能谱CT低剂量扫描技术对急性脑外伤患者辐射防护的价值

宋飞鹏 石瑞 郜璐璐 王艺婷 林斌 李天平 曹义军

能谱CT低剂量扫描技术对急性脑外伤患者辐射防护的价值

宋飞鹏1石瑞1郜璐璐2王艺婷1林斌1李天平1曹义军1

目的研究能谱CT低剂量扫描技术对急性脑外伤患者头颅CT扫描的辐射防护的价值。方法选取自2015年10月至2015年12月因头颅外伤在山西医科大学第二医院放射科行头部CT扫描的患者31例，低剂量扫描方式获得图像为观察组，普通扫描方式获得图像为对照组，记录CT扫描生成的剂量参数，采用自身前后对照的方式，比较两组有效剂量E值、图像质量评分值的差异。结果观察组有效剂量E小于对照组（t=4.22，P＜0.05），降低约50%，差异具有统计学意义。对照组和观察组的图像质量评分差异无统计学意义（t=0.38，P＞0.05）。结论能谱CT低剂量扫描技术可以应用于急性头颅外伤患者的头部CT检查，不仅图像质量满足临床诊断，还可以有效降低患者因多次检查接受的辐射剂量。

能谱CT；低剂量扫描；辐射防护

在日常临床实践中，急性脑外伤患者由于病情的不断变化以及治疗的需要，经常进行反复多次的头颅CT扫描，导致其所接受较高的辐射剂量，在保证图像质量可满足临床诊断的前提下，进一步降低放射剂量越来越引起大家的重视[1]。本研究根据能谱CT的适应性统计迭代重建算法 （adaptive statistical iterative reconstruction，ASIR）利用超低管电压对脑外伤患者头颅CT的图像质量和辐射剂量进行评估。

资料与方法

一、一般资料

筛选2015年10月至2015年12月因头颅外伤在山西医科大学第二医院放射科行头颅CT的患者31例，其中男性27例，女性4例，年龄16～54岁。病种有：单纯头皮血肿5例，蛛网膜下腔出血11例，颅骨线样骨折7例，脑震荡3例，脑挫裂伤3例，颅内血肿2例。将行普通CT扫描设为对照组，低剂量扫描为观察组。

入组标准：（1）患者因急性脑外伤在山西医科大学第二医院治疗；（2）在山西医科大学第二医院能谱CT机进行过至少2次以上头颅CT扫描；（3）至少一次为普通扫描，一次为低剂量扫描，若进行过3次及以上检查，选择普通扫描与低剂量扫描间隔最短的两次入组；（4）行普通剂量扫描和低剂量扫描时患者未进行相关神经外科手术治疗。排除标准：（1）因患者烦躁不能配合，头颅CT图像产生较大运动伪影者；（2）普通扫描和低剂量扫描两次扫描间隔大于2周者。

二、检查方法

采用美国 GE公司宝石能谱 CT（discovery CT750 HD），嘱受检者在检查过程中制动，必要时束缚。具体扫描条件为：观察组管电压80 kVp，对照组管电压120 kVp，图像处理使用ASIR且根据相关文献报道，ASIR比例选择30%[2]。其他扫描参数一致，自动调制管电流100～600 mA，准直宽度0.625 mm，转速0.4 s/r，头尾向扫描。具体情况如下（图1、图2）。

图1 120 kVp的CT扫描影像

三、图像分析

将头颅CT原始数据在AW4.4工作站上处理，记录每一次扫描的剂量长度乘积（dose length product，DLP），受检者受照有效剂量E=DLP×K，K为转换因子，根据欧盟委员会提出的标准，头部K= 0.0023。之后由两位放射科主任医师采用盲法阅片对所有图像进行独立评估打分，满分4分，意见不一致时，经协商后作出最终诊断。评分标准：1分，影像层次不清、解剖结构显示模糊、颗粒粗大，难以区分正常解剖和病变，无法达到诊断要求；2分，影像层次一般，蛛网膜下腔及灰白质分界显示尚可，有少量伪影、颗粒欠均，基本达到诊断要求；3分，影像层次较清晰，蛛网膜下腔及灰白质分界可分辨，基本无伪影，颗粒均匀，但细腻感稍差，能达到诊断要求；4分，影像层次丰富，蛛网膜下腔及灰白质界限清晰显示，无伪影，图像颗粒细腻均匀，满足诊断要求。

四、统计学方法

图2 80 kVp的CT扫描影像

结果

一、观察组有效剂量ED小于对照组（t=4.23，P＜0.05），降低约50%，差异具有统计学意义（表1）。

表1 观察组与对照组有效剂量ED比较（mSv）

二、对照组和观察组图像质量评分差异无统计学意义（t=0.38，P＞0.05）（表2）。

表2 观察组和对照组图像质量评分比较

讨论

颅脑外伤是常见的急诊病种之一，因其病情急危重，急诊行头颅CT扫描已成为急诊颅脑外伤诊治的重要手段之一。对于头皮血肿、蛛网膜下腔出血、颅骨骨折、脑震荡、脑挫裂伤等无需开颅处理的脑外伤疾病来说，定期复查头颅CT动态观察病灶变化情况指导临床治疗就显得十分必要，而对于外伤迟发性的颅内血肿，及时复查CT早期发现颅内病变紧急处理，不仅挽救患者生命，还可以改善预后结局，CT扫描具有非常重要的意义[3,4]。

出于观察病情变化的需要，临床中经常反复多次为患者行CT检查，患者势必会接受较高的辐射剂量。而且，头部CT检查时无法采取必要的防护措施，晶状体会接受相对较高接受的辐射剂量。不仅如此，由于头颅外伤患者卧床时间较长，容易产生坠积性肺炎，尤其对老年患者，因此临床工作中头部CT和胸部CT经常是同时进行的，这样患者受照剂量会更高。根据相关研究显示，公众照射剂量每增加1 Sv（1 Sv=1 000 mSv），癌症发生率将增加4.1%[5]。近30年来，放射学检查平均剂量已由当年的0.54 mSv增长了将近6倍，其中螺旋CT的普及使用是其主要原因[6,7]。另外，不容忽视的还有CT扫描产生的辐射对儿童群体白血病和脑部肿瘤的风险[8]，同样值得引起高度关注。

能谱CT自问世以来，其核心的CT能谱成像技术在受到医学界广泛关注同时，其低剂量扫描技术亦引起了广大临床与放射医师的兴趣。原理即能谱CT采用了ASIR，该方法是统计噪声并利用迭代的方法加以抑制，从而得到更清晰的图像，因此，能谱CT只需原来一半剂量的扫描条件就可相同质量的图像[9-11]。ASIR算法已经在肺脏 CT扫描[12,13]、肺动脉成像[14]、头颈部 CTA[15]、冠状动脉CTA[16]、腹部CT[17]等领域取得了一定成果，显示了其低剂量的强大优势。

本组病例中，利用能谱CT低剂量扫描技术对急性脑外伤患者行头部CT检查较普通扫描方法，受检者受照剂量降低了50%，而两种扫描方法获得的CT图像质量并未有明显区别，均可以满足临床诊断需要，说明了低剂量扫描技术在头部也是可行的，这与Rapalino等[2]和Vorona等[18]研究结果是一致的。

由于能谱CT问世时间尚短，价格较高，尚不能像普通螺旋CT那样普及，因此临床应用会受一定限制，但如果医疗机构具备此条件，还是可以考虑优先为此类患者提供低剂量扫描。

本研究不足之处在于，病例数较少，未能进行大样本的研究；研究对象只有成人，并未对儿童进行相关研究，这些有待日后进一步的探索。

总之，合理使用ASIR，不仅可以满足日常临床工作对影像诊断的要求，同时还显著降低了受检者的受照剂量，符合未来影像发展的方向。

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Radiation protection of patients with acute cerebral trauma by low dose scanning technique of spectral CT：a primary study

Song Feipeng1,Shi Rui1,Gao Lulu2,Wang Yiting1,Lin Bin1,Li Tianping1,Cao Yijun1.1Department of Radiology,The Second Hospital of Shanxi Medical University, Taiyuan 030001 China;2Department of Radiology,Orthopedics Hospital of Henan Province,Zhengzhou 450046,China

Song Feipeng,Email:15834055634@163.com

ObjectiveTo study the value of radiation protection by low dose scanning technique of spectral CT in patients with acute cerebral trauma.Methods31 cases who underwent CT scan of head due to cerebral trauma were selected from October 2015 to December 2015 in 2nd hospital of Shanxi medical university.The image by low dose scanning was obtained as the observation group,and in contrast the routine CT scan was the control group.Date of effective dose(ED)and the image quality score by CT scan were recorded and compared using self-control study.ResultsThe ED of observation group was less than the control group which reduced 50%,and there was a significant difference between them(t= 4.23,P＜0.05).As for the image quality score,There was no significant difference between two groups(t= 0.38,P＞0.05).CouclusionSpectral CT low dose scanning technology can be applied to the patients, head scan when suffered acute brain trauma,not only the image quality meet the clinical diagnosis,but also can effectively reduce the radiation dose of patients with repeated examination.

Energy spectrum CT;Low dose scanning;Radiation protection

2016-01-29）

（本文编辑：张丽）

10.3877/cma.j.issn.2095-9141.2016.03.007

030001太原，山西医科大学第二医院放射科1；450046郑州，河南省骨科医院放射科2

宋飞鹏，Email：15834055634@163.com

宋飞鹏,石瑞,郜璐璐,等.能谱CT低剂量扫描技术对急性脑外伤患者辐射防护的价值[J/CD].中华神经创伤外科电子杂志,2016,2(3):152-155.