有关。BMI综合了受检者的身高、体质量因素，与受检者胸壁组织的厚度相关，而后者决定了X线的衰减程度，因此本研究基于不同BMI的患者的辐射剂量进行。根据2001年中国肥胖问题工作组推荐的中国成年人肥胖诊断标准，即BMI＜18.5为瘦体型，18.5≤BMI＜24.0为中等体型，BMI＞24.0为肥胖体型的分型原则，同时结合本组患者实际BMI情况将其分为A、B、C三组，而对于BMI处于组间交界区的患者可以适当调整管电流即可。本研究对三组患者分别采用了3组低剂量进行扫描，3名医师的阅片结果显示A组15 mAs与C组30 mAs的检出率均为100%，B组20联单剂量的检出率为97.6%，仅有的1例为肺尖区直径约3 mm且呈磨玻璃样密度小结节被遗漏。

3.3 不同BMI患者低剂量肺部MSCT辐射剂量 以往肺部低剂量MSCT辐射剂量研究多采用CT剂量指数CTDI（mGy）或（和）剂量长度乘积值DLP（mGy· cm）进行评价，它们均不能反映出被检者的全身辐射危害情况。本研究采用的有效剂量是国际放射防护委员会规定的一个经计算得出的值，它等于全身每个平均器官剂量当量与相应器官的组织权重因子的乘积的总和，它反映的是因非均衡照射造成相当于全身照射所产生的危害。国际放射防护委员会（ICRP）的资料显示，每增加1mSv的X线辐射剂量将增加5/10万的恶性肿瘤发病率。A、B、C三组患者的有效剂量分别为0.93 mSv、1.13 mSv、1.51 mSv，其中A组有效剂量低于公众照射年度剂量限值1 mSv (GB18871-2002),B、C组有效剂量明显低于我国国民所受天然本底辐射的平均年有效剂量2.3 mSv[7]，而本研究中常规MSCT的有效剂量4.77～5.76 mSv明显高于该值。三组患者的低剂量MSCT与常规MSCT之间的辐射剂量差异有显著性（P＜0.05)，B组低剂量与A组、C组之间的有效剂量无显著性差异（P＞0.05)，A组与C组之间的有效剂量有显著性（P＜0.05）。

对不同BMI的患者采用不同的低剂量MSCT扫描进行肺部小结节的筛查，更加符合ICRP提出的X线活动三原则：实践正当化、辐射防护最优化、个人剂量限值和“合理使用低剂量(as low as reasonably achievable，ALARA)”的原则，将受检者的辐射危害降到最低。

[1] Dobbins JT 3rd,McAdams HP,Godfrey DJ,et al.Digital Tomosynthe sis of the Chest[J].J Thorac Imaging,2008,23(2):86-92.

[2] 李真林，杨志刚，余建群，等.多层螺旋CT肺部低剂量与常规剂量检查的放射剂量评估[J].临床放射学杂志，2004,23(2):113-115.

[3] 江一峰，叶剑定，丁晓毅，等.胸部低剂量CT图像噪声和伪影分析[J].中华放射学杂志，2010,44(1):37-40.

[4] Christner JA,Kofler JM,McCollough CH.Estimating effective dose for CT using dose-length product compared with using organ doses: consequences of adopting International Commission on Radiological Protection publication 103 or dual-energy scanning[J].AJR,2010, 194:881-889.

[5] Naidich DP,Marshall CH,Gribin C,et al.Low-dose CT of the lungs:preliminary observations[J].Radiology,1990,175(3):729-731.

[6] 胡荣慧，闻颂苏，王贵美，等.肺部低剂量螺旋CT放射剂量的研究[J].医学影像学杂志，2004,14(12):1029-1032.

[7] 胡国辉,张春粦.公众的天然本底辐射问题[J].暨南大学学报（自然科学版）,2003,24(5):30.

The Research of Low-dosage MSCT in Detection of Pulmonary Nodule with Different BMI

Yan Jingwei,Zhang Dianxing
(Heze hospital of traditional Chinese medicine，Heze,shandong,274031)

Objective To explore the application value of low-dose MSCT scanning for pulmonary nodule screening,and to probe the optimal low-dose MSCT scanning parameters of patients with different BMI.Methods67 patients scanned by low-dose MSCT at tube current of 10mAs or 15mAs，20mAs，30mAs or 40mAs according to BMI of patients with pulmonary nodules confirmed by conventional-dose MSCT scanning.Recorded and calculated the radiation dosage，respectively.The patients divided into group A,B and C.Paired t test was used for the radiation dosage of optimal low-dose MSCT and conventional-dose MSCT scan,and two independent samples t-test was used for optimal low-dose MSCT of three groups.ResultsThe mean effective dose was determined to be 0.93 mSv(9 patients with lower BMI),1.13 mSv(42 patients with median BMI),1.51 mSv(16 patients with higher BMI) for low-dose MSCT and 4.77 mSv,5.10 mSv，5.76 mSv for conventional-dose MSCT.There was significant difference between optimal low-dose MSCT scan and conventional-dose MSCT（t=52.346，t=6.237，t=21.892，P＜0.05).There was no statistical difference between group B and group A,group C（t=1.991，t=1.865，P＞0.05).There was statistical significant difference between group A and group C（t=5.873，P＜0.05）.ConclusionLow-dose MSCT scanning can effectively reduce the radiation dosage of patients.It meets the demand of the radiation protection principle by adjusting the scan parameters according to BMI for pulmonary nodules screening.

Pulmonary nodule；Radiation dosage；Tomography;X-ray computed；Body mass index

R814.42

A

1008-4118（2012）01-0007-03

10.3969/j.issn.1008-4118.2012.01.03

2012-02-11