不同螺距对儿童胸部CT图像质量及辐射剂量的影响研究

刘畅畅，马 菲（通信作者）

（徐州市儿童医院医学影像科 江苏 徐州 221000）

胸部CT检查是目前诊断儿童胸部疾病的重要手段之一，具有良好的密度分辨力，有助于观察胸部疾病的细微征象。但在实际临床工作中，由于患儿年龄较小，在进行胸部CT检查时难以配合屏气，导致出现呼吸运动伪影，影响图像质量[1]。因此，如何减少呼吸运动伪影、获取高质量的CT影像图已成为临床上亟待解决的重要问题。有学者研究指出[2]，增加螺距可有效减少呼吸运动产生的伪影，提高患儿胸部CT检查的图像质量，但辐射剂量也会随之增加。近年来，随着人们生活水平的改善和健康意识的提升，人们对CT辐射带来的负面影响关注度越来越高，尤其是对儿童人群而言，辐射损伤危害更大[3]。减小螺距虽然可以降低胸部CT检查时的辐射剂量，但对CT图像质量的影响较大，不利于临床诊断。目前关于胸部CT检查的螺距选择仍然存在争议，本研究选取2021年1月—2022年9月于徐州市儿童医院进行胸部CT检查的96例儿童为研究对象，探讨了不同螺距对儿童胸部CT图像质量及辐射剂量的影响。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2021年1月—2022年9月于徐州市儿童医院进行胸部CT检查的96例儿童为研究对象，按照随机数字法分为A组（n=48）和B组（n=48）。A组中男27 例，女21例；年龄2～10岁，均龄（5.82±1.79）岁；呼吸频率为18～26次/分钟，平均（22.05±1.85） 次 / 分 钟；体质量为 11.07～43.51 kg，平均（28.91±7.64） kg。B组中男30例，女18例；年龄2～11岁，平均（5.98±1.88）岁；呼吸频率为18～25 次/分钟，平均（22.13±1.81）次/分钟；体质量为12.19～44.27 kg，平均（29.13±7.79） kg。两组患儿性别占比、年龄、呼吸频率以及体质量等一般资料比较差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

纳入标准：①患儿年龄小于12岁；②均存在不同程度的发热、咳嗽、胸痛等症状，具有胸部CT检查指征；③患儿的主要照顾者对检查项目以及相关注意事项均知情同意并签署知情同意书，且依从性良好；④患儿临床资料齐全。排除标准：①存在胸部CT检查禁忌证者，如体内有金属异物者；②心脏、肝脏、肾脏等重要脏器患有严重疾病者；③因强烈情绪抵抗导致脱落者；④正在参与其他临床试验的患儿。

1.2 方法

采用美国GE公司生产的Revolution CT对两组患儿进行胸部CT检查，检查前去除身上的金属类异物，使用铅衣将患儿未照射的其他部位遮住。检查时，协助患儿去仰卧位，扫描范围从锁骨上缘至肋膈角，参数设置：管电压100 kVp，管电流50～370 mA，矩阵512×512，层厚5 mm，层间距5 mm，准直宽度256×0.625 mm。检查时，A组采用大螺距（1.375:1），B组采用小螺距（0.984:1）。检查后将获取的原始图像传输至后台处理工作站，进行横断位、矢状位、冠状位图像重组，并在横断位的CT图像上测量患儿胸部左右径、前后径。

1.3 观察指标

①比较两组CT图像质量，包括主观评价和客观评价。CT图像质量的主观评价标准：根据患儿胸部CT检查结果，分别对左心室、膈肌、上肺野、中肺野、下肺野5 个感兴趣区（ROI）进行图像质量评价。评价方式为4分制，1分表示获得的CT图像存在明显的双影和模糊影，难以进行诊断；2分表示获得的CT图像虽然存在双影和模糊影，但可以进行初步诊断；3分表示获得的CT图像存在较少的双影和模糊影，对诊断无影响；4分表示获得的CT图像没有双影或模糊影。上述评分过程由2名经验丰富的影像学医师进行独立阅片评价，若意见一致，则纳入最终数据库，若意见不一致，则加入第3名影像学医师进行讨论得出最终评价结果。CT图像质量的客观评价：在后台处理工作站选取患儿主动脉区、肺实质区、椎旁肌肉区作为ROI，并测量三个区域的CT值（HU）和图像噪声值（SD），计算信噪比（SNR），计算公式为SNR=HU/SD，SNR越高表示CT图像质量越佳。②比较两组辐射剂量。胸部CT检查结束后从后台处理工作站自动获取容积CT剂量指数（CTDIvol）和剂量长度乘积（DLP），数值越大表示辐射剂量越高。

1.4 统计学方法

采用SPSS 21.0统计软件进行数据处理，符合正态分布的计量资料均以（）表示，采用t检验；计数资料均以频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验；P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组CT图像质量主观评价结果比较

CT图像质量主观评价结果显示，两组上肺野处的评分比较差异不显著（P＞0.05），但A组左心室、膈肌、中肺野、下肺野的评分均显著高于B组（P＜0.01）。见表1。

表1 两组CT图像治疗主观评价结果比较（，分）

表1 两组CT图像治疗主观评价结果比较（，分）

组别 例数 左心室 膈肌A组 48 2.74±0.32 2.97±0.43 B组 48 2.23±0.36 2.44±0.41 t 7.336 6.180 P＜0.001 ＜0.001组别 例数 上肺野 中肺野 下肺野A 组 48 2.58±0.41 3.01±0.38 2.89±0.31 B 组 48 2.43±0.45 2.70±0.39 2.62±0.35 t 1.707 3.944 4.001 P 0.091 ＜0.001 ＜0.001

2.2 两组CT图像质量客观评价结果比较

CT图像质量客观评价结果显示，两组主动脉区、肺实质区、椎旁肌肉区的SD、SNR比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表2 两组CT图像质量客观评价结果比较（）

表2 两组CT图像质量客观评价结果比较（）

ROI 组别 例数 SD SNR主动脉区 A组 48 10.05±2.43 26.94±6.31 B组 48 10.23±2.12 25.25±7.36 t 0.387 1.208 P 0.700 0.230肺实质区 A组 48 14.67±4.09 44.01±7.75 B组 48 14.89±4.33 42.28±8.71 t 0.260 1.028 P 0.799 0.307椎旁肌肉区 A组 48 9.54±1.97 10.87±2.53 B组 48 9.68±2.02 10.11±2.26 t 0.344 1.552 P 0.732 0.124

2.3 两组辐射剂量比较

A组的CTDIvol、DLP均高于B组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3 两组辐射剂量比较（）

表3 两组辐射剂量比较（）

组别 例数 CTDIvol/mGy DLP/（mGy·cm）A组 48 1.28±0.35 30.47±6.84 B组 48 0.79±0.32 22.45±7.16 t 7.159 5.611 P＜0.001 ＜0.001

3 讨论

胸部CT检查具有检查速度快、成像清晰等优点，可以精确地显示胸部病灶或异物的位置和形态，为临床诊治提供可靠的影像学资料。近年来，随着医疗技术的快速发展，多排螺旋CT在临床上的应用越来越广泛，可有效缩短扫描时间，减少呼吸运动伪影[4-5]。但是探测器排数的增加会导致Z轴过采集增大，增加辐射剂量。儿童是临床上比较特殊的群体，其处于快速发育期，细胞分裂旺盛，对射线辐射更为明显，也更容易受到辐射损害。目前，CT检查的辐射问题已成为社会各界人士关注的热点问题。有报道指出[6]，儿童胸部检查不首选CT的原因是由于患儿配合度较差，容易影响图像治疗，但最主要的是家属担心射线辐射问题。徐蕾等[7]研究显示，儿童在CT检查过程中收到的辐射剂量累计超过50 mGy会显著增加罹患白血病的分析，而超过60 mGy，罹患脑肿瘤的风险可增加3倍。由此可见，在满足临床诊断的需求下，严格把控辐射剂量至关重要。

临床认为，降低CT检查辐射剂量的方式较多，如降低管电压或管电流、缩小Z轴扫描范围等均可减少辐射剂量，但也会降低CT图像质量，影响诊断结果的准确度[8-9]。螺距是影响辐射剂量的重要指标之一。在国内的一项研究中，袁颖等[10]分析了不同螺距对CT检查辐射剂量的影响，结果显示与大螺距相比，小螺距CT检查在噪声指数为10、15、20、25、30时的辐射剂量均显著降低，降低的幅度分别为23%、23%、25%、22%、14%。需要指出的是，过度降低辐射剂量会明显影响图像质量，导致获得的CT图像出现双影或模糊影。本研究结果显示，A组左心室、膈肌、中肺野、下肺野的CT图像主观评分均显著高于B组（P＜0.01），提示大螺距CT检查获得的CT图像质量明显优于小螺距。姚艾杰等[11]研究也指出，与0.4螺距相比，采用1.15螺距进行儿童气道CT检查能够保证图像质量，提高临床诊断准确度。

但是，CT图像质量主观评价与阅片者的个人喜好、经验等有关，评分结果可能存在偏差和争议。本研究通过对比CT图像治疗客观评价结果显示，A组和B组在主动脉区、肺实质区、椎旁肌肉区的SD、SNR比较差异均无统计学意义（P＞0.05），提示不同螺距对CT图像质量的客观评价指标影响不大，这与边传振等[12]研究结果相似。临床认为，影响CT图像质量的因素较多，除了螺距以外，患儿呼吸频率增加、心律不齐、心率过快等因素均可能影响CT图像质量，虽然使用大螺距进行CT检查可降低上述因素导致的伪影，但射线辐射问题仍然是需要考虑的重要问题[13-14]。本研究结果显示，A组CTDIvol、DLP均高于B组，差异有统计学意义（P＜0.05），证实了大螺距CT检查明显增加了辐射剂量，这是因为螺距增大会增加Z轴过采集，从而增加了辐射剂量。针对这种情况，有学者[15]提出可以使用自动管电压管电流调节技术，该技术可以在减少辐射剂量的基础上确保CT输出剂量，保障获得的CT图像质量可以满足临床需求。

综上所述，大螺距CT检查可提高临床医生对CT图像质量的主观评分，但辐射剂量较大，临床上应当根据患儿实际情况选择螺距，在保证图像质量的前提下适当减小螺距，以降低辐射剂量。