RSNA2014医疗安全与品质专题
2015-04-17王振王鑫宏赵永霞胡立伟彭文献郑小丽王相权
王振,王鑫宏,赵永霞,胡立伟,彭文献,郑小丽,王相权
RSNA2014医疗安全与品质专题
王振,王鑫宏,赵永霞,胡立伟,彭文献,郑小丽,王相权
医疗安全与品质是国内人民群众近几年热议的新闻热点,更是北美放射学年会(RSNA)的固定学术议题。我们首次推出北美放射学年会(RSNA2014)的影像技术议题——安全与质量专题,内容有如下方面的特点和热点:①安全与质量研究中非常重要的一方面是医疗服务和政策研究在放射学实践质量方面的应用,今年主要是对比剂使用中的不良反应、急性肾损害和对比剂外渗的研究,放射学检查应用的临床决策也是一个重要的方面;②辐射剂量研究仍旧是放射物理研究的重点,这方面论文数量在医疗安全与品质研究中占主导地位,主要是辐射剂量宏观调控,管电流调制(TCM)参考水平,CT的剂量测量与方法学,迭代重建减少辐射剂量研究,双源、双能CT研究,敏感器官的辐射剂量控制,偏离扫描仪中心相关问题,以及碘类造影剂在器官辐射剂量中的角色。③儿科医疗安全与品质研究是值得关注的另一方面,主要是超声成像的安全与质量、磁共振对比剂在儿童患者的安全性和儿童磁共振成像镇静相关问题。④肿瘤放疗的品质与安全的研究也出现在RSNA2014中,但数量不多。
安全与质量;体层摄影术,X线计算机;辐射剂量;对比剂;儿科,镇静
医疗安全与品质作为国内首次推出的RSNA影像技术专题,相对其他经典诊断专题而言,略显单薄,甚至部分内容与其他相关专题有所重叠,但影像技术致力于医疗安全与品质的理念将令人耳目一新。
医疗服务和政策研究——放射学实践质量
1.对比剂安全使用和实践品质
McDonald等认为以前缺乏合适控制组的研究夸大了动脉内对比剂的肾毒性风险,他们比较了1073例同时接受两种对比剂应用路径的配对人群。CT扫描(静脉内对比剂应用)与心导管(动脉内对比剂应用)引起的急性肾损害(AKI)发病率类似,而且与检查程序的类型(CT或心导管)及导管操作的种类(诊断或介入)无关。这一发现支持以往关于动脉内对比剂应用具有更高AKI发病率的报道,可能只是反映出临床状态和AKI基线风险的不同,而不是反映这两种对比剂应用路径的潜在肾毒性不同。在诊断放射学中的对比剂不良反应尽管并不常见,其表现从皮疹到危及生命的过敏各不相同,但之前的研究显示对比不良反应的管理存在很高的错误率。Pfeifer等应用高保真对比剂不良反应模拟训练可以显著提高全职医师、进修医师、住院医师对不良反应的管理能力,改善患者的满意度。值得注意的是经高保真培训后,全职医师、进修医师、住院医师间的测试评分没有差异。高保真对比剂不良反应模拟是一个有效的学习、教学工具,实现了在非治疗条件下的高敏度实践。Lee等回顾性分析了单个放射中心的对比剂外渗趋势率、并发症和人口统计数据,发现五年期间约8万例对比剂注射中,具有低比率(0.362%)的对比剂外渗,需干预的严重并发症极低(2例),确认低渗对比剂外渗的安全性。年龄与外渗的风险相关。高压注射器盐水测试注射和实时技师压力监控技术并没有减少对比剂外渗率和外渗容量。
2.影像学检查临床决策
Narayan等提出尽管有大量的放射学质量指标已经被阐述,甚至可以分结构、过程和结果的指标,但是仍然需要研究为什么现有的指标是低理解力的(例如,CMS、PQRS),放射学家需要去发展以患者为中心的影像学检查结果的质量评价指标。在申请影像学检查的临床决策中,如CTPA检查中,肺栓塞的概率低于2%,CTPA在急诊科有滥用的潜在风险。Stojanovska等应用已有的急诊科临床决策工具来合理申请肺动脉CTA,并分析应用决策工具后CTPA的诊断产量。研究发现10%(总602例患者)肺栓塞发病率的人群中,应用肺栓塞筛查指标(PERC)和修订WELLS量表,17.6%和45%的患者可以避免CTPA检查,而且肺栓塞筛查指标(PERC)是一个比修订WELLS量表更安全的分类决策工具,可减少CTPA在急诊科的滥用。Tichy等发现无症状的乳腺癌绝大多数复查转移的影像都是阴性的,124例中仅有1例骨转移是只被骨扫描发现,而没有异常CT表现。因此在无症状乳腺癌中,骨扫描常规与分期CT联用是不必要的。推荐分期CT优先考虑,骨扫描可能仅在CT可疑骨或内脏转移时是必需的。误标的影像学检查也影响临床决策,因错误诊断和不恰当的治疗对儿科患者及其家庭可以引起严重的后果。整合儿科患者的数码照片到影像学检查中可能增加误标检查的察觉,然而照片ID的应用也增加关于患者隐私的担忧,是否这项技术能被公众接受。Sadigh等在儿科患者的父母或监护人中进行的调查显示,绝大多数(96%)的父母或监护人支持使用照片ID以改善放射科医师的诊断和减少影像学检查误标率,同时大多数(94%)受调查者认为需要知情同意。但也有少部分(38%)担心照片ID可能影响他们的隐私。在不同病情等级患儿(病情较轻的门诊患儿,急诊室外伤患儿,重症监护患儿)的家长中,照片ID均具有良好的接受度(90%以上)。
辐射剂量研究
1.辐射剂量宏观调控
Szczykutowicz等认为保持一组CT扫描方案对不同临床指针,患者体型,身体部位和扫描仪均适用是一项艰巨的任务;需要成百上千的扫描方案才能满足这些需要。这项工作提出了两个概念来帮助这个过程:对于某一部位所采用的所有扫描方案均遵从一个单一的基础扫描方案;使用图形/电子表格的工具来管理和开发扫描方案。在实践中CT主扫描方案的概念:如何通过微小设置来优化扫描方案,从而产生一个适用于广泛临床指征的采集参数。本文提出的框架很好的遵守ACR和AAPM建议,并创造新的扫描方案。它解决了球管输出信息的获取而且使用这种方法对放射科医生的质量保证信息至关重要。Siegelman等发现基于系统的评价辐射剂量,使用自动剂量追踪软件和包括协议修改、更换设备或软件升级和操作员培训等靶向干预,评估组织范围的有效性管理倡议。通过协议和患者人口资料的统计与图像审查,教育、协议修改和设备升级的迭代过程相结合,对辐射剂量的系统性回顾,导致对患者人数辐射曝光下降。与控制时期相比,在所有的头部CT检查中,随访期的平均CTDIvol降低了13%,所有体部CT检查降低了22%。David M等通过剂量测定来测量CT扫描仪X线束宽度,这样不仅可以保证探测器准直宽度,而且可以保证探测器准直/焦点组合正确。过宽的X线束宽度从一个扫描仪模式到另一个扫描仪的变化较为显著,但相同模式之间的一致性仍然很好。这似乎是由于两个不同的焦点尺寸造成的;在高电流使用的是大焦点,所以增加准直宽度以保持重叠的检测器的线束半影。在所有的情况下,线束宽度由制造商设置在规格范围之内,这比ACR的推荐值更宽松一些。Lee等使用可计算的人类模型库合并Monte Carlo辐射转换技术,对作为全国肺癌筛查试验(NLST)一个部分的23773例CT筛查扫描计算主要器官的剂量。我们为193个成人模型建立了一个全面的器官剂量库:六维剂量矩阵,D(31种器官,190层max,7种高度,19种体重,2种性别,和6种X射线光谱)。在这项研究中,器官剂量转换系数和批量计算技术,也可以用于其他研究包括患者剂量监测,流行病学研究癌症的风险,分析CT剂量趋势。James等基于蒙特卡洛方法用模体对CT管电流调制进行计算,计算出具体器官的辐射剂量和有效剂量系数。有效剂量用四种方法进行估算,这项工作表明通过TCM(调制传递电流)预测患者的器官剂量和有效剂量值的潜力。基于平均有效mAs的图像表明把提高CT扫描仪DLP精度作为一种手段来测量特定患者的器官剂量。Maniyedath等基于特定地临床指征及患者体型用来确定管电压和管电流的CT扫描方案的推荐工具在两种类型的CT机下通过一种耗时的人工处理过程被独立开发。这项研究的目的是基于信道霍特林模型观测器确定一个综合的定量的图像质量测量的使用,它可根据现有的适合不同CT机的体型剂量曲线来更有效地预测一个新的CT机的患者体型剂量曲线。使用图像质量测量的专用模型,扫描仪特性为新CT机提供了一个对经过验证的扫描协议的客观的自动调整。
2.管电流调制(TCM)参考水平
目前,CT成人诊断参考水平(DRLs)是基于10个以上60~80kg体重范围的成人样本的CTDIvol和DLP而75%计算的。虽然DRLs为"正常"体型成年患者提供了实践指标,但对于大尺寸的患者,这些调查水平可能不合适。Cournane等收集18个月期间149784例患者CT扫描参数包括CTDIvol、DLP,特定大小的剂量估计(SSDE)和有效的患者直径,发现与正常大小的患者相比,患者的直径增加75%,参数水平变化很明显,传统的DRLs对所有患者在高剂量的调查水平没有效果。这项研究也适用于类似模型和制造商的基于患者体型的CT剂量指标的比较。为了比较不同的方法的水当量直径(WED)与胸部和腹部CT检查辐射剂量的关系,Bostani等用64层多层螺旋CT对101例胸部和82例腹部/盆腔受检者进行扫描,所有扫描均使用管电流调制(TCM),将被扫描的相关器官进行分割和作为计数区域并用Monte Carlo模型来模拟计算器官剂量。对于肺的剂量,不同水当量直径(WED)指标中WEDregional和WEDmiddle具有很强的相关性,其中wedgloba表现较差,这是由于胸部各个部位器官成分相差较大。由于腹部各个区域器官相差不大,三种方法归一化的器官剂量也有类似的的相关性(0.85及以上)。
3.CT的剂量测量与方法学
Lopez-Rendon等利用商业软件和蒙特卡洛仿真纵向调制胸部CT扫描的器官剂量。评价利用CT曝光剂量学软件和完整的蒙特卡罗(MC)仿真方法纵向调制正常身材的患者的胸部CT扫描组织剂量。所有患者对于程式化CT-Expo体模和ICRP的MC仿真拟人化体模来说有相似的身体质量指数。观察到的器官剂量差异是由于程式化的体模和CT-Expo中使用的两个单独的TCM配置文件。TCM文件甚至在正常大小的患者由于不同的身体体质会有很大的区别。为了得到准确的患者特定器官剂量,即使对于正常的患者体型,应该优先选择蒙特卡罗仿真方法。Bakalyar等在一副图像上被DICOM图像元数据标记为(0018、9345)的容积CT剂量指数可以被影像基底存储为可选属性。在DICOM中这个属性描述为和影像相关的平均剂量。虽然这描述是不正确的,这个参数对于剂量计算仍是非常有用的,在利用比如ImPACT之类的工具来计算组织剂量方面,它可以成为一个有价值的工具,即使有管电流调制方法的存在。McMillan等将局部辐射器官的剂量作为胸部CT检查中z轴上超出范围和处方过度扫描的一个函数。Z轴超出范围和处方过度扫描能对部分辐射器官的剂量产生重大影响。部分辐照器官剂量和z轴上超出范围和处方过度扫描之间紧密的关系能够被用来预测图像范围外的组织器官的剂量。Lee等利用在CT检查患者的主要器官的半自动分段来确认个性化的身体器官剂量计算的可行性,扫描参数从在高速并行计算系统的DICOM的信息头、CT扫描仿真模型和蒙特卡罗运输提取获得。初步研究了显示了和快速蒙特卡罗仿真传输相结合的断层解剖的的患者特定器官剂量计算方法的可行性。器官剂量的比较(mAs标准化)揭示了对于所有患者来说有显著的差异(超过2.5倍),尽管他们都是成年人和器官而且器官完全被覆盖扫描。Bakalya等基于医疗影像系统质量评估标准-AAPMICRU CT剂量体模开发了对于CT平台剂量测定的一个稳妥和通用的工具。体模和测量技术用于获得容积CT剂量指数和剂量长度乘积上有局限性,这个局限性在获得锥束和非常宽扇形波束CT机的等效测量上有很大的挑战。依照TG111的建议,TG200设计了一个比当前方法更适合设备广泛范围的体模和测试程序。体模设计和测量方法获得一组更统一的剂量描述符,特别是当采用辐射长度的概念。AAPM-ICRU体模被设计好去结合在TG111描述的方法,提供了手段去标准化和统一各种各样的ct设备的剂量测量,包含带有扩展梁、锥体束和平板几何图形CT诊断设备在内。Hupfer等基于预计的蒙特卡罗表格快速和简便的估计临床CT上定位像的剂量。和CT检查本身相比定位像的剂量被认为是微不足道的。由于最近的技术进步,CT检查剂量已大大减少,因此之前被认为对有效剂量并没有太多相关的贡献的定位像现在可能必须要被考虑进去。这项工作的目的是去把定位像剂量计算列入工作中,并且测试一个利用基于预估算有效剂量的表格的软件包来进行剂量累积。定位器方向(AP、PA、LAT)的最佳选择剂对剂量有重大影响并提供潜在的剂量储蓄。基于蒙特卡罗预估计表格的软件提供了在短时间内任意CT检查和定位像准确的剂量估计。McMillan等运用在CT定位像的DICOM信息头和区域扫描输出中可获取到的体型数据来估计管电流调节的CT检查的组织剂量。对于腹部或骨盆和胸部TCM CT检查,使用水当量从定位像DICOM信息头数据获取的器官剂量估计和使用水当量从图像数据中获得的器官剂量估计作比较。基于定位像方法的优点是水当量数据容易获得并且没有额外的图像数据后期处理。
4.迭代重建减少辐射剂量研究
Pourjabbar等运用亚毫希沃特剂量与迭代重建算法进行腹部CT扫描的前瞻性研究。评估比较1.4mGy的剂量(小于1mSv)下滤波反投影(FBP)和迭代重建(IR)算法进行腹部CT扫描可行性。同FBP相比,两种迭代重建技术(SafeCT和SAFIRE)均能在低剂量腹部CT中提高图像质量,但是,获得最佳图像质量的关键是在IR技术选择最佳参数。在体型小(BMI<23kg/m2)的患者中,使用迭代重建算法进行腹部低剂量CT是可行的。Khawaja等对比传统的滤波反投影技术,使用基于hybrid-based iDose迭代模型重构技术大幅减少腹部多层螺旋CT剂量的前瞻性临床研究。同hybrid-based iDose和传统的滤波反投影重建技术相比,评估采用Knowledge-based迭代重建算法进行腹部CT大幅度减少剂量的可行性。在标准剂量和超低剂量(约1.5毫戈瑞)下,腹部MDCT中病变检测率相似,同iDose and FBP相比,IMR技术在平均剂量减少85%时显著提高图像质量。同标准腹部CT检查相比,使用Knowledge-based迭代重建算法能够在大幅减少剂量同时能更好保证图像质量。Zhang等调查用320排动态容积扫描进行超低剂量全胰腺灌注成像的可行。增加全胰腺动态容积CT灌注的扫描时间间隔和使用AIDR3D重建算法可以明显降低辐射剂量,并保持良好的图像质量。使用动态容积CT进行超低剂量全胰腺灌注成像对胰腺癌的检出十分有利,同时能够保护患者免受额外的辐射剂量。Koyama等应用充分开发的迭代重建,临床上可用的自适应低剂量迭代重建3D技术和滤波反投影技术在胸部体模的研究。新开发的FIR算法以及AIDR3D在超低剂量和低剂量CT扫描中非常有用,并且与FBP相比,FIR及AIDR3D技术在不同管电流条件下均可提高图像质量和结节的识别能力。在低和超低剂量CT扫描中,较之于滤波反投影技术,新开发的全迭代重建算法以及商业上的迭代重建技术能更好的提高图像质量和结节识别能力。Ali Khawaja等评估用迭代模型重建技术(IMR),迭代重建iDOSE和价值函数过滤后投影技术(滤过反投影技术)(FBP)在微希弗(uSv)胸部CT检查肺部结节检测中的不同表现。(包括实质性和毛玻璃样改变)。迭代重建技术在250μSv或者更高的剂量是最优秀的检测和评估肺部结节(实质性和毛玻璃样改变)的方法。临床CT中适当的肺部评估在500μSv(~0.5mSv)可以实现,用滤过反投影技术250μSv(~0.25mSv)剂量下和用先进的迭代重建技术不管是用迭代重建技术iDose和迭代模型重建技术IMR。Khawaja等评价用主要CT设备供应商的设备在低剂量扫描后用5种不同迭代重建技术来分析胸部CT图像诊断表现和标准差进行对比。来自主要CT供应商的设备迭代重建技术在剂量为0.5mGy或者更低剂量时,对病灶的检测率个有不同。超低剂量肺部CT迭代重建技术后的主观图像质量同样存在统计学差异。来自一个供应商的低剂量反转重的建技术不能被用于其他供应商的设备中,由于在图像质量和病灶检出率上有明显的差异。Li等前瞻性评估通过使用基于知识的迭代重建技术(IMR,Philips Healthcare)与混合迭代重建技术(iDose4,Philips healthcare)、滤过反转投影技术(FBP)减少的辐射剂量和图像质量特征。按照诊断要求能接受的胸片CT的后前位和侧位片胸部定位像可以通过IMR重建而成。IMR可让噪声降低,在超低剂量胸部CT时图像质量明显改善,优于iDose4技术和FBP滤过反转投影技术。不同的IMR设置可以相互补充。可以提供更多的诊断信息,以达到保证图像质量前提下的低剂量CT。不同的IMR设置可以相互补充。可以提供更多的诊断信息,以达到保证图像质量前提下的低剂量CT。Dadrich等进行了迭代和标准滤过反转投影重建技术在标准胸部CT和低剂量胸部CT的比较研究。iDose60的优于iDose40,MFR的应用不会影响到主观的图像质量。SDCT和LDCT自生比较建议,在保持整体诊断可以接受的条件下,迭代重建使得辐射剂量的减少达到70%。在胸部CT扫描时。迭代重建算法在减少图像噪声的有很好潜质,使得在不影响临床诊断的基础上胸部CT时可以减少辐射剂量。
5.双源、双能CT研究
Benz等评估双源、双能腹部CT协议在辐射剂量、定量和定性图像质量方面与单源CT协议的差异。同单能CT相比,双能CT默认腹部扫描序列可被优化已达到剂量中性扫描相比,双源CT可获得和标准单能CT相似的定量和定性的图像质量。通过双能CT腹部默认扫描序列的优化,同单能CT相比,双能CT没有额外辐射并且通过双能量设置得到潜在好处。Haifeng等从对比增强的能谱CT中得到的虚拟平扫(VNE)图像能否代替真正的平扫图像(TNE)以减少辐射剂量。同TNE图像相比,对比增强能谱CT中得到的VNE图像在剂量减少20%下在病变显示,高CT保真度值方面有足够的图像质量。从对比增强能谱CT中得到的VNE图像可被用来替代TNE图像,这样可以在病变显示方面提供足够的图像质量同时降低20%的辐射剂量。Jia等评估能谱CT在降低金属植入物导致的腰椎椎弓根处的伪影方面的价值。双源能谱CT可以明显减轻腰椎椎弓根处由于金属植入物造成的金属伪影,120keV可获得图像质量最佳的单色图像。Da等评估双源CT宝石光谱成像使用和不使用防金属伪影软件(MARs)时的成像效果,并比较不同keV下图像伪影的可视度。使用DECT,不使用防金属伪影软件,能量在110~120keV间的单能射线产生的图像利于放射科医生评估带有金属植入物的患者的假体周围区域的情况。Filli等在过去的两年里,平板探测器CT为躯干骨精细结构成像带来极大好处,但是,平板探测器CT的图像质量极易受金属物质产生的伪影的影响,这项研究的目的是为平板探测器CT确定一个金属伪影算数矫正模型。FDCT的新算法可明显减少金属伪影,同时提高相关(精细)结构的可视度,有利于患者术前,术后的进一步检查。Werncke等比较标准单源CT(SSS-CT)与虚拟单源CT(VSS-CT)之间的图像质量,后者是在腹部CT扫描下双源CT(DSCT)采集到的两个原始数据重建所得,以建立一种对三组采集图像在不同的辐射剂量水平下剂量中立的个体内比较。使用VSS-CT和使用等效总辐射曝光的SSS-CT所获得的图像质量仅有较小的差异。因此,这种技术可能允许一幅图像采集过程中通过分离双源CT的两个X线球管来取得完整的和部分的辐射剂量来达到个体内剂量比较。双源CT辐射剂量分离可使在CT扫描中一个重复的,任务相关的辐射剂量减少。Les等探讨了多相双能CT扫描辐射剂量减少方案,虚拟平扫联合迭代重建可使剂量减少一半。在保证诊断图像质量的前提下,在多期CT扫描中使辐射剂量减至最低的方法:杜绝预对比检查、通过降低mAs和应用迭代重建。将供应商提供的软件进行虚拟平扫(VNC)作为改进的工作流程。在多相CT扫描中,通过迭代重建补偿因管电流减低引起的噪声增加,联合虚拟平扫可以明显减低辐射剂量。在保证图像质量的前提下,对同一个患者该方法可比先前的检查方法减少大于50%的辐射剂量。多相CT检查具有重要的临床意义,但是患者所受辐射剂量较高。替用虚拟平扫联合迭代重建可明显减低辐射剂量,尤其是在需要接受频繁监测的患者中。Otrakji等进行了单源和双源CT在常规胸部CT和肺部栓塞协议中辐射剂量的讨论,发现在常规胸部CT和肺栓塞CT扫描协议中,双源CT采集模式比单源CT的辐射剂量水平更低。
6.敏感器官的辐射剂量控制
Gandhi等在头部和胸部CT扫描中,通过拟人化的模型实验研究,基于器官的管电流调制(ODM)可以降低敏感器官5%~38%的剂量,而图像噪声增加有限。Nikupaavo等研究在头颅CT扫描中降低晶状体所受辐射剂量的优化方法。在头颅CT扫描中机架倾斜是减少眼晶状体受辐射而不损害的临床图像质量的有效方法。当晶状体只能部分地被置于到主光束以外,OBTCM或铋屏蔽在减少晶状体所受辐射也是有用的。在头颅CT扫描中通过不同技术的最佳使用,患者晶状体所受辐射剂量可以有效地减少而不损害的临床图像质量。Vollmar等发现在专用乳腺CT检查中,两侧乳腺的有效剂量的典型值很低,为0.2~0.6mSv。当电压分别为40、60和80kV时,散射辐射分别占有效辐射剂量的2%~3%,3%~7%,5%~9%。没有直接的接触最高组织器官剂量值是在肺部,总计0.029和0.146mGy。检查床上增加吸收层后,这些值减少到0.026和0.128mGy。在不显著增加辐射剂量水平的前提下,专用的乳腺CT检查可能会对乳腺癌的检测提供更高的敏感性和特异性。McMillan等使用Monte Carlo软件模拟四大生产厂家的64层多探测器CT扫描仪进行连续轴向扫描,计算由GSF家族提供八个像素化的患者模型的头部、眼睛的晶状体的辐射剂量。扫描仪独立器官辐射剂量CTDIvol转换系数与患者的体型呈指数关系,大脑和眼睛的晶状体相关系数分别是0.92和0.85。对于眼睛的晶状体,每个患者模型的扫描仪特定的转换系数和扫描仪独立的转换系数上升到26.1%。对大脑,则只上升8.9%。对于一个给定的患者体型,进行连续轴向头部CT检查,扫描仪的选择和扫描开始位置可能对眼睛的晶状体的剂量产生明显影响,而大脑剂量则相对稳定。
7.偏离扫描仪中心相关问题
传统上,CT技术指出机器的等中心点对准患者的几何中心。由于患者组织不均匀性,基于患者几何中心的定位确定方法可能不能准确的提供最佳的患者定位信息,Szczykutowicz等评价确定定位的三种方法。第一种方法是采用“重心”的形象定位形象。对于每排探测器,计算其轮廓提取,阈值,和重心。第二种方法提取定位像每一行的阈值和剩余轮廓边缘,用以确定患者的几何中心。第三种方法在定位像上计算其投影值最高的3%的重心。平均而言,几何中心测量提供了最古老的中心测量,其次是重心(相对几何中心下0.2cm)然后是衰减曲线最高3%的COM(相对几何中心下1.7cm)。第三种方法可能是临床上最相关的方法,因为它直接与如何使患者最衰减部分置于相对于ISO中心。在大多数情况下,将患者最衰减部分置于ISO中心保证了最低水平的图像噪声不均匀性和线束硬化。Kudomi等为了评价低剂量对眼晶状体的影响和应用以器官为基础的剂量调制(ODM)对影像质量的影响,应用CT剂量指数模体和头颅模体进行了研究。拟人模体放在CT扫描仪机架的中心和偏中心位置(Y轴方向50、25、-50和-75mm)。通过在眼和大脑中心区域的感兴趣区测量标准差来定量评价影像质量。在偏离球管中心的位置上,使用ODM平均减少眼晶状体17.7%的辐射剂量,噪声的增加很少,临床中可以忽略。Khawaja等采用常规腹部-盆腔CT扫描序列,通过人的尸体,确定患者中心技术对体外器官剂量的影响。在腹部-盆腔CT扫描序列中,在机架等中心点,测量到的器官吸收剂量随患者被检中心位置的不同有极大差别,患者偏离等中心点时,剂量自动跟踪软件不能显示器官吸收剂量的变化。患者中心位置偏离等中心点时会直接影响体表脏器和体内脏器的体外点剂量测量值,点剂量差异最大的是膀胱,结肠和肝脏。另外,心脏CTA利用率稳步增加,并因此导致与日俱增的医疗电离辐射的负担。个人接受的剂量被多种因素影响,包括操作者不良定位引起的剂量调整的非预期效应。AAPM已经开发出体型特异性剂量评估(SSDE),使用个体的体型大小来准确的评估在CT过程中接受的剂量。Jackson等确定在心脏CTA过程中使用扫描仪上显示的剂量指标的所有体型特异性剂量评估(SSDE)和校正的剂量指标之间对于在机架内错误的定位所占比例是否存在显著差异。研究发现体型特异性剂量评估(SSDE)是评估每个患者的剂量的一个精确和稳妥的方法,患者必须定位在等中心。
8.碘类造影剂在器官辐射剂量中的角色
Sahbaee等应用5DXCAT模型研究四期肝脏CT检查,发现采用常规的对比剂注射协议(120mL 350mg I/mL CM 4mL/s),在肝脏动脉期、门静脉期、延迟期,对比剂分别增加10%、32%和24%,辐射剂量分别增加9.45、11.29和10.65mGy。增强CT扫描中,对比剂的注射量不仅显著影响CT图像质量,也明显增加了辐射剂量。在一些增强CT扫描中,需要进行多期扫描,强调辐射剂量优化更加至关重要。Tran等评估第四代碘类造影剂的在器官辐射剂量中的角色:血管期的影像和多期CT扫描的管电压。为了开发和应用在计算体模蒙特卡罗模拟的第四代碘对比剂所占的CT辐射剂量估算方法获取更准确的扫描和特异性器官辐射剂量,我们评估时间依赖性的对比剂期和多期CT扫描的管电压(千伏峰值)。碘对比剂增加了和碘积累和经过时间成正比的器官辐射剂量,肾脏、肾上腺、脾脏和结肠静脉期达到最高剂量。碘对比剂存在的情况下,在所有期通过降低千伏峰值来减少组织器官剂量是有效的。将碘对比剂纳入辐射剂量评估是必要的。
9.多模态成像品质和安全比较
断层扫描技术成像在大多胸部指证中应用越来越广泛,Sabol等的国际多中心临床实验研究发现断层扫描的平均有效剂量比正侧位胸片仅仅高1.5倍,而且远远少于胸部CT的有效辐射剂量。数字断层摄影技术,在小于0.1mSv有效剂量的水平上提供了断层图像信息,能够很大程度上增加小结节的检出率。Perisinakis使用BodyBuilding的软件包生成数学拟人化模型来研究256层CT肺动脉造影(CTPA)和肺灌注显像(LPS)对孕产妇和胎儿的辐射剂量负担和相关的辐射致癌风险估计。中等身材的怀孕的患者,低剂量的256层CTPA测得孕产妇有效剂量为1mSv和孕体剂量<0.06mGy。与LPS相比,低剂量CTPA使得中等体型的孕产妇有效剂量高出15%,但孕体的有效剂量却降低3.4~6.0倍。现代宽探测器CT扫描仪的低剂量CTPA和LPS比仍然有较高的有效剂量。怀疑肺栓塞的孕产妇应当先进行常规胸部X线检查,需要时进一步检查。为了用CT扫描仪的超高分辨力扫描模式和小焦点、高mAs来评价噪声、剂量和空间分辨力,并和CR进行对比,Leng等用一个头颅、手腕标本在64×0.6mm的192层CT(A组)和16×0.6mm的128层CT扫描仪(A组)进行扫描,A组的空间分辨力和低噪声均优于B组,空间分辨力和CR相似。在CT图像噪声水平相同情况下,A组的辐射剂量较低。A组的极限空间分辨力为22lp/cm,B组为18lp/cm,CR为22~25lp/cm。Magee等比较肩关节造影前扫描与肩关节造影后扫描在患者关爱方面的差异。使用MR肩关节造影前扫描和MR肩关节造影有利于患者的疾病检查。常规MR检查未发现异常时,MR肩关节造影很少能发现其他的异常,这些患者也就不需要进行MR肩关节造影,如果常规MR检查发现异常,这时再用MR肩关节造影就很可能发现其他异常。常规MR检查未发现异常时使用MR肩关节造影前扫描可以使患者不需进行大量的肩关节造影检查,如果常规MR检查发现异常,需要用MR肩关节造影来确诊这些异常。Pass等探讨了各向同性3DFSE序列是否能取代3平面标准的PD FS膝关节序列,他们使用的1.5T膝关节标准MRI序列为3个互相垂直层面上的PDWI压脂,T1WI冠状面压脂,T2WI矢状面压脂,我们的目的是确定在3个平面内重建的各向同性3D快速自旋回波序列(FSE)是否可以替代标准序列中的3个方向的PDWI压脂序列。研究显示,使用1.5T磁共振时,同常规三维PD FS序列相比,使用3D PD FSE序列得到的三维重建图像的诊断准确度下降。
儿科影像的安全与质量
1.超声成像的安全与质量
Tani等探讨了新生儿血半乳糖水平轻度升高行门静脉超声检查的临床意义,支持超声可作为判断被筛查出血半乳糖水平升高的新生儿是否需要手术治疗的可靠检查手段。在半乳血糖症的诸多病因中。肝门静脉分流为其主因之一。在患有半乳糖血症的新生儿中,超声可以排除门脉系异常并行外科手术治疗。Papadopoulo等评估第二代超声对比剂(UCA)用于膀胱输尿管返流(VUR)患儿的诊断性能和膀胱内给药的安全性。用于膀胱内给药对比增强尿路造影的第二代UCA对比剂能够检测,VUR分级和尿道形态。膀胱内使用SonoVue?目前还没有严重的不良事件报道,仅有一些小不良事件报道其很有可能是导尿过程中发生的。Phewplung等探讨了儿童偶发性肾脏囊肿的临床意义和其与多囊肾疾病(PKD)的影像鉴别。儿童偶发性肾囊肿与PKD有较小的关联。根据对囊肿特点,两侧对称性,两侧多样性和囊肿大小的影像随访是判断是否有PKD风险重要的评估方法。儿童患者发现双边,多发,增大的肾囊肿需要仔细临床筛查或是否有PKD家族史证据。Berko等比较超声弹性成像技术与磁共振成像儿童股四头肌活动性皮肌炎的检测。认为超声弹性技术并不能准确的检测儿童活动性皮肌炎,超声弹性成像不能取代MRI作为儿童检查活动性肌炎的金标准。
2.磁共振对比剂在儿童患者的安全性
Hahn等将两岁以内儿童作为主要目标,评估0.1mmol/kg体重标准剂量钆布醇的药物动力学(PK)。其次评估其安全性,耐受性和疗效。钆布醇药物代谢动力学结果与大于2岁或成人结果相似。在小于2岁的儿童群体中其结论支持钆布醇的有效性。体重剂量0.1mmol/kg标准剂量钆布醇适用于小于两岁的儿童人群(包括足月儿)。钆布醇显示出在两岁以下儿童群体中良好的安全性和耐受性。钆布醇药物的首次临床研究评估2岁以下(包括足月儿)的药物代谢动力学,安全性和耐受性。Maazouz等按钆释放风险对断奶前幼鼠的区别研究钆类对比剂的安全性。磁共振对比增强对比剂已经广泛的被使用在新生儿和肾功能不成熟的婴幼儿。本次研究的目的是比较两款市场在用的钆类对比剂用于分析肾功能不成熟的幼鼠其热力学稳定性的差异。幼年大鼠不成熟的肾功能重复测试钆特酸耐受性很好。相反,钆双胺诱导重大的因素死亡率、皮肤异常和更多的Gd保留体内(至少在某种程度上,在分离和可溶性形式)在幼年大鼠的皮肤和肝脏。对于新生儿和未成熟的肾功能的婴儿GBCA轧特酸的比GBCA钆双胺可能有更大的较高的系统毒性风险。
3.儿童磁共振成像镇静相关问题
Barkovich等探讨了在儿童神经磁共振成像中减少镇静的措施。在儿童神经磁共振成像中最大限度地减少使用镇静有以下几个方法:重要的目的是在最短的时间内尽可能有效的使用各种序列来获得医生需要的影像诊断信息。第二是对于不同年龄的儿童使用不同的方法:新生儿通常可以在无镇静的情况下行磁共振检查;对于还在哺乳期和襁褓中的婴儿采用尽可能短的扫描序列;6岁以上的儿童如果经过检查前培训或看电影等方法使其集中注意力也能在无需镇静的情况下行磁共振检查。不论是有否外伤对于新生儿需要更短的扫描时间,哺乳后用襁褓或毯子包裹行磁共振检查可获得更好的诊断图像。使用耳罩降低噪声,隔离磁体内孔,并行采集技术和超短的TE序列可降低运动伪影对图像的影响。哺乳期和襁褓中的婴儿也可在无镇静的情况下行磁共振检查,待婴儿午睡后有助于进行检查。如条件允许可在安静的房间让家长哄睡婴儿后再睡到磁共振的检查床上。在检查初期可使用噪声较小的检查序列,降低噪声对检查的影响。同时也可以使用并行采集技术和超短TE序列降低噪声。对于1~6岁的儿童,必须镇静后行磁共振检查。我们的目的的是更高效的进行磁共振检查。对于大龄儿童,可在检查前作一些注意事项培训能有效降低儿童扫描时的焦虑情绪。同时让儿童选择喜欢的电影在检查时播放也能有助于提高检查效率。Matsuura等探讨了自由呼吸导航回波和触发心脏门控对延迟心肌磁共振增强扫描临床应用。延迟心肌磁共振增强扫描是评估心肌状态的优先扫描序列。然而,未镇静的先心病患儿由于呼吸暂停导致心率高,心肌发育差。本次研究中,对于镇静后的自由呼吸儿童使用导航回波触发序列驱使磁化作用后启动心脏门控行反转恢复T1回波序列采集(IR-T1TFE)。使用导航回波的信噪比明显优于不使用导航回波。对比度显示两组数据没有显著差异。使用导航回波的主观视觉评价图像得分始终高于后者。婴儿镇静后自由呼吸导航回波和触发心脏门控的IR-FFE磁共振扫描诊断图像能改善噪声和空间分辨率。Ryan等使用专用16通道新生儿头线圈对于神经成像的优化。磁共振成像评估新生儿和婴幼儿的颅内病变有较高的敏感度,特别对于超声和CT有明显的优势。然而在该年龄段的婴幼儿由于其体型小、无法控制运动和有限的组织对比度使其在技术上成为一个难点。在婴幼儿磁共振检查中经常使用成人专用头部线圈或其他部位检查的线圈。而较小视野(FOV)专用相控阵头线圈能够通过改善信噪比,增加场强的均匀性,缩短成像时间来提高图像质量。相比于标准的成人头线圈或一些小型线圈,对于患儿使用专用的新生儿线圈有更小的FOV、更好的信噪比能提高图像质量和减少扫描时间。婴儿的神经成像在技术上是一个难点,使用专用的新生儿线圈能提高诊断的可靠性。
肿瘤放疗安全
Osmundson等报道了肿瘤放射治疗质量和安全系统:一个肿瘤放射治疗全面错误报告和质量保证项目。现代放射治疗计划的制定和实施是一个复杂的过程,涉及多个科室的医务人员和科室间关键数据的传输,这些过程都存在着出现错误的风险。肿瘤放射治疗质量和安全系统(ROQS)是一个全面的质量保证途径,用来收集组织和流程的与造成错误相关的因素。在一个复杂的放射治疗输送系统中,从ROQS系统获得的数据可用于明确我们质量改进的努力目标。针对解决后勤ROQS系统确定的危险因素而设计的工作流的变化预计可以减少错误率,提高接受放射治疗的患者的安全。Dholakia进行了小儿肿瘤放疗科的时间和动作研究。在儿童医院的肿瘤放疗科,对患者麻醉的要求更复杂。减少低效率可以转化为高质量的患者护理。我们随着设施改造和设备升级完成了一项时间和动作的研究。记录放射治疗每个步骤的所需时间,我们明确可能的目标以提高整个过程的时间管理效率。放射治疗过程能够被快速顺利完成。占治疗过程大部分的是麻醉时间。异常值通过检验以提高准确度。准备过程的拖延是由员工能力、各部门间沟通和交接的不畅造成的,麻醉过程的拖延是由于不熟悉新麻醉和放射治疗设备,以及更少的具有挑战性的患者设置或急性呼吸抑郁。不准确的护士和患儿父母之间沟通导致在PACU逗留时间延长,许多工作人员也加剧了这些问题,包括4名麻醉前相关准备人员,20多名麻醉人员(9名医学博士),8名肿瘤放射治疗员工(3名放射治疗师)。我们的time-motion研究是首次在儿科放射肿瘤项目中进行,并明确了3个主要的目标以提高效率,分别是减少时间陷阱,明确角色分配,直接沟通提高护理协调能力。Kollar等报道了放射治疗计划中CT扫描意外发现。在放射治疗计划中,关于CT扫描偶然发现率的研究很少报道。他们回顾在治疗计划CT扫描中影像诊断经验和由此产生对患者的影响。新的或以前未报告的发现在放射治疗计划扫描中并不少见,16.1%的扫描显示出意想不到的或潜在的癌症相关的结果。所有积极扫描中的8.3%和21.4%病例会导致额外的成像。正如放射治疗计划CT扫描影像诊断回顾中报道那样,新的研究结果有重要的临床意义,可能改变患者的放射治疗建议。Kang等报道了脑转移瘤退伍军人的立体定向放射外科治疗结果,单一支付机构内的医疗过程。立体定向放射外科(SRS)是一种最先进的治疗手段,成为一个脑转移患者的治疗标准。分级预后评估(DS-GPA)对脑转移瘤患者来说是一种模式转变预后指数,这些脑转移预后指数数据来自11个学术机构。本研究的目的是在退伍军人健康管理局评估SRS的医疗过程。退伍军人是低收入社会阶层,被认为比在学术中心治疗的患者预后更差,我们也因此与DS-GPA估计比较生存结果。尽管放射外科的复杂技术和跨学科性质,涉及到放射学、神经外科和物理学,治疗能在会诊的3.4周内完成且局部率达95%。很显然,DS-GPA估计在传统被认为更差预后的老兵中是有效的,像SRS这样的前沿技术在退伍军人设施护理过程是安全的和有效的,且有很好的临床疗效。Malicki等探讨了前列腺三维适形和调强放疗治疗中20MV主光子射线束外的剂量和生物学反应。强度调控放疗技术比三维适形放疗技术使更多剂量到达目标部位,且更有效的经过周围组织,然而使用调强技术会增加体部的吸收量,虽然量少但还是可测量到,多吸收的剂量可能诱发二次肿瘤的风险。本研究的目的是在使用两种技术治疗前列腺癌的过程中,明确主线束外的细胞剂量和生物学反应。相对于静止部位,甲状腺和肺在强度调制技术中接受的剂量比在三维适形技术中要高。增殖测试和DSB测试显示主线束外的散射线有更高的生物学效应。El-Sayed等进行了关于螺旋断层强度调制放疗技术治疗头颈部鳞状细胞癌患者毒性的前瞻性研究。积极的放射治疗技术仍然是头颈部鳞状细胞癌患者的主要手段,调强放疗技术在北美已经成为标准,甚至它的好处还未被证实,先前的研究解决了部分毒性问题,这项前瞻性研究的目的是分析引起毒性多个方面的,患者局部高分化头颈部鳞状细胞癌患者。
R445.2;R814.42
A
1000-0313(2015)03-0218-04
10.13609/j.cnki.1000-0313.2015.03.003
310014 浙江,浙江省人民医院放射科(王振、郑小丽、王相权);310009 浙江,浙江大学附属第二医院放射科(王鑫宏);071000河北,河北大学附属医院放射科(赵永侠);200127 上海,上海市儿童医学中心放射科(胡立伟);310053 浙江,浙江医学高等专科学校(彭文献)
王振(1978-),男,浙江海宁人,主管技师,欧洲放射学会会员,国际心血管CT协会会员,主要从事CT心血管成像技术和质量控制工作。