优化扫描剂量在儿童胸部病变MSCT检查中的应用价值

郭翠萍，钱超超，朴雪瑞，韩 宁，赵凯宇，劳 群

(杭州市儿童医院 放射科，浙江 杭州 310014)

多层螺旋CT(multi-slice spiral computed tomography，MSCT)在儿童胸部疾病中的应用日益普遍。儿童处于生长发育期，对射线的敏感性较高，辐射损伤的潜在危险性高于成人，因此优化儿童MSCT检查中的辐射剂量受到广泛关注[1-3]。本研究旨在探讨低剂量扫描在小儿胸部疾病检查中的应用价值及可行性。

1 材料与方法

1.1 一般资料 选取2017年10月—2018年12月于杭州市儿童医院就诊、怀疑有胸部病变需行MSCT检查的患儿300例，随机分为50 mA低剂量扫描组、自动管电流调节技术(automatic tube current modulation, ATCM)组及100 mA常规剂量扫描组，每组100例。低剂量扫描组：男58例，女42例；年龄6周～6岁，平均(2.6±1.2)岁；平均体质量 (12.49±3.83)kg。ATCM组：男55例，女45例；年龄8周～5.5岁，平均(2.4±1.9)岁；平均体质量(11.92±4.89)kg。常规剂量扫描组：男46例，女54例；年龄7周～5岁，平均(2.5±1.5)岁；平均体质量(11.80±3.85)kg。3组患儿的性别、年龄及体质量比较差异均无统计学意义(F=0.017，0.112，0.767；P>0.05)。本研究经医院伦理委员会批准，所选患儿家属均签署知情同意书。

1.2 MSCT扫描方法 采用GE 16排CT扫描仪，扫描范围自胸廓入口至肺底。不能合作的患儿，待其熟睡或镇静(检查前15～30 min使用水合氯醛灌肠)后扫描。低剂量扫描组扫描参数：管电压80 kV，管电流50 mA；ATCM组扫描参数：管电压 80 kV，管电流10～100 mA；常规剂量扫描组扫描参数：管电压 80 kV，管电流100 mA。

1.3 图像质量与客观噪声评价

1.3.1 图像评价 数据传至后处理工作站，采用双盲法由两位高年资诊断医师进行评价；当评价结果不一致时，由两位医师再次评阅，共同协商后达成一致。图像质量佳，无伪影为1级；图像质量一般，无伪影或有少许伪影，但不影响病变的观察，可用于临床诊断为2级；图像质量差，有明显伪影，影响病变观察，不能用于临床诊断为3级。

1.3.2 肺窗图像评价 肺窗分肺尖区、肺门区及下肺静脉区进行观察(封三图2A、B)。肺尖区主要观察肺纹理是否清晰锐利：肺纹理显示清晰定义为1级；肺纹理清晰欠锐利，但不影响病变的观察定义为2级；肺纹理模糊定义为3级。肺门区及下肺静脉区主要观察段支气管、细支气管及肺纹理：段支气管及细支气管管壁光滑、锐利，肺纹理清晰、锐利，远端小血管显示清晰定义为1级；段支气管及细支气管管壁尚光滑、欠锐利，肺纹理清晰欠锐利，远端小血管显示清晰定义为2级；段支气管及细支气管管壁及肺纹理模糊，远端小血管显示不清定义为3级。

1.3.3 纵隔窗图像评价 纵隔窗主要观察主动脉弓、气管隆突、下肺静脉及胸主动脉等结构(封三图2C、D)。主动脉弓前缘、上腔静脉、气管隆突、肺静脉及胸主动脉等显示清晰定义为1级；上述结构显示欠清晰，但不影响病变的观察定义为2级；上述结构显示模糊定义为3级。

1.3.4 客观噪声评价 由两位医师各自在每幅图像密度均匀的竖脊肌(胸廓入口层面)及左心室设置30～40 mm2的ROI进行CT值标准差的测定，所得平均值代表图像的客观噪声。

1.4 辐射剂量评价 记录剂量长度单位乘积(dose length product, DLP)及管电流，计算有效剂量(effective dose, ED)，ED =DLP×W，W为不同部位特定的换算因子，胸部W为0.017 mSv/(mGy·cm)[4]。

1.5 统计学分析 采用SPSS13.0统计软件，3组间计量资料比较采用单因素方差分析，3组间计数资料比较采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

50 mA组、ATCM组及100 mA组患儿的客观噪声分别为11.99±4.92、10.78±1.14、9.09±0.85，3组获得图像均满足诊断要求。ATCM组的平均管电流为(66.66±17.80) mA。3组不同扫描剂量组的DLP和ED比较，差异均有统计学意义(F=359.80、59.31；P<0.01)，见表1。3组不同扫描剂量组的肺窗及纵隔窗图像质量均满足临床诊断要求。3组1级、2级和3级图像数量比较，差异均无统计学意义(肺窗：χ2=1.36，P>0.05；纵膈窗：χ2=1.42，P>0.05)，见表2。病例治疗前后典型多层螺旋CT图像见封三图2。

表1 不同扫描剂量组MSCT辐射剂量比较

表2 不同扫描剂量组MSCT图像质量比较

3 讨论

自1990年Naidich等[5]提出胸部CT低剂量扫描的概念，国内外学者对于低剂量研究越来越多。儿童疾病谱逐渐复杂化，且儿童处于生长发育期，辐射损伤的潜在风险高于成人[6-8]，因此低剂量的MSCT在儿童疾病中的应用日趋普遍。

辐射剂量与管电流呈线性关系。Mayo等[9]研究表明管电流成倍下降，射线剂量成倍下降，但图像质量下降却不多。由于肺组织有良好的自然对比，X线吸收性较低，且儿童胸部体积小，较多X线可到达探测器，因此儿童采用低剂量肺部扫描是可行的。目前低剂量扫描方法有降低管电流、增大螺距或降低管电压，但增大螺距会增加小病灶漏诊的风险，管电压降低会增加图像颗粒感而影响图像质量，因此本研究采用降低管电流的方法探讨儿童胸部病变低剂量MSCT检查的可行性及价值。

管电流降低主要会增加图像的量子噪声，图像信噪比降低，另外纵隔窗颗粒感会增加，可能导致纵隔窗病变的漏诊，因此降低管电流要以满足纵隔窗结构的观察作为评价标准[10]。本研究结果显示，3组均获得了均匀的客观噪声范围，3组不同剂量组的肺窗及纵隔窗图像质量均满足临床诊断要求，3组1级、2级和3级图像数量比较差异均无统计学意义。 Sodhi等[11]的研究表明，使用50～80 mA低剂量CT扫描用于儿童气道病变的图像质量满足影像诊断，患儿的辐射剂量减少30%～50%。既往研究表明[12]，50～75 mA用于儿童胸部扫描纵隔窗观察，辐射剂量明显下降，但图像质量可满足诊断。

张祺丰等[10]采用CT自动管电流调节技术对降低儿童胸部射线剂量进行研究，其管电流的调节范围设置为10～250 mA，管电流实际变化区间为26.25～177.50 mA，尽管自动管电流调节技术可在一定程度上降低辐射剂量，但是笔者认为多数患儿不需要较高的管电流就可满足临床诊断的图像质量。本研究结果显示，ATCM组的管电流多数高于50 mA，可能与自动管电流调节技术不够智能有关，对于管电流的调节范围以及如何控制层面的剂量过量或缺失尚有待进一步研究。

综上，采用50 mA管电流进行儿童胸部MSCT扫描，肺窗及纵隔窗的图像质量均可满足诊断。合适的低剂量MSCT扫描不仅可降低辐射剂量，同时可降低球管的消耗、延长机器的使用寿命，符合放射防护最优化的原则。