低管电压技术在泌尿系统MSCT多期扫描中的应用价值＊

1.甘肃省康复中心医院放射科2.兰州大学第二医院放射科(甘肃 兰州 730030)

王正盛1赵建洪2周俊林2刘 心2张 尧2刘 宏2杨 军2

低管电压技术在泌尿系统MSCT多期扫描中的应用价值＊

1.甘肃省康复中心医院放射科2.兰州大学第二医院放射科(甘肃 兰州 730030)

王正盛1赵建洪2周俊林2刘 心2张 尧2刘 宏2杨 军2

目的 研究通过降低管电压的方式减少患者泌尿系统MSCT多期扫描中所接受的X线辐射剂量，最大限度降低医源性辐射损伤。方法 将所纳入患者分为3个小组，每组15例。第一组患者，扫描的参数固定为电压120Kv，电流120mAs；第二组患者，电压90Kv，电流120mAs；第三组患者：电压60Kv，电流120mAs。然后对患者进行泌尿系统MSCT多期扫描，统计每次扫描的X线剂量。结果 三组患者所接受X线辐射剂量分别为：第一组(120Kv)10.358±0.43mGy；第二组(90Kv)7.160±0.19mGy；第三组(60Kv)3.916±0.27mGy。经过统计学分析三组的差异具有统计学意义。对图像质量进行分析：第一组(120Kv/120mAs)图像质量：良好的14例，合格的1例，没有不合格的；第二组(90Kv/120mAs)图像质量：良好的10例，合格的5例，没有不合格的；第三组(60Kv/120mAs)图像质量：良好的3例，合格的12例，没有不合格的。经过统计学分析三组的差异没有统计学意义。结论 该研究通过降低管电压明显降低了患者泌尿系统检查过程中所接受的X线辐射剂量，且对图像的临床应用影响不大。

MSCT；泌尿系统；低电压

近年来随着多排螺旋CT技术的迅猛发展，尤其是CT后处理技术的进步，MSCT已经成为了临床上许多疾病首选的检查[1]，尤其在泌尿系统疾病诊断中更为突出，已经基本取代了静脉肾盂造影[2]。然而MSCT检查仍然依赖于高电压强电流的X线，该检查对患者所造成的辐射危害变成了一个不容忽视的问题[3]。尤其是对于MSCT泌尿系统成像来说，扫描实相多，扫描的范围大，且扫描范围包含对X射线敏感性腺部位[5]，因此泌尿系统MSCT检查中降低辐射变得尤为重要。该研究旨在通过在不影响图像诊断的前提下降低管电压的技术来实现降低辐射的目的，从而最大限度减少泌尿系统MSCT成像中患者所受的辐射剂量。

1 材料与方法

1.1 一般材料 该研究共纳入我院泌尿肿瘤科住院病人共45例，其中男24例，女21例，年龄分布于32岁～81岁之间，中位年龄为67岁。由于研究中需要使用造影剂，故分别将患者的体重做出了限制，男性60～70Kg，女性50～60Kg，从而增强其可比性。事先已将实验目的明确告知患者及其家属，并征得患者同意后，按照来院进行MSCT检查的时间顺序分为3个小组，每组15例。第一组患者，扫描的参数固定为电压120Kv，电流120mAs；第二组患者，电压90Kv，电流120mAs；第三组患者：电压60Kv，电流120mAs。

1.2 机器设备 实验所用设备为兰州大学第二医院放射科SIEMENS 64层MSCT，增强对比剂为德国先灵公司生产的300mgI/ml优维显，用量70～90ml。所有患者造影剂均经右前臂静脉由高压注射器以流速为3ml/s高压注射。

1.3 扫描方法 进行扫描前应提前在肘前静脉内埋置套管针建立静脉通道，训练患者呼吸配合，检查前约20分钟嘱患者饮水900～1000ml左右(大约两瓶纯净水)憋尿。患者按常规准备，关闭掉MSCT机器上的X线自动剂量追踪功能(4Ddose)，然后按照患者的分组情况，分别选择事先确定好的电压、电流参数。先进行平扫，扫描范围：双肾上极至耻骨联合。随后经事先建立的右上臂静脉高压注入造影剂，通过智能跟踪自动触发技术自动完成皮质期、肾实质期、延时7～10分钟完成延迟期扫描。扫描完成后，对扫描过程中的参数进行详细记录，所得图像通过工作站做常规后处理。所得到的各期图像首先进行薄层重建，层厚1mm，层间距1mm。随后通过常用的后处理技术获得最终的图像，常用的技术主要有：最大密度投影(maximum intensity projection, MIP)、多平面重建(multi-planar reconstruction, MPR)、容积再现(volume rendering technique, V R T)、螺旋C T血管成像(C T angiography，CTA)和曲面重建(curved planar reconstruction ,CPR)。

1.4 统计学方法 该研究通过分组统计，获得三组数据，可选择方差分析法进行统计学比较。数据统计使用安装版的SPSS17.0软件进行统计，检验标准取α=0.05。

2 结 果

2.1 该研究共纳入45例泌尿系统肿瘤患者，其中男24例，女21例，从性别角度二者并无显著差异。年龄分布于32岁～81岁之间，中位年龄为67岁，这个分布也比较广泛，几乎发生于中老年各个年龄段，与众多文献报道相似。

2.2 不同剂量扫描患者所接受的X线量统计 该研究将患者分为三组，每组选择不同的管电压发生的X线进行扫描，因此每组患者所接受的X线的辐射剂量是不相同的，将每位患者的辐射剂量进行统计后，通过运行统计学软件SPSS17.0，通过RxC表的卡方检验，N=45，自由度=2，χ2(Pearson Chi-square)值=6.318，P=0.093＜0.05。故认为研究中的三组数据，即不同管电压产生的X线对患者照射形成的辐射剂量的差别有显著的统计学意义。同时分别计算各组的平均值，具体如下：第一组(120Kv)患者所接受的平均剂量为10.358±0.43mGy；第二组(90Kv)患者所接受的平均剂量为7.160±0.19mGy；第三组(60Kv)患者所接受的平均剂量为3.916±0.27mGy。

2.3 图像分析 该研究共获得三组完整的泌尿系统多期扫描获得的图像，并分别对其进行了各种技术的后处理。然后邀请两位放射科高年资医师进行盲阅，分别判断每组图像的质量，标记为良好、合格及不合格三个级别，具体统计如表1。

经过统计可以看出所有的图像均能达到合格的标准，随后将上述统计结果再次输入到统计学软件SPSS中进行统计学分析，运用RxC统计学方法，该研究数据N=45，自由度=2，χ2(Pearson Chi-square)值=3.257，P=0.939＞0.05。因此，认为该研究三组图像质量统计并无统计学差异。

3 讨 论

近年来随着MSCT技术的迅猛发展，对泌尿系统疾病的影像学诊断提供了强有力的支撑，尤其是CTU得到的尿路成像清晰，结构立体，同时还可以结合轴位、冠状位、矢状位图像进行对比分析，从而得到更为准确的诊断信息，目前已经成为泌尿系统疾病最重要的检查方法[6]。泌尿系统MSCT成像在临床上的用途及其广泛，不仅在尿路成像方面可以显著提高尿路梗阻病因学的诊断[3,4]，同时对各种泌尿系统的先天畸形及常见的炎症、肿瘤结石还有肾结核等诊断提供影像学依据[7]，尤其是增强扫描图像对肿瘤的定性诊断具有不可替代的价值。然而，在检查过程中造成医源性X线辐射对人体损害极大却又无法避免。美国国家科学委员会2005年发布的报告呈人体所接受的X线辐射可以致癌，尤其是对于小孩、育龄期女性患者，辐射剂量更是不容忽视的问题[5,8-10]。近年来很多学者在泌尿系统结石的诊断方面进行过一些低剂量的探索，如Spielmann等人[11]通过通过对肾结石的动物模型的研究，认为120kV/60mA为肾结石检查的最优低剂量组合，通过降低管电流，从而实现了降低患者辐射剂量的目标。再比如我国的王秋霞等人[12]对泌尿系结石患者MSCT进行了低kV扫描实验，结果显示虽然低kV扫描的图像噪声明显增大，但统计显示X线辐射剂量降低了69.01%，同时经过主观评价认为，其图像质量可以满足临床需要。本研究拟通过降低管电压，同时利用层出不穷的后处理技术，既不降低图像诊断效果，又最大限度地减少患者的辐射剂量。

该研究所纳入患者均为泌尿系统肿瘤患者，且均为成年人，为了增加其可比性，防止由于造影剂密度造成的误差，实验前对所纳入实验的患者体重做出了规定(男性60～70Kg之间，女性50～60Kg)，使其更具有可比性。研究中为了分组方便，将球管的电流固定在120mAs，将其电流从120Kv，逐渐降至90Kv，最后至60Kv，从而以电压阶梯分成三组。三组患者所接受的辐射平均剂量也是从第一组(120Kv)10.358±0.43mGy到第二组(90Kv)7.160±0.19mGy再到第三组(60Kv)的3.916±0.27mGy，这组数据也形成了显著的梯度对比，统计学认为其差异显著。这就证明了降低管电压能够有效地降低患者所接受的辐射剂量，现在的问题就是，所进行的MSCT泌尿系统成像的目的是为了医学检查，不能只考虑降低辐射问题，还得考虑到图像质量问题。众多周知，随着管电压的下降，图像的噪声会显著上升，该研究中对图像质量也进行了评价。经过两位高年资放射科医师的盲评，第一组(120Kv/120mAs)图像质量：良好的14例，合格的1例，没有不合格的；第二组(90Kv/120mAs)图像质量：良好的10例(如图1-6)，合格的5例，没有不合格的；第三组(60Kv/120mAs)图像质量：良好的3例，合格的12例，没有不合格的。对三组数据进行分析，我们可以得出如下结论：（1）该研究中所设计的三组参数下所得出的图像均符合临床要求，45例患者的图像没有1例不合格的；经过统计学分析，P=0.939＞0.05。因此，认为该研究三组图像质量统计并无统计学差异；（2）随着管电压的下降，图像的噪声显著增加，图像质量优良的从第一组的14例，下降到第三组的3例。这个下降是非常显著的。

综上分析，该研究通过降低管电压明显降低了患者检查过程中所接受的X线辐射剂量，通过对比，发现管电压下降的90Kv这一组患者所接受的CTPlvol的平均值由10.358±0.43mGy下降至7.160±0.19mGy，下降了31.1%。而图像质量下降不明显，因此，90Kv/120mAs为该研究得出的最佳剂量组合。为了提高研究对象的可比较性，该研究中关闭了剂量自动跟踪，这一点造成了其结果与实际工作中的差异，有待进一步深入研究。

1. 谢安明，丁耀军, 64排VCT泌尿系成像在泌尿系统疾病中的应用.实用放射学杂志, 2011. 27(6): 965-967.

2. 王建良,朱玉春,高迁,龚惠明,吴志娟,沈纪芳,刘丽华,王伟伟,朱晟超. 64层螺旋CT尿路成像技术在泌尿系统疾病中的临床应用[J].中国CT和MRI杂志,2012,02:93-95.

3. 王素涵，查云飞,泌尿系结石低剂量螺旋CT检查的应用进展.临床放射学杂志, 2010. 29(10): 1423-1425.

4. 王建良,朱玉春,高迁,龚惠明,吴志娟,沈纪芳,刘丽华,王伟伟,朱晟超. 64层螺旋CT尿路成像技术在泌尿系统疾病中的临床应用[J].中国CT和MRI杂志,2012,02:93-95.

5. Andrew J, E.M., Javier Sanz MD,et a1., Radiation dose and cancer risk estimates in 16-Slice computed tomography coronary angiography. J Nucl Cardiol, 2008. 15(2): 232-240.

6. Meindl T, C.E., Degenhart C,et al., MDCT urography：experience with a bi-phasic excretory phase examination protocol. Eur Radiol, 2007. 17(10):2512-2518.

7. 查云飞.,放射影像检查在泌尿系统疾病中的应用.临床肾病杂志, 2011. 11(7): 292-294.

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11. Spielmann,A.L,e t a l., Decreasing the radiation dose for renal stone CT: a feasibility study of singleand multidetector CT. AJR Am J Roentgenol,2002.178(5):1058-1062.

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(本文编辑: 唐润辉)

The Application Value of Low Voltage Technology in MSCT Multi-phase Scanning of Urinary System*

WANG Zheng-sheng1, ZHAO Jian-hong2, ZHOU Jun-lin2,et al．, 1Radiology department, Rehabilitation Center Hospital of Gansu Province; 2Radiology Department, Lanzhou University Second Hospital; Lanzhou 730030China

Objective This study was designed to reduce X-ray radiation dose

in MSCT multi-phase scanning of urinary system by reducing the tube voltage, in order to minimize iatrogenic radiation injury． Methods All the patients were divided into 3groups, each group of 15cases． The first group of patients, scanning parameters was set at 120Kv, the current 120mAs; the second group of patients, voltage 90Kv, current 120mAs; third group of patients, voltage was 60Kv, current 120mAs． Each of X-ray dose was measured after MSCT multi-phase scanning of urinary system． Results X-ray radiation doses of three groups patients received was respectively: the first group (120kv) 10．358±0．43mGy, the second group (90kv) 7．16±0．19mGy; a third group (60kv) 3．916±0．27mGy． The radiation doses difference of the three groups received was statistically significant． Analysis of Image Quality: The first group (120kv/120mas) Image Quality: Good 14cases, 1cases of qualified, there was no unqualified; the second group (90kv/120mas) Image Quality: Good 10cases, 5cases of qualified, there was no unqualified; a third group (60kv/120mas) Image Quality: Good 3cases, 12cases of qualified, there was no unqualified． Through statistical analysis of the three groups of difference was not statistically significant．Conclusion Lower votage can reduce the radiation doses significantly during the process of urinary system scanning, and the clinical application of image was little influenced．

MSCT; Urinary System; Low Voltage

R445.3

A

2014-04-18

甘肃省科学事业费研究项目（项目编号：QS061-C33-35）

10.3969/j.i s s n.1672-5131.2014.04.31

赵建洪