640层螺旋CT容积扫描模式与螺旋扫描模式对婴幼儿肺部成像质量及辐射剂量比较

张洪洋，郭文丽，陈志安，高广振

（中国医科大学附属盛京医院放射科，辽宁 沈阳　110004）

640层螺旋CT容积扫描模式与螺旋扫描模式对婴幼儿肺部成像质量及辐射剂量比较

张洪洋，郭文丽，陈志安，高广振

（中国医科大学附属盛京医院放射科，辽宁 沈阳110004）

目的：比较640层螺旋CT采用容积（Volume）扫描模式和螺旋（Helical）扫描模式检查婴幼儿肺部的成像质量及辐射剂量，探讨两种扫描模式的临床应用价值。方法：对100例婴幼儿患者行肺部CT扫描，其中采用容积扫描模式50例，螺旋扫描模式50例。计算噪声（Noise）及信噪比（CNR）；按1～5分评价诊断信息（图像主观噪声、图像总体质量），记录曝光时间与一次成功率。采用t检验比较两种方法组的图像质量、患者吸收有效辐射剂量、图像噪声、曝光时间及检查序列数。结果：容积扫描模式较螺旋扫描模式两组图像各项诊断信息评分无差异（P＞0.05）。主客观图像噪声基本相同（P均＞0.05）。有效剂量（ED）剂量降低（1.17±0.43，0.56±0.32，P＜0.05），曝光时间减少（0.5 s、（3±0.7）s），P＜0.05，一次成功率提高（96%、88%）。结论：应用容积扫描模式可在扫描剂量减半的情况下获得满足诊断要求的婴幼儿肺部CT图像。

肺疾病；辐射剂量；体层摄影术，螺旋计算机

CT具有密度分辨率高及无组织重叠显像等优点，与常规X线胸片相比，CT对肺门、纵隔的显示更清晰，对各种肺部疾病的早期诊断与鉴别诊断具有更高的敏感性和特异性，因而更有优越性［1］。由于儿童处于生长发育期，对射线的敏感性远高于成人，辐射引起损伤的危险性比成人更大［2］。控制儿童CT检查中的辐射剂量意义重大。本研究通过对640层螺旋CT低剂量容积（Volume）扫描与螺旋（Helical）扫描模式对小儿肺部成像的质量及辐射剂量的比较，探讨容积扫描模式在婴幼儿肺部CT检查中的优势。

1　资料与方法

1.1一般资料

选择我院2013年2—4月因肺部疾患行肺部CT检查的学龄前小儿100例。实验组50例中男27例，女23例，年龄0～3岁，中位年龄1.5岁。对照组50例中男21例，女29例，年龄0～3岁，中位年龄1.6岁。均接受肺部CT扫描。本试验经医院伦理委员会批准并在其监督下进行，所有患者家属均签署知情同意书。

1.2仪器与方法

肺部CT扫描使用Toshiba 640层螺旋CT。患儿平躺双臂上举，采用双平面定位，扫描范围自肺底至肺尖。对儿童生殖腺用铅围裙进行屏蔽。不能配合的小儿采用水合氯醛镇静（每公斤体质量1～2 mL）后扫描。

螺旋扫描参数：80 kV，使用Sureexposure 3D自动管电流调制技术，探测器0.5 mm×64，重建层厚2 mm，层间隔2 mm，X线管旋转速度0.5 s/rot，矩阵256×256。

容积扫描参数：80 kV，使用Sureexposure 3D自动管电流调制技术，探测器0.5 mm×140，重建层厚2 mm，层间隔2 mm，X线管旋转速度0.5 s/rot，矩阵256×256。

1.3图像质量分析

由2位具有10年以上肺部阅片经验的放射科医师采用盲法分别对两组图像进行评价。采用PACS（东软超影工作站2.0）显示器（BARCO，E-3620）。屏蔽扫描参数和患儿基本信息，应用固定的窗宽、窗位观察图像。肺窗：窗宽1 400 HU，窗位-600 HU；纵隔窗：窗宽350 HU，窗位50 HU。

图像质量评估包括主观指标和客观指标两方面。主观指标：主观图像质量评分和主观图像噪声评分，两者都应用5分制打分，满分为5分，主观图像质量评分标准基于解剖结构及细微结构的显示、病灶情况及与周围关系的显示，图像是否清晰锐利，组织的对比度，及纵隔窗、肺窗的伪影情况。评分标准：不合格、完全不能满足诊断要求为1分；较差、不能满足诊断要求为2分；一般，能满足诊断要求为3分；良好，能满足诊断要求为4分；优，能满足诊断要求为5分。≥3分的图像被认为临床可以接受。主观图像噪声评估分值规定：太多噪声、难以接受为1分；高于可接受的噪声为2分；可以接受的噪声为3分；较少的噪声为4分；非常少的噪声为5分。可接受的噪声被定义为肺野中外带2/3区域支气管血管束显示满意，肺纹理和（或）病变与周围组织界限清晰。图像质量的客观评价方法是根据人眼的主观视觉系统建立数学模型，并通过具体的公式计算图像的质量。两名医师共同在每一份病例纵隔窗图像左心室最大截面的上设置20～120 mm的感兴趣区行CT值及标准差测定，同时测量同层面同面积的背部肌肉CT值及标准差，测定的标准差平均值代表图像的客观噪声。感兴趣区的大小设定为同层面降主动脉截面面积的1/2（图1，2），经比较，两组图像的客观评价相差无几。

辐射剂量测量：记录CT剂量指数（Computed tomography dose index，CTDI）及CT剂量长度乘积（Dose-length products，DLP）。采用公式DLP×k（k=0.026 mSv/（mGy·cm））计算患者有效辐射剂量（ED）。

图1　容积扫描模式，测定兴趣区CT值50 HU，图像噪声9.63。　图2　螺旋扫描模式，测定兴趣区CT值54 HU，图像噪声10.52。Figure 1.　Volume scan mode，determining the CT value of 50 HU and image noise of 9.63 in the interest area.　Figure 2.　Spiral scan mode，determining the CT value of 54 HU and image noise of 10.52 in the interest area.

记录曝光时间与检查一次成功率（因移动伪影等原因，不下床再次扫描序列）。

1.4统计学分析

应用SPSS 17.0统计软件。统计客观噪声和剂量数据，以均值±标准差表示，应用t检验评估两组间有无差异。主观图像质量、主观图像噪声采用平均值表示。采用秩和检验比较等级资料2组主观图像质量、主观图像噪声评估分值的差异，应用Kappa检验观察不同观察者评定结果间的一致性，K≤0为相关性差；＞0～0.20相关性较差；＞0.20～0.40稍差；＞0.40～0.60相关性中等；＞0.60～0.80较好；＞0.80～1.00相关性好。P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

所有患者均顺利完成检查。两组患者一般资料（年龄、性别）差异无统计学意义（t值分别为1.25、0.19，P＞0.05）。

两组主观图像质量比较见表1。两组诊断接受率及主观噪声的差异无统计学意义（t值分别为0.38和1.90，P值均＞0.05）。两组间辐射剂量及图像噪声比较见表2。两种扫描方法辐射剂量差异有统计学意义（t=33.4，P＜0.01）。容积扫描组平均辐射剂量较螺旋扫描组降低了61.8%。容积扫描组及螺旋扫描组图像的主动脉根部CT值及图像噪声的差异无统计学意义（t值分别为0.98和0.37，P值均＞0.05）。

表1　两种扫描模式主观图像质量比较

两种扫描方法曝光时间分别为0.5 s、（3±0.7）s，差异有统计学意义（t=33.4，P＜0.01）。一次成功率分别为96%和88%。

3　讨论

儿童处于生长发育旺盛期，细胞分裂速度远高于成人，对射线的敏感性是成人的10多倍，受照射致癌概率也远高于成年人，年龄越小风险性越大，降低CT辐射剂量可以相应降低辐射的危险性［2］。所以儿童CT检查中辐射剂量的控制受到业内广泛关注。CT辐射剂量受管电压、管电流、扫描方式、曝光时间、重建算法及重建函数等多重因素影响。1990年Naidich等首先提出低剂量扫描，随着优化扫描程序、降低管电压、自动调整管电流、改进原始数据重建算法等多种方式被研究和利用，辐射剂量已经大幅降低［1-6］，然而，小儿肺部CT成像仍然面临扫描时间长、呼吸运动伪影大、一次成功率低等难点。

Toshiba 640层螺旋CT容积扫描是目前探测器最宽的CT设备，具有0.5 mm×640排探测器排列，采用容积扫描方式，0.35 s旋转一周扫描能够覆盖16 cm范围并完成640层图像，球管旋转一周能够覆盖人体的绝大部分器官并获得0.5层厚的各向同性信息，为小儿肺部成像带来了新的机遇。

CT图像质量由图像对比度、空间分辨率、图像噪声和伪影4个因素决定，这些因素最终决定图像的敏感性（显示低对比度结构的能力）和图像细节的可读性［3］。本研究显示，两种扫描方法得到的小儿肺部图像质量均较好。2组间图像质量的差异无统计学意义。文献报道采用自动管电流调制技术、自适应迭代重建技术均能在降低辐射剂量的同时，获得稳定的图像质量［4-5］。

640层螺旋CT的一次性轴位容积扫描与传统的CT扫描方式相比较，有效辐射剂量显著降低达60.0%。其原因主要有两方面：首先，容积扫描是轴扫，所有图像均为真正的同时相扫描与成像。其次，容积扫描大大缩短了扫描时间，在我们的研究中，不仅是曝光时间减少，而且由于曝光时间短，较容易产生运动伪影的儿童检查的成功率也明显升高，从而提高了工作效率。

综上所述，本研究结果提示，应用640层螺旋CT行儿童肺部检查时应用容积扫描模式，相对螺旋扫描，能够显著提高射线的利用效率，获得良好图像质量，大幅度降低辐射剂量，提高检查成功率，具有较高的临床应用价值。

［1］孔祥泉，韩萍，冯勇生，等.低剂量CT胸部扫描技术值得提倡与推广［J］.临床放射学杂志，2003，22（7）：533-536.

［2］Brenner D，Elliston C，Hall E，et al.Estimated risks of radiation-induced fatal cancer from pediatric CT［J］.AJR，2001，176（4）：289-296.

［3］张晓锦，董健，崔斌，等.自动管电流调节技术在胸部低剂量CT筛查中的临床价值［J］.中国医学影像技术，2010，26（6）：169-1172.

［4］孔飚.自动管电流调制技术降低儿童胸部CT扫描剂量的临床价值［J］.广西医学杂志，2013，35（4）：460-462.

［5］孙记航，彭芸，张祺丰，等.自适应迭代重建技术对儿童低剂量胸部CT图像质量的优化［J］.医学影像学杂志，2013，23（12）：1937-1940.

［6］唐威，黄遥，吴宁，等.64层螺旋CT胸部低剂量扫描方案优选的多中心研究［J］.中华放射学杂志，2011，45（2）：142-148.

Comparison of imaging quality and radiation dose between volume scan mode and spiral scan mode of 640-slice spiral CT in infant lungs

ZHANG Hong-yang，GUO Wen-li，CHEN Zhi-an，GAO Guang-zhen
（Department of Radiology，Shengjing Hospital of China Medical University，Shenyang 110004，China）

R563；R814.42

B

1008-1062（2015）06-0449-02

2014-12-05

张洪洋（1983-），男，辽宁本溪人，技师。