鐘智勇 湯偉軍 李 克

CT問世于20世紀(jì)70年代，隨著CT設(shè)備的普及與技術(shù)進(jìn)步，CT的臨床應(yīng)用日趨廣泛，同時CT劑量的問題也日益受到重視。頭部檢查是CT檢查頻率最高的項目之一。本研究將探討CareDose 4D技術(shù)在成人頭顱掃描中降低輻射劑量的價值以及其對圖像質(zhì)量的影響。

方 法

1. 一般資料

選擇在我們醫(yī)院因各種原因進(jìn)行頭顱CT檢查的患者100例，隨機(jī)分為A、B兩組，每組各50例。A、B組中男、女性別患者的數(shù)量之比均為3:2。

2. 掃描技術(shù)

使用西門子6層SOMATOM Emotion螺旋CT機(jī)，患者采取仰臥位頭先進(jìn)，掃描基線采用眶耳線，序列掃描方向由顱底至顱頂。掃描參數(shù)：A組，管電壓130kV，管電流280mAs，層厚和層間距9mm，采集模式6×3.0mm；B組，管電壓130kV，使用自動劑量CareDose 4D控制技術(shù)，質(zhì)量參考毫安為240mAs，掃描結(jié)束后記錄其有效毫安，其他掃描參數(shù)同A組。

3. 劑量評估

輻射劑量包括劑量長度乘積（dose length product，DLP）和CT容積劑量指數(shù)（CT dose index volume, CTDIvol），這些數(shù)值均記錄自控制臺Syngo Navigator計算機(jī)的實(shí)時自測值。

4. 圖像噪聲評價

A、B兩組頭顱CT掃描后的圖像選擇顱頂、蝶上池及顱底層面感興趣區(qū)（region of interest, ROI）進(jìn)行CT值的測量并計算圖像的信噪比，在顱頂層面取半卵圓中心，鞍上池層面取顳葉，顱底層面取小腦半球進(jìn)行CT值測量，ROI的選擇盡量避開病變區(qū)域，ROI的面積約為4cm2，背景噪聲ROI的測量放置于圖像背景無圖像區(qū)域，記錄標(biāo)準(zhǔn)差（SD）。然后計算圖像信噪比（SNR）=平均CT值/SD。

5.圖像分級

根據(jù)圖像空間分辨率、噪聲水平及偽影程度將圖像分為好、一般、差三級。好：圖像無偽影，灰白質(zhì)分界清晰，粒子噪聲小；一般：圖像分辨率可以，可見少許偽影，有輕微的噪聲，但不影響診斷；差：圖像分辨率差，粒子噪聲大，有明顯偽影，影響診斷。所有的圖像分顱頂、蝶鞍及顱底層面由2位高年資主治醫(yī)師進(jìn)行盲法閱片、分級評判， 有爭議的評估經(jīng)2位醫(yī)師討論判定。

6. 統(tǒng)計學(xué)處理

A、B兩組患者接受的劑量（DLP和CTDIvol）的差異，A、B兩組圖像信噪比的差異采用t檢驗(yàn)進(jìn)行分析，A、B兩組圖像質(zhì)量的差異采用卡方檢驗(yàn)進(jìn)行分析。所有的統(tǒng)計學(xué)分析均在SPSS18軟件上完成。

結(jié) 果

1. X線輻射劑量比較

A、B兩組頭顱CT掃描的有效毫安及患者接受的劑量的比較見表1。A組頭顱CT掃描的平均CTDIvol為61.94mGy，平均DLP為669 mGy·cm；B組的平均CTDIvol為43.32mGy，平均DLP為467.88mGy·cm。采用CareDose4D技術(shù)后，B組的輻射劑量較A組下降約30%。經(jīng)t檢驗(yàn)顯示兩組患者間接受的輻射劑量差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義，P<0.001。

2.圖像信噪比的比較

A、B兩組圖像信噪比的計算結(jié)果見表2。A組圖像的信噪比在顱頂、鞍上池和顱底層面分別為24.08、23.53和22.18，均高于B組相應(yīng)層面，23.13、21.83和20.22。經(jīng)t檢驗(yàn)顯示在鞍上池和顱底層面，兩組間信噪比的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=3.02，t=3.27，P<0.05)，但在顱頂層面，差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義（t=1.82，P>0.05）。

圖1 A. 顱底層面，常規(guī)頭顱CT掃描，清晰顯示右側(cè)小腦半球血腫，圖像信噪比23.1。 B. 顱底層面，采用CareDose 4D技術(shù)，有效毫安139mAs，較清晰顯示左側(cè)小腦半球出血灶，圖像信噪比21.2。C. 鞍上池層面，常規(guī)頭顱CT掃描，清晰顯示左側(cè)顳葉小血腫，圖像信噪比24.3。D. 鞍上池層面，采用CareDose 4D技術(shù)，有效毫安134mAs，清晰顯示左側(cè)額顳腦挫裂傷，蛛網(wǎng)膜下腔出血，圖像信噪比21.9。E. 顱頂層面，常規(guī)頭顱CT掃描，清晰顯示雙側(cè)腦室旁梗塞灶，圖像信噪比25.8。F. 顱頂層面，采用CareDose 4D技術(shù)，有效毫安112mAs，清晰顯示左側(cè)腦室旁梗死灶，圖像信噪比24.9。

3. 圖像質(zhì)量的比較

由2位高年資主治醫(yī)師對A、B兩組的圖像進(jìn)行盲法閱片，根據(jù)圖像空間分辨率、噪聲水平及偽影程度評判圖像質(zhì)量，詳細(xì)結(jié)果見表3、圖1。以結(jié)果為好和一般作為圖像優(yōu)良計算，A組的平均優(yōu)良率97.3%，B組為94.6%，差異無明顯統(tǒng)計學(xué)意義。在不同層面，圖像的優(yōu)良率有所不同，在顱頂層面，A組的優(yōu)良率為100%，B組為100%；在鞍上池層面，A組的優(yōu)良率為98%，B組為94%；在顱底層面，A組的優(yōu)良率為94%，B組為90%。A組均好于B組，但兩組圖像質(zhì)量之間的差異沒有明顯的統(tǒng)計學(xué)意義（χ2= 0.21，χ2=1.52，χ2=2.62，P>0.05）。

表1 A、B兩組患者接受輻射劑量的比較

表2 A、B兩組頭顱CT圖像在不同層面上信噪比的比較

表3 A、B兩組圖像質(zhì)量的分級比較

討 論

CT技術(shù)的成熟和普及使得醫(yī)院在診斷中越來越多地使用CT進(jìn)行檢查。因此，CT是目前醫(yī)療輻射的主要來源。過高的輻射對患者的傷害較大，有誘發(fā)腫瘤的危險[1-2]。頭顱是應(yīng)用最早的CT檢查部位，也是至今CT檢查頻率最高的部位之一。在很多腦外傷患者或者腦部術(shù)后的患者通常需要多次的復(fù)查和隨訪。如何來控制和降低頭顱CT檢查的輻射劑量顯得極為重要。

CareDose技術(shù)是西門子公司最早提出的自動劑量控制技術(shù)，它利用的是噪聲關(guān)聯(lián)Z軸管電流調(diào)制技術(shù)，但存在X、Y軸方向上不能調(diào)節(jié)容易產(chǎn)生左右方向分布的條狀偽影的缺點(diǎn)。CareDose 4D技術(shù)是為了克服上述缺點(diǎn)而設(shè)計的一個自動曝光控制系統(tǒng)[3-4]。它能夠基于操作者定義的圖像質(zhì)量參考毫安秒，根據(jù)患者身材和臟器的解剖厚度、形態(tài)，通過X、Y、Z軸及時間四維空間對受檢對象進(jìn)行實(shí)時分析，根據(jù)不同角度衰減的差異實(shí)時調(diào)整管電流獲得最佳的X線強(qiáng)度分布，使得在較低的射線劑量水平上提供穩(wěn)定的圖像質(zhì)量。

我們的研究結(jié)果顯示對于頭顱CT掃描，采用了CareDose 4D技術(shù)后，B組的輻射劑量較A組降低了約30%，而B組圖像質(zhì)量的優(yōu)良率（94.6%）較A組（97.3%）僅略有下降，兩組圖像質(zhì)量的差異無明顯統(tǒng)計學(xué)意義，能夠滿足臨床診斷的需要。

對于頭顱的解剖來說，從顱頂?shù)斤B底結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜，顱頂層面只有腦實(shí)質(zhì)和腦室，到了鞍上池層面除了腦實(shí)質(zhì)還包含了腦池、腦室、蝶鞍和部分顳骨的骨性結(jié)構(gòu)，顱底層面則以骨性結(jié)構(gòu)為主，包含含氣的乳突結(jié)構(gòu)，腦實(shí)質(zhì)以腦干和小腦為主。因此，對于常規(guī)頭顱CT檢查來說，顱底層面的圖像質(zhì)量略低于顱頂層面，為了滿足顱底圖像的需要，通常要采用較高的條件進(jìn)行掃描。采用CareDose 4D后，在結(jié)構(gòu)簡單的顱頂采用相對較低的mAs，而在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、骨性成份較多的顱底采用相對較高的mAs，可以降低整體的輻射劑量。

我們的研究結(jié)果顯示在顱頂層面，采用CareDose 4D的之后，B組的圖像信噪比與A組的差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義，不過在鞍上池和顱底層面，由于管電流調(diào)節(jié)作用，相對降低了劑量，圖像的信噪比有所降低，B組與A組間的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。但是從圖像質(zhì)量的角度來看，從顱頂?shù)斤B底層面的圖像質(zhì)量的差異在A、B兩組之間沒有統(tǒng)計學(xué)意義，這與CareDose 4D在胸部CT檢查中的情況類似[5]。因此，我們認(rèn)為CareDose 4D技術(shù)能夠在降低頭顱CT輻射劑量的同時保證圖像質(zhì)量，滿足臨床診斷的需要。

結(jié) 論

綜上所述，CareDose 4D技術(shù)具有實(shí)時在線調(diào)節(jié)mAs作用，可以在降低輻射劑量、提高射線的利用效率的同時保證圖像質(zhì)量，在頭顱CT掃描中，特別是腦外傷或術(shù)后反復(fù)的CT隨訪中具有顯著的臨床應(yīng)用價值和意義，值得在臨床中推廣應(yīng)用。

[1] Brenner D, Elliston C, Hall E, et al. Estimated risks of radiationinduced fatal cancer from pediatric CT. AJR, 2001, 176: 289-296.

[2] Golding SJ, Shrimpton PC. Commentary. Radiation dose in CT: are we meeting the challenge? Br J Radiol, 2002, 75: 1-4.

[3] Lee CH, Goo JM, Ye HJ, et al. Radiation dose modulation techniques in the multidetector CT era: from basics to practice. Radiographics, 2008,28: 1451-1459.

[4] 張 暉. 自動劑量控制技術(shù)的探討. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備, 2009, 30: 108-109.

[5] 吳愛琴, 鄭文龍, 許崇永, 等. CARE Dose 4D 技術(shù)降低成人胸部掃描劑量的臨床價值. 中華放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)雜志, 2011, 31: 98-101.