低剂量螺旋CT筛检肺部小结节的影像分析 及辐射剂量评估

何凤仙，宋 伟，胡继红（通讯作者）

（1昆明市中医医院医学影像科 云南 昆明 650051）

（2昆明医科大学第一附属医院医学影像科 云南 昆明 650000）

螺旋CT因设定参数的不同，受检者所接受辐射剂量也会有所不同。而在临床上，行LDCT肺癌筛检出小结节为不确定性，则会依据检查必要性，再重复行一次低剂量电脑断层扫描（low-dose computed tomography, LDCT）检查，或进一步接受增强CT检查，如此反而会接收到较多的辐射剂量。因此使用LDCT来当作诊疗依据，其辐射剂量所需的参数设定是目前临床上常面临到的一大问题[1]。本研究旨在分析不同厂牌螺旋CT受检者所接受辐射剂量，并将其使用的参数、辐射剂量及检出率进行分析与探讨。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究采取回顾性研究，以随机方式选取于2020年1月—3月期间在我院行LDCT肺癌筛检的体检人员和住院患者，分别由三台不同院区的电脑断层扫描仪中，各自选取50例，共150例。三组一般资料对比，差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 基本资料

1.2 方法

A组：西门子128排螺旋CT。B组：东芝320排螺旋CT。C组：西门子64排螺旋CT。设定的扫描参数固定管电压120 kVp，基值管电流20 mAs，实际管电流是由自动曝光控制（automatic exposure control, AEC）系统依照受检者体型调控，切片厚度为1 mm。三台CT在扫描参数分别为（A）准直：0.6 mm，螺距：1，旋转速度的时间为0.5 s，重建算法：滤波反投影（filtered back-projection, FBP）。（B）准直：0.5 mm，螺距：0.813，旋转速度的时间为0.275 s，重建算法：自适应迭代剂量减少（adaptive iterative dose reduction 3D, AIDR 3D）。（C）准直：0.6 mm，螺距：1，旋转速度的时间为0.5 s，重建算法：滤波反投影。

检查后CT会自动生成设定参数，并记录扫描剂量指数（CTDIvol）和剂量长度乘积（dose-length product, DLP）。转换系数是采用欧洲多切面电脑断层质量保证准则指导方针所提出胸部检查的有效剂量转换因子，其建议胸部剂量换算系数为0.014 mSvGy-1 cm-1。有效剂量计算的方式如下。

有效剂量（effective dose, E）=剂量长度乘积（DLP）×胸部剂量换算系数[2]。

使用单纯型毛玻璃雾状病变（ground glass opacity, GGO）结节做图像质量分析。单纯型GGO在图像特性为，在肺视窗才容易看见病灶位置（图1a）；而通常在纵膈腔视窗无法看到（图1b）。

图1 58岁女性于128排DSCT所分析的单纯型GGO结节大小为9.2 mm

1.3 统计学分析

采用SPSS 20.0软件。统计检定方法使用变异数分析（ANOVA），当各组的变异数分析有差异时，使用事后检定（Tukey post hoc test），分析三组之间那两组在统计上有显著差异。P＜0.05时，在统计上代表有显著差异。

2 结果

CTDIvol结果显示，A组 为1.31 mGy（0.88～1.99 mGy）；B组 为1.7 mGy（1.0～2.2 mGy）；C组为1.94 mGy（1.3～2.99 mGy）。DLP结果显示，A组为45.30 mGy·cm（28～70 mGy·cm）；B组为65.80 mGy·cm（40～92 mGy·cm）；C组 为68.40 mGy·cm（43～102 mGy·cm）。E结果显示，A组为0.63 mSv（0.39～0.98 mSv）；B组为0.92 mSv（0.55～1.29 mSv）；C组为0.95 mSv（0.6～1.43 mSv）。如图2～4，见表2。

共找到27个单纯型GGO结节GGO。A组有7个，直径1.6～9.2 mm。B组有9个，直径1.6～4.5 mm。C组有11个，直径1.4～6.3 mm。A、B、C三组可见最小的结节分别为1.6 mm、1.6 mm和1.4 mm。

图2 各组容积电脑断层剂量指数平均值、最大值和最小值分析

图3 各组剂量长度乘积平均值、最大值和最小值分析

图4 各组有效剂量平均值、最大值和最小值分析

表2 剂量度量分析表

3 讨论

LDCT最早在1990年由Naidich等[3]人所提出，其研究结果建议扫描参数固定管电压（120 kVp），管电流（20 mAs）为最大限度降低辐射剂量并兼顾影像诊断质量。故本研究在行低剂量肺癌筛检扫描参数设定与上述一致。

国际早期肺癌行动计划在2014年针对参数设定做出建议，至少要有16排及以上的螺旋CT，且切片厚度小于1.2 mm，而管电压低于120 kVp和有效管电流低于40 mAs，以及其他一些仪器参数在不影响影像诊断质量下，应合理调控并降低剂量[4]。而本研究在行低剂量肺癌筛检扫描参数设定上，皆有达到上述要求标准。LDCT扫描参数设定应在不影响图像判读之下，尽可能合理的降低辐射剂量，以符合2007年国际放射防护委员会103号报告提出了辐射防护原则。本研究结果显示A组所接受到辐射剂量是最少，B组次之，而C组是最多的，但三组受检者在行低剂量多排CT肺癌筛检时，无论体型大小，所接受到最高平均有效剂量皆没有超过2 mSvD的建议值及美国放射学会所建议的CTDIvol不大于3 mGy。

而在临床参数设定条件设定时，若降低管电流或管电压时会增加图像噪声，如此会降低结节的检测能力，特别是GGO结节。游兴攀等[5]发现，在一个胸部假体研究中，如果降低管电流来检测GGO结节，GGO结节在低剂量图像与标准图像相比较是比较难被侦测，但是我们在分析图像时，并未发现有此现象。因此虽然在做检查时必须要尽一切可能降低辐射剂量，但是这必须和检测结节能力做个平衡。

多排螺旋CT可调控参数来降低辐射剂量的方式有，降低管电流、降低管电压、增加螺距、减少旋转时间、宽的侦测器准直、重建技术、定位及扫描长度。在不影响图像质量下，针对研究仪器扫描参数设定做探讨：A组与C组为相同品牌CT，参数设定方式一致，但A组辐射剂量小于C组，此为排列数的不同而造成辐射剂量差异。然而在A组与B组不同厂家下却看不出多排列数越多在降低辐射剂量上的优势。由于不相同仪器厂牌参数设定方式也会有些许不同，因此未来研究可以朝向探讨其他参数部分，如调整螺距方面设定，探讨是否在不影响图像质量下，可以减少辐射剂量。

另外有研究指出迭代重建技术比滤波反投影技术，可以减少辐射剂量以及图像噪声。因此本研究主要限制为所选取的三台电脑断层扫描仪中，只有B组有迭代重建技术，而A组与C组为滤波反投影技术，有可能导致辐射剂量最后结果并不是最低的。

研究显示LDCT筛检肺部小结节，医师可以完成判读分析，符合了国际放射防护委员会（ICRP）103号报告提出的尽可能合理的降低辐射剂量原则。而A、B、C三组分别可以看见最小的结节为1.6 mm、1.6 mm和1.4 mm。另外A组与C组比较结果显示，相同厂牌仪器与相同扫描参数设定条件下，排列数越多，所接受到辐射剂量较少。