正侧位定位像技术在降低胸部CT辐射剂量中的应用价值

李健，郭满涛，杨晓，高芳，李娜，王春全

（1.陕西省人民医院放射科，陕西 西安 710068；2.杨凌区医院放射科，陕西 咸阳 712100)

正侧位定位像技术在降低胸部CT辐射剂量中的应用价值

李健1，郭满涛2，杨晓1，高芳1，李娜1，王春全1

（1.陕西省人民医院放射科，陕西 西安 710068；2.杨凌区医院放射科，陕西 咸阳 712100)

目的 初步探讨正侧位定位像扫描技术在降低胸部CT平扫的辐射剂量中的应用价值。方法选取2015年9～12月在我院4周内行两次64层螺旋CT胸部检查的患者72例，第一次定位扫描只扫正位定位像，然后进行定位、扫描；第二次采用正侧位定位像进行扫描，两次扫描均打开CARE Dose 4D，并且其他扫描条件均相同。比较两次辐射剂量及图像质量的主、客观评价的差异。结果两种扫描模式患者的图像质量主观评价及客观评价比较差异均无明显统计学意义(P＞0.05)；容积CT剂量指数(CTDIvol)和有效剂量(ED)由正位定位像扫描的(4.82± 1.03)mSv和(2.31±0.48)mSv下降到正侧位定位像的（4.12±1.20）mSv和(1.96±0.54)mSv；平均下降0.70 mSv (14.52%)及0.35 mSv(15.15%)，差异均有统计学意义(P＜0.05)。结论在胸部CT扫描中正侧位定位像扫描技术能在保证图像质量的同时，一定程度降低患者的辐射剂量，具有一定的临床应用价值。

辐射剂量；体层摄影术；X射线计算机；胸部；定位像

随着CT技术的迅速发展，尤其是CT技术在肺组织疾病的诊断及鉴别诊断能力的逐步凸显，胸部CT的检查明显增多，并有逐步取代普通放射摄影检查的趋势。由此带来的CT检查辐射剂量问题已经成为目前临床关注的问题之一，甚至有学者预言医疗辐射的致癌效应将成为危害公众健康的一大问题[1]。本文通过64层螺旋CT胸部扫描通过加扫侧位像，利用正侧位定位像后，开启自动曝光控制(CARE Dose4D)技术的方法，其剂量确定及方法见图1，初步探讨其在满足图像诊断要求的前提下，降低CT扫描的辐射剂量的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2015年9～12月在我院4周内行两次胸部CT的患者72例，排除胸部手术、肺组织发育异常、外伤及无法配合呼吸的患者，期间内患者体重变化在0.5 kg以内。其中男性39例，女性33例，年龄23～92岁，平均(58.45±21.34)岁。所有患者均对检查知情同意，并签署知情同意书。

1.2 技术条件 72例患者均在德国西门子SOMATOM Sensation 64层螺旋CT机完成研究。扫描前去除扫描范围内影响图像质量的异物，并做好患者的呼吸训练，保证患者呼吸配合良好，嘱患者听取设备自带录音，采取吸气末单次屏气一次完成扫描。患者体位均采取仰卧位，双手抱头。扫描范围为肺尖至肋膈角尖端水平。扫描参数：管电压120 kV，重建矩阵512×512，X线管转速0.5 s/r采集准直64 mm×0.6 mm，层厚5 mm，螺距1.4，参考有效管电流为70 mAs。重建算法采用标准算法和肺算法同时进行。所有扫描均打开CARE Dose 4D。每位患者第一次检查时在正位定位像上定位，确定扫描范围(肺尖至肋膈角尖端水平)，第二次复查扫描正侧位像定位，扫描范围参考第一次的扫描，保证两次扫描的FOV及扫描长度均一致。

图1 正侧位定位像扫描自动曝光技术剂量图

1.3 图像质量评价

1.3.1 主观评价 纵隔窗图像主要观察血管支气管、周围肺血管支气管、主气管、肺裂的显示情况；扫描图像传至工作站，关闭患者相关信息，并分别设置肺窗和纵膈窗。肺窗窗宽1 500 HU，窗位-500 HU；纵隔窗400 HU，窗位50 HU。对每幅图像进行随机编号，由2名主治医师以上职称的放射科医师在进行盲阅，并进行评分后，最后对图像意见不一者，共同阅片确定评分。图像质量评价标准采用5分法：5分为边缘清晰，无伪影；4分为边缘略模糊，无伪影；3分为边缘略模糊，有少量伪影；2分为边缘模糊，中等量伪影；1分为大量伪影，正常结构中断；0分为不能显示正常结构。肺窗图像动脉、胸壁骨和肌肉边缘的锐利程度及纵隔内结构。

1.3.2 客观评价 每个检查均选取肺尖部胸锁关节平面、主肺动脉窗平面及右下肺静脉平面的3个层厚为1 mm轴位肺窗图像，每层面左、右两肺分别取3个ROI，ROI均为正圆形(面积190～210 mm2)所有ROI都避开血管影，测量两次扫描所有患者每层面同一部位肺CT值，取6个ROI CT值的平均值作为每层面的CT均值，计算其标准差(MSD)。同时将相同大小ROI置于右侧肩胛骨区测量该部位肌肉的CT值及其标准差(SD)，计算对比信噪比(CNR)及信噪比(SNR)， CNR=(SI肺实质-SI胸壁肌肉)/SD肺；SNR=SI肺实质/SD肺。其中SI肺实质为肺实质CT值均值，SI胸壁肌肉为胸肌CT值均值，SD肺为肺实质的SD均值。所有值得测量均由一位医师完成。

1.4 辐射剂量计算 每位患者扫描时机器自动显示：容积CT剂量指数(CTDIv01)、DLP及ED。有效剂量(ED)值根据公式ED=K×DLP计算。K值根据2003年英国的调查报告(NRPBW67)给出的常数K= 0.014 mSv·mGy·cm[2]。

1.5 统计学方法 应用SPSS19.0统计软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差(±s)表示，组间比较行配对t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两次肺部CT扫描图像辐射剂量比较 常规正位定位像扫描组扫描剂量CTDIvol、ED与正侧位定位像组扫描剂量比较差异有统计学意义(P＜0.05)，CTDIvol与常规正位像扫描组比较平均下降0.70 mSv (14.52%)，ED平均下降0.35 mSv(15.15%)，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表1。

表1 两次肺部CT扫描图像辐射剂量比较（mSv，±s）

表1 两次肺部CT扫描图像辐射剂量比较（mSv，±s）

组别CTDIvol ED正位定位像组正侧位定位像组t值P值4.82±1.03 4.12±1.20 2.338 0.021 2.31±0.48 1.96±0.54 2.228 0.031

2.2 两次CT扫描的图像质量评价 正侧位定位像组不论客观评价的MSD、CNR及SNR与常规正位定位像扫描的客观评价值大致相当，两组间客观评分无统计学意义(见表2)；两组的主观评分均大致在4分左右，两组间评分亦无统计学意义(见表3)。

表2 两次CT扫描图像客观评价指标比较(±s)

表2 两次CT扫描图像客观评价指标比较(±s)

组别MSD CNR SNR正位定位像组正侧位定位像组t值P值29.34±10.02 29.15±10.10 0.634 0.715 33.54±10.32 34.25±11.08 0.725 0.683 36.03±13.30 35.72±15.20 0.236 3.258

表3 两次扫描的三层选择层面主观评分比较(分，±s)

表3 两次扫描的三层选择层面主观评分比较(分，±s)

组别 肺尖部胸锁关节平面主肺动脉窗平面右下肺静脉平面正位定位像组正侧位定位像组t值P值3.82±0.71 3.89±0.61 1.176 0.187 4.03±0.42 4.05±0.39 0.532 1.036 4.37±0.44 4.29±0.41 1.586 0.104

3 讨 论

随着CT应用的增加，CT的辐射危害越来越引起人们的重视，如何在不影响胸部CT图像质量的前提下，尽可能降低辐射剂量成为CT胸部检查技术最求的目标。本研究主要利用AEC技术联合正侧位定位像扫描在降低胸部CT扫描辐射剂量方面的可行性。

3.1 正侧位定位像扫描自动曝光技术原理及临床可行性 目前，胸部CT扫描降低辐射剂量的方法有降低管电压、降低管电流和自动曝光技术、缩短扫描范围等[3-8]，早期研究发现，充气良好的肺部组织的CT值为-810～-860 HU，低密度病变在肺组织中比实质脏器中更容易显示，且不易受噪声的影响[9-10]。在一定范围内降低管电流，对于在肺窗上观察病变并无影响。因此，通过降低管电流来降低胸部扫描辐射剂量的方法是应用最多的方法，但这种单纯的低管电流扫描技术导致图像噪声及伪影增加，特别是影响微小肺病灶的显示[3-8，12]。自动曝光技术是近年来常规使用的在保证多排螺旋CT图像质量的同时降低辐射剂量的方法，其通过被扫描物体的大小及厚度自动调节管电流的大小，而非每次曝光的电流值，因而提高辐射剂量效率并使图像的噪声保持在较低的水平，以保证图像质量。而对于患者大小及厚度的估计来源于CT定位像扫描[11]。常规胸部螺旋CT扫描，只扫一个正位像，然后在正位定位像上定位，确定扫描范围，设置好扫描参数，开启自动曝光技术，进行扫描。但由于人体结构在横轴、矢状位及冠状位上存在不一致性，X线穿过人体时衰减就不同。因此CARE Dose4D技术联合正侧位定位像扫描技术，正侧位两个方向对患者大小及厚度的进行估计，理论上能够更好的估计人体解剖各方向衰减特性的差异的不同，提高辐射剂量效率，在保证诊断要求图像质量的前提下，一定程度上降低了患者的辐射剂量。

3.2 辐射剂量与图像质量评价 正侧位定位像扫描自动曝光技术的扫描剂量依据正位及侧位两方面AEC共同确定扫描剂量，较单纯的正位定位像扫描更能精确合理的，理论上能提高辐射剂量效率，降低患者的辐射剂量，并保证图像的质量，本研究也证实与正位像同等扫描范围的条件下，正侧位定位像扫描自动曝光技术无论图像的质量的主观评价还是客观评价与常规正位像扫描无明显差别，而ED下降15.15%，CTDIvol下降14.52%。常规正位像CT扫描，通过正位像来确定肺野的扫描范围，然而这种方法很难确定肺底的位置，临床上常常适当向下方延长扫描范围，以包括整个肺组织完整扫描，延长扫描范围无疑增加了患者的辐射剂量。采用正侧位定位像的扫描方式，能够提高了肺底定位准确性，因而减少了因肺底定位不准确致扫描而延长扫描范围导致的增加的辐射剂量。本研究显示采用正侧位定位像扫描，虽增加了侧位像的扫描剂量，但文献报道增加的辐射剂量[12]几乎可以忽略。

目前低剂量胸部CT扫描尚未广泛应用于临床，主要是担心胸部CT扫描剂量的减低不能保证图像质量，业内也没用相关的指导方案，因此，大多数低剂量胸部CT扫描技术的临床应用仍长期处在研究阶段[3-8]。本研究显示进一步说明了该方法临床应用的可行性。本研究局限性只是在利用采用CARE Dose4D技术，应用正位加侧位定位像定位、扫描，并没有将所有不同患者的胸部CT扫描纳入研究，也仅仅在德国西门子SOMATOM Sensation 64层螺旋CT机进行，其他CT机型可能存在差异。应进一步进行大规模的多因素研究、多中心研究，以期建立胸部低剂量CT扫描的扫描规范。

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Application value of anteroposterior and lateral scout scan in reducing the radiation dose in chest CT scanning.

LI Jian1,GUO Man-tao2,YANG Xiao1,GAO Fang1,LI Na1,WANG Chun-quan1.1.Department of Radiology,Shaanxi Provincial People's Hospital,Xi'an 710068，Shaanxi,CHINA;2.Department of Radiology,Yangling Demonstration Zone Hospital,Xianyang 712100,Shaanxi,CHINA

ObjectiveTo study the application value of anteroposterior and lateral scout scan in reducing the radiation dose in chest CT scanning.MethodsA total of 72 patients,who admitted to our hospital from Sep.2015 to Dec.2015 and treated with chest CT scan for 2 times within four weeks,were selected as the research objects.On the first time,chest CT scan was carried out with anteroposterior scout scan;at the second time,anteroposterior and lateral scout scan were performed,both being scanned with CARE Dose 4D technique,and other scanning conditions were the same.The difference between subjective and objective evaluation of radiation dose and image quality was compared.ResultsThere was no significant difference in subjective evaluation and objective evaluation of image quality between the two scanning modes(P＞0.05).The average volume CT dose index(CTDIvol)and average effective dose(ED)of anteroposterior scout scan respectively decrease from(4.82±1.03)mSv and(2.31±0.48)mSv to(4.12± 1.20)mSv and(1.96±0.54)mSv of anteroposterior and lateral scout scan,with the average decline of 0.70 mSv (14.52%)and 0.35 mSv(15.15%),respectively.There were significant differences between the two scanning modes (P＜0.05).ConclusionThe technique of anteroposterior and lateral scout scan can decrease radiation dose without reducing the image quality and has some clinical significance.

Radiation dose;Tomography;X-ray computed;Chest;Scout scan

R445

A

1003—6350（2017）03—0438—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2017.03.031

2016-08-20)

李健。E-mail：ljian2858@163.com