双源CT管电压80kV联合SAFIRE技术降低甲状腺增强扫描辐射剂量的研究

蒋 超，杨月娥，蔡 娟，王向辉，雍 敏，毕纯龙

（大庆油田总医院CT室，黑龙江大庆 163001）

甲状腺癌的发病率约为5～100/万人[1]，虽然绝大多数是生物学行为呈相对惰性的乳头状癌，但30%～90%的患者确诊时已存在颈部淋巴结转移[2]，因此早诊断、及时手术治疗是改善患者预后的重要方法。近些年，CT扫描已经逐渐应用于甲状腺癌的诊断，但CT检查辐射的致癌风险备受关注，尤其是甲状腺作为腺体对辐射更加敏感。因此，如何通过优化扫描参数、降低受检者辐射剂量成为甲状腺CT检查研究的热点问题。降低管电压及自动电流调制技术等方法能降低受检者的辐射剂量已经在血管CTA检查中得到认可[3]，但在降低辐射剂量的同时，还存在图像噪声增加、图像质量不同程度下降的问题。正弦图确认迭代重组(SAFIRE)能够降低图像噪声、改善曝光不足导致的图像质量下降问题[4]。为此，本研究采用低管电压联合SAFIRE的方案对34例患者行甲状腺CT增强扫描，旨在探讨降低受检者辐射剂量的同时，保证图像质量、满足诊断要求的扫描方案。

1 材料与方法

1.1 一般资料 收集2015年1月至2017年3月临床疑诊甲状腺癌需行手术治疗的患者68例，男27例、女41例，年龄29～68岁、平均（43.49±9.58）岁，体质量指数（BMI）18.6～24.9kg/m2、平均（23.18±2.47kg/m2）。所有患者均无CT增强扫描禁忌症。患者随机分为常规剂量组和低剂量组，每组各34例，两组患者一般临床资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法 采用Siemens公司生产的炫速双源CT机扫描，患者取仰卧位头先进，先行C T平扫，然后行增强扫描。应用德国Medrad Stelant D高压注器于肘前静脉注射非离子型对比剂欧乃派克（350mgI/100ml，上海通用电气药业有限公司生产，批号：20141028、2015816、20160724），剂量为1.0ml/kg，流速为2.5ml/s，注射药物后40s、90s行双期扫描；开启CARE Dose 4D管电流调节技术，准直宽度为24×1.2mm，旋转时间0.5s，Pitch 0.9，层厚5mm，重建层厚2mm，矩阵512×512，FOV 200mm。常规剂量组管电压为120kV，滤波反投影法（FBP）重建；低剂量组管电压为80kV，SAFIRE重组，strength：3。

1.3 观察指标

1.3.1 图像质量：⑴主观评价：由2名经验丰富的主治医师采取双盲法独立完成。评价标准[5]：①4分：甲状腺边缘和内部组织清晰，图像质量好；②3分：甲状腺边缘和内部组织显示良好，图像质量较好；③2分：甲状腺边缘和内部组织显示欠清，图像质量一般，轻度影响诊断；④1分：甲状腺边缘及内部组织显示不清，图像质量差，不能用于诊断。⑵客观评价：动脉期测量正常甲状腺CT值、胸锁乳突肌的CT值（即背景信号），以颈前方空气CT值的标准差（SD）作为背景噪声，感兴趣区（ROI）的面积为20mm2～50mm2。按公式计算信噪比（SNR）=甲状腺CT值/SD，对比信噪比（CNR）=（甲状腺CT值-背景信号CT值）/SD。

1.3.2 辐射剂量：记录每个受检者的容积剂量指数(CTDIvol）、有效剂量长度乘积(DLP）及有效剂量ED（ED=DLP×k，k=0.005）[6]。

1.4 统计分析 采用SPSS 22.0统计学软件分析数据，计量资料采用（±s）的形式表示，两组计量资料的比较采用独立样本t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组图像质量比较

2.1.1 主观质量评价：常规剂量组、低剂量组图像的主观质量评分分别为（3.91±0.34）分和（3.72±0.25）分，两组主观质量评分比较差异无统计学意义（P＞0.05）。

2.1.2 客观质量评价：常规剂量组甲状腺CT值明显低于低剂量组，组间比较差异有统计学意义（P＜0.05）；两组SNR和CNR比较差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1：

表1 两组图像的客观质量评价（±s）

表1 两组图像的客观质量评价（±s）

组别 n 甲状腺CT值（HU） SNR CNR常规剂量组 34 162.04±12.95 28.52±2.24 17.43±2.06低剂量组 34 172.18±13.06 27.91±2.21 17.25±2.15 t 12.628 4.846 3.137 P 0.004 0.405 0.216

2.2 两组受检者辐射剂量比较 低剂量组的CTDIvol、DLP、ED均明显低于常规剂量组，组间比较差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2：

表2 两组受检者辐射剂量比较（±s）

表2 两组受检者辐射剂量比较（±s）

组别常规剂量组 34 9.52±0.18 137.42±7.14 0.69±0.07低剂量组 34 3.84±0.06 48.57±2.06 0.24±0.02 t 13.695 17.025 16.716 P 0.001 0.000 0.001

3 讨论

国外学者Einstein等[7]和Brenner等[8]的研究结果显示，影像检查的辐射剂量可使受检者罹患癌症的风险增加1.5～2.0倍，且与辐射剂量呈正相关。由于甲状腺对X线辐射较其它器官更为敏感，因此，CT检查时更易造成潜在的辐射危害。为了降低CT检查带来的医源性辐射，国外学者先提出了低剂量的概念，即最优化合理使用剂量原则（ALARA）[9]，在图像质量满足诊断要求的前提下，应尽可能减少辐射剂量。减少CT扫描辐射剂量的方法主要包括降低管电压和/或管电流、增大螺距（缩短扫描时间）等，在心脑血管CTA中上述方法的可行性均得到了证实[3-4，10]。

赵天琪等[11]采用自动管电流调制技术减少受检者甲状腺的辐射剂量，管电压仍为120kV，CTDIvol由常规的（28.29±0.44）mGy降低至（24.61±0.91）mGy，辐射剂量虽然有所降低，但效果并不理想。X线辐射剂量与管电流和管电压呈正相关，因此考虑如果同时降低管电流和管电压应能更加有效地减少受辐射剂量。诸多研究将管电压降低至80kV，图像质量仍能满足诊断需求[6，10]。因此，本研究将低剂量组的管电压设置为80kV，同时开启CARE Dose 4D管电流调节技术，结果显示低剂量组的CTDIvol、DLP、ED均明显低于常规剂量组，说明降低管电压能使受检者甲状腺的辐射剂量显著降低。

ALARA原则提出，降低辐射剂量必须在保证图像质量的前提下优化扫描参数。西门子双源CT的SAFIRE技术针对一个球管的原始数据进行重组，图像噪声与FBP重建比较可降低9.4%[10]。本研究将管电压由常规剂量的120kV降低至80kV，同时采用SAFIRE技术重组图像，主观图像质量评分虽然较常规剂量有所降低，但组间比较差异无统计学意义，与赵天琪等[11]的研究结果相符，说明在降低管电压的同时采用SAFIRE技术重组图像能够维持图像的质量。同时，本研究发现，低剂量组甲状腺的CT值明显高于常规剂量组，且两组SNR和CNR比较差异无统计学意义，与梁坚豪等[6]研究结果相似，说明降低辐射剂量并不影响甲状腺的CT值。

综上所述，使用双源CT在80kV管电压联合SAFIRE技术的条件下，甲状腺增强扫描的图像能满足临床诊断需求，而受检者的辐射剂量显著降低，说明该优化方案具有可行性。在今后的研究中，不同扫描条件优化方案的可行性有待于进一步探讨，在保证图像质量满足诊断需求的前提下力争使受检者的辐射剂量降到最低。