Care KV技术于胸部低剂量CT体检中的应用价值
2014-11-15卓水清陈晓玲江冬平余静
卓水清+++陈晓玲+++江冬平+++余静萍+++崔宝仪
[摘要] 目的 探讨Care KV技术于胸部低剂量CT体检中的价值。方法 100例胸部健康体检者分成两组：A组采用常规胸部低剂量CT扫描方案，固定管电压120 kV，B组采用 Care kV技术，参考管电压120 kV，其他扫描条件两组一致：采用管电流自动调节技术，参考管电流50 mAs。扫描后分别用客观和主观图像质量指标综合评价两组图像的质量，并记录CTDIvol、DLP，计算ED，然后进行统计学分析。结果 AB组图像质量比较差异无统计学意义；AB两组受检者吸收有效剂量分别为（1.18±0.29）mSv和（0.82±0.24）mSv ，B组较A组分别降低了30.5%。结论 CareKV技术在胸部CT扫描中可在保正图像质量不变的情况下降低辐射剂量。
[关键词] CareKV技术； 胸部；体层摄影术，X线计算机；辐射剂量
[中图分类号] R725 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742（2014）08（c）-0005-03
CT在肺癌筛查中的广泛应用，已成为医源性辐射的主要来源[1]，因此，低剂量CT的应用成为研究热点。降低辐射剂量的方法有直接降低管电压或管电流、增加螺距、缩短扫描时间等，但各种方法都在降低辐射剂量的同时也降低了图像质量。随着CT技术的迅猛发展，迭代重建技术和管电流自动调制技术（CARE Dose4D技术）的应用，实现了在降低辐射剂量的同时保持图像质量不变[2]。该研究旨在探讨CareKV技术—智能最佳kV扫描技术在胸部CT体检中的应用价值。现分2014年4—6月间来该院进行胸部体检100例体检者的临床资料，报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
收集到该院行胸部CT体检者100例。研究对象纳入标准：①均为健康体检者，无任何胸部疾病症；② 受检者体重指数（BMI）在18～25 kg/m2 之间；③将检出有气胸、肺气肿等肺部疾病者则排除在研究范围之外。将研究对象随机分成A、B两组，各50例，其中A组男26例，女24例，年龄29～72岁，中位年龄41.7岁；B组50例，男30例，女20例，年龄34～67岁，中位年龄45.5岁。AB两组BMI分别为（22.97.3±2.06）kg/m2和（22.90±2.60）kg/m2，两者差异无统计学意义。
1.2 CT设备与扫描方法
采用西门子SOMATOM Definition AS+扫描仪。采取仰卧屏气扫描。扫描范围从肺尖至肋膈隐窝下缘。A组采用该院常规胸部低剂量CT扫描条件，固定管电压120 kV， B组采用Care kV技术，参考管电压Ref120kV。其余扫描条件一致，均采用Care Dose4D技术，参考管电流50 mAs；层厚5 mm，螺距1.2，准直128 mm×0.6 mm，分别重建纵隔窗和肺窗两组图像，重建卷积函数分别B25f和B80f，容积CT剂量指数（Volume CT Dose Index，CTDIvol）和剂量长度乘积（Dose-length Product，DLP）由机器自动生成。
1.3 图像质量和有效辐射剂量评价
1.3.1 图像质量客观评价 分别测量纵隔窗和肺窗图像CT值（HU）、噪声（Objective Image Noise，OIN）、信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）。纵隔窗选取图像的主动脉弓层面的主动脉的均匀处、肺窗选取隆突层面的肺组织的均匀处测量出CT值及其标准差（Standard Deviation，SD）。ROI面积为90～110 mm2。SD即为图像的噪声OIN， SNR=CT值/SD。
1.3.2 图像质量主观评价 全部图像纳入评价范围，由两名有经验的影像科医师采取盲法评价图像。采取评分法，肺窗：窗宽1500 HU，窗位-500 HU；纵隔窗：窗宽400 HU，窗位45 HU。综合评价肺窗及纵隔窗图像，评分标准分为3个等级：1分，图像质量较差，胸壁及纵隔内结构噪声较大，气管及纵隔内血管的边缘模糊，不能满足诊断，定为不合格等级；2分，图像质量中等，噪声中等，不影响诊断，定为合格等级；3分，图像质量好，噪声较小，可满足诊断要求，定为优良等级[3]。
1.3.3 有效剂量评价方法 根据CTDIvol、DLP计算有效剂量（effective dose，ED）。计算公式：ED（mSv）=DLP（mGy.cm）×k。参考最新欧盟委员会CT质量标准指南[4]，胸部有效吸收剂量系数k=0.014 mSv/（mGy.cm）。
1.4 统计方法
用SPSS19统计软件，计算各组数据的平均值及标准差，计量资料用均数±标准差（x±s）表示，采用ANOVA分析各组图像的OIN、SNR及有效剂量ED。主观评价的一致性采用Kappa分析， 结果评价：0.40
2 结果
2.1 A、B两组客观图像质量指标评价
通过客观图像质量指标如CT值、噪声和噪声比对A、B两组纵隔窗和肺窗图像质量进行分析，结果显示AB两组图像质量差异无统计学意义（P>0.05），见表1、2。
表1 A、B两组纵隔窗图像质量比较（x±s）
2.2 A、B两组主观图像质量指标评价
通过主观图像质量指标3分评分法对AB两组图像进行分析，结果显示A、B两组图像优良率分别为96%（48/50）和98% （49/50），分别只有2例和1例为合格等级图像，但均符合诊断要求，AB两组主观图像质量比较差异无统计学意义（P>0.05），见表3。
2.3 A、B两组受检者有效辐射剂量比较
AB两组受检者平均有效辐射剂量（ED）分别为（1.18±0.29）mSv和（0.82±0.24）mSv ，B组较A组分别降低了30.5%，见表4。
表4 A、B两组受检者的辐射剂量比较（x±s）
3 讨论
随着影像技术的发展，低剂量螺旋CT已成为肺癌筛查的研究热点，低剂量螺旋CT在降低了患者接受的放射剂量，同时对肺结节检出也有较高的敏感性和特异性[6]。据报道，低剂量胸部CT检查可使肺癌的死亡率降低20%[7]。在CT扫描中，传统方法在降低辐射剂量的同时也降低了图像质量。而各种迭代重建技术和Care Dose4D 技术的应用，实现了在降低辐射剂量的同时保证了图像质量。该文采取了Care KV技术结合Care Dose4D技术的扫描方法，在保证图像质量的同时将进一步降低辐射剂量。Care kV技术能够根据 CT 检查目的和受检者的体型自动确定最优化的管电压和管电流，实现最优化降低剂量的同时提高图像质量，从而实现对受检者的个性化扫描，既避免了受检者接受不必要的辐射。
目前对CARE kV技术研究和应用的报道较少。Winklehne等[2，8]对BMI在同一水平的受检者进行胸腹部及头部CTA扫描，发现使用CARE kV技术可在图像背景噪声不增加、满足诊断要求的同时降低辐射剂量，其中胸腹部降低约25%，头部可下降约58%。该研究结果显示，AB两组图像质量比较，无论是CT值、噪声和信噪比等客观指标还是图像质量主观评价，差异无统计学意义，符合诊断要求，同时有效辐射剂量（ED）B组较A组降低了30.5%，这与康绍磊等[9]对114例病例的相关研究结果一致：Care KV技术结合Care Dose4D技术组较固定KV结合Care Dose4D技术组辐射剂量降低了30.36%。但该文研究所用参考管电流是50mAs，而康绍磊等用110 mAs，因此该研究B 组有效辐射剂量（ED）（0.82±0.24）mSv 较他们的（1.72±0.87）mSv降低了49.41%。
综上所述，Care KV技术结合Care Dose4D 技术比采用固定管电压结合Care Dose4D 技术在胸部CT扫描中可在保证图像质量的情况下明显降低受检者辐射剂量。该研究只是在一定BMI范围内一定参考管电流和管电压在胸部扫描的研究，因此结果可能有一定的局限性，今后我们将尝试对各种BMI值的受检者的不同部位用不同的参考管电流和管电压进行深入研究，寻找不同个体不同部位的最佳低剂量CT扫描方案。综上Care KV技术是值的推广的CT扫描技术。
[参考文献]
[1] Berrington，De Gonzalez A， Darby S. Risk o1 cancer from diagnostic X-rays： Estimates for the UK and 14 other countries[J].Lancet，2004，363（9406）：345-351.
[2] 徐卓东. CARE kV-智能最佳kV扫描技术-降低剂量的同时提高图像质量[J].中国医疗设备，2012，27（2）：120-123.
[3] Leipsic J，Nguyen G， Brown J，et al.A prospective evaluation of dose reduction and image quality in chest CT using adaptive statistical iterative Reconstruction[J].AJR Am J Roentgenol，2010，195（5）：1095-1099.
[4] European Study Group of Radiologists，physicists.European guidelines on quality criteria for computed tomography.[2009-09-12]. http：//www.drs.dk/ guidelines /ct/quality/download/eur16262.w51.
[5] Kuijper B， Beelen A， van der Kallen BF， et al. Interobserver agreement on MRI evaluation of patients with cervical radiculopathy[J].Clin Radiol. 2011，66：25-29.
[6] 黄明刚，王青，齐敏，等.低剂量螺旋CT筛查肺癌的诊断效能及价值[J].实用放射学杂志.2008，24（8）：1030-1033.
[7] National Lung Screening Trial Research Team， Aberle DR， Adams AM， et al.Reduced lung-cancer mortality with low-dose computed tomographic screening[J].N Engl J Med，2011，365（5）：395-409.
[8] Winklehner A， Goetti R， Baumueller S， et al. Automated atten-uation-based tube potential selection for thoracoabdominal computed tomography angiography， Improved dose effectiveness[J].Invest Radial，2011，46（12）：767-773.
[9] 康绍磊，曾宪春，谢晓洁，等.智能最佳管电压扫描联合自动管电流调节技术降低成人胸部CT扫描辐射剂量[J].中国医学影像学技术.2013，29（4）：636-640.
（收稿日期：2014-05-22）
AB两组受检者平均有效辐射剂量（ED）分别为（1.18±0.29）mSv和（0.82±0.24）mSv ，B组较A组分别降低了30.5%，见表4。
表4 A、B两组受检者的辐射剂量比较（x±s）
3 讨论
随着影像技术的发展，低剂量螺旋CT已成为肺癌筛查的研究热点，低剂量螺旋CT在降低了患者接受的放射剂量，同时对肺结节检出也有较高的敏感性和特异性[6]。据报道，低剂量胸部CT检查可使肺癌的死亡率降低20%[7]。在CT扫描中，传统方法在降低辐射剂量的同时也降低了图像质量。而各种迭代重建技术和Care Dose4D 技术的应用，实现了在降低辐射剂量的同时保证了图像质量。该文采取了Care KV技术结合Care Dose4D技术的扫描方法，在保证图像质量的同时将进一步降低辐射剂量。Care kV技术能够根据 CT 检查目的和受检者的体型自动确定最优化的管电压和管电流，实现最优化降低剂量的同时提高图像质量，从而实现对受检者的个性化扫描，既避免了受检者接受不必要的辐射。
目前对CARE kV技术研究和应用的报道较少。Winklehne等[2，8]对BMI在同一水平的受检者进行胸腹部及头部CTA扫描，发现使用CARE kV技术可在图像背景噪声不增加、满足诊断要求的同时降低辐射剂量，其中胸腹部降低约25%，头部可下降约58%。该研究结果显示，AB两组图像质量比较，无论是CT值、噪声和信噪比等客观指标还是图像质量主观评价，差异无统计学意义，符合诊断要求，同时有效辐射剂量（ED）B组较A组降低了30.5%，这与康绍磊等[9]对114例病例的相关研究结果一致：Care KV技术结合Care Dose4D技术组较固定KV结合Care Dose4D技术组辐射剂量降低了30.36%。但该文研究所用参考管电流是50mAs，而康绍磊等用110 mAs，因此该研究B 组有效辐射剂量（ED）（0.82±0.24）mSv 较他们的（1.72±0.87）mSv降低了49.41%。
综上所述，Care KV技术结合Care Dose4D 技术比采用固定管电压结合Care Dose4D 技术在胸部CT扫描中可在保证图像质量的情况下明显降低受检者辐射剂量。该研究只是在一定BMI范围内一定参考管电流和管电压在胸部扫描的研究，因此结果可能有一定的局限性，今后我们将尝试对各种BMI值的受检者的不同部位用不同的参考管电流和管电压进行深入研究，寻找不同个体不同部位的最佳低剂量CT扫描方案。综上Care KV技术是值的推广的CT扫描技术。
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[9] 康绍磊，曾宪春，谢晓洁，等.智能最佳管电压扫描联合自动管电流调节技术降低成人胸部CT扫描辐射剂量[J].中国医学影像学技术.2013，29（4）：636-640.
（收稿日期：2014-05-22）
AB两组受检者平均有效辐射剂量（ED）分别为（1.18±0.29）mSv和（0.82±0.24）mSv ，B组较A组分别降低了30.5%，见表4。
表4 A、B两组受检者的辐射剂量比较（x±s）
3 讨论
随着影像技术的发展，低剂量螺旋CT已成为肺癌筛查的研究热点，低剂量螺旋CT在降低了患者接受的放射剂量，同时对肺结节检出也有较高的敏感性和特异性[6]。据报道，低剂量胸部CT检查可使肺癌的死亡率降低20%[7]。在CT扫描中，传统方法在降低辐射剂量的同时也降低了图像质量。而各种迭代重建技术和Care Dose4D 技术的应用，实现了在降低辐射剂量的同时保证了图像质量。该文采取了Care KV技术结合Care Dose4D技术的扫描方法，在保证图像质量的同时将进一步降低辐射剂量。Care kV技术能够根据 CT 检查目的和受检者的体型自动确定最优化的管电压和管电流，实现最优化降低剂量的同时提高图像质量，从而实现对受检者的个性化扫描，既避免了受检者接受不必要的辐射。
目前对CARE kV技术研究和应用的报道较少。Winklehne等[2，8]对BMI在同一水平的受检者进行胸腹部及头部CTA扫描，发现使用CARE kV技术可在图像背景噪声不增加、满足诊断要求的同时降低辐射剂量，其中胸腹部降低约25%，头部可下降约58%。该研究结果显示，AB两组图像质量比较，无论是CT值、噪声和信噪比等客观指标还是图像质量主观评价，差异无统计学意义，符合诊断要求，同时有效辐射剂量（ED）B组较A组降低了30.5%，这与康绍磊等[9]对114例病例的相关研究结果一致：Care KV技术结合Care Dose4D技术组较固定KV结合Care Dose4D技术组辐射剂量降低了30.36%。但该文研究所用参考管电流是50mAs，而康绍磊等用110 mAs，因此该研究B 组有效辐射剂量（ED）（0.82±0.24）mSv 较他们的（1.72±0.87）mSv降低了49.41%。
综上所述，Care KV技术结合Care Dose4D 技术比采用固定管电压结合Care Dose4D 技术在胸部CT扫描中可在保证图像质量的情况下明显降低受检者辐射剂量。该研究只是在一定BMI范围内一定参考管电流和管电压在胸部扫描的研究，因此结果可能有一定的局限性，今后我们将尝试对各种BMI值的受检者的不同部位用不同的参考管电流和管电压进行深入研究，寻找不同个体不同部位的最佳低剂量CT扫描方案。综上Care KV技术是值的推广的CT扫描技术。
[参考文献]
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[4] European Study Group of Radiologists，physicists.European guidelines on quality criteria for computed tomography.[2009-09-12]. http：//www.drs.dk/ guidelines /ct/quality/download/eur16262.w51.
[5] Kuijper B， Beelen A， van der Kallen BF， et al. Interobserver agreement on MRI evaluation of patients with cervical radiculopathy[J].Clin Radiol. 2011，66：25-29.
[6] 黄明刚，王青，齐敏，等.低剂量螺旋CT筛查肺癌的诊断效能及价值[J].实用放射学杂志.2008，24（8）：1030-1033.
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[8] Winklehner A， Goetti R， Baumueller S， et al. Automated atten-uation-based tube potential selection for thoracoabdominal computed tomography angiography， Improved dose effectiveness[J].Invest Radial，2011，46（12）：767-773.
[9] 康绍磊，曾宪春，谢晓洁，等.智能最佳管电压扫描联合自动管电流调节技术降低成人胸部CT扫描辐射剂量[J].中国医学影像学技术.2013，29（4）：636-640.
（收稿日期：2014-05-22）
