卓水清 陳曉玲 江冬平 余靜萍 崔寶儀

1.中山大學(xué)腫瘤防治中心影像科；華南腫瘤學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；腫瘤醫(yī)學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心，廣東廣州 510060；2.中山大學(xué)附屬一院，廣東廣州 510089

Care KV技術(shù)于胸部低劑量CT體檢中的應(yīng)用價(jià)值

卓水清1陳曉玲2江冬平1余靜萍1崔寶儀1

1.中山大學(xué)腫瘤防治中心影像科；華南腫瘤學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；腫瘤醫(yī)學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心，廣東廣州 510060；2.中山大學(xué)附屬一院，廣東廣州 510089

目的探討Care KV技術(shù)于胸部低劑量CT體檢中的價(jià)值。方法100例胸部健康體檢者分成兩組：A組采用常規(guī)胸部低劑量CT掃描方案，固定管電壓120 kV，B組采用 Care kV技術(shù)，參考管電壓120 kV，其他掃描條件兩組一致：采用管電流自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)，參考管電流50 mAs。掃描后分別用客觀和主觀圖像質(zhì)量指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)兩組圖像的質(zhì)量，并記錄CTDIvol、DLP，計(jì)算ED，然后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果AB組圖像質(zhì)量比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；AB兩組受檢者吸收有效劑量分別為（1.18±0.29）mSv和（0.82±0.24）mSv，B組較A組分別降低了30.5%。結(jié)論CareKV技術(shù)在胸部CT掃描中可在保正圖像質(zhì)量不變的情況下降低輻射劑量。

CareKV技術(shù);胸部；體層攝影術(shù)，X線計(jì)算機(jī)；輻射劑量

CT在肺癌篩查中的廣泛應(yīng)用，已成為醫(yī)源性輻射的主要來源[1]，因此，低劑量CT的應(yīng)用成為研究熱點(diǎn)。降低輻射劑量的方法有直接降低管電壓或管電流、增加螺距、縮短掃描時(shí)間等，但各種方法都在降低輻射劑量的同時(shí)也降低了圖像質(zhì)量。隨著CT技術(shù)的迅猛發(fā)展，迭代重建技術(shù)和管電流自動(dòng)調(diào)制技術(shù)（CARE Dose4D技術(shù)）的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了在降低輻射劑量的同時(shí)保持圖像質(zhì)量不變[2]。該研究旨在探討CareKV技術(shù)—智能最佳kV掃描技術(shù)在胸部CT體檢中的應(yīng)用價(jià)值?，F(xiàn)分2014年4—6月間來該院進(jìn)行胸部體檢100例體檢者的臨床資料，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集到該院行胸部CT體檢者100例。研究對象納入標(biāo)準(zhǔn)：①均為健康體檢者，無任何胸部疾病癥；②受檢者體重指數(shù)（BMI）在18~25 kg/m2之間；③將檢出有氣胸、肺氣腫等肺部疾病者則排除在研究范圍之外。將研究對象隨機(jī)分成A、B兩組，各50例，其中A組男26例，女24例，年齡29~72歲，中位年齡41.7歲；B組50例，男30例，女20例，年齡34~67歲，中位年齡45.5歲。AB兩組BMI分別為(22.97.3±2.06)kg/m2和(22.90±2.60)kg/m2，兩者差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.2 CT設(shè)備與掃描方法

采用西門子SOMATOM Definition AS+掃描儀。采取仰臥屏氣掃描。掃描范圍從肺尖至肋膈隱窩下緣。A組采用該院常規(guī)胸部低劑量CT掃描條件，固定管電壓120 kV，B組采用Care kV技術(shù)，參考管電壓Ref120kV。其余掃描條件一致，均采用Care Dose4D技術(shù)，參考管電流50 mAs；層厚5 mm，螺距1.2,準(zhǔn)直128 mm×0.6 mm,

分別重建縱隔窗和肺窗兩組圖像，重建卷積函數(shù)分別B25f和B80f，容積CT劑量指數(shù)（Volume CT Dose Index，CTDIvol）和劑量長度乘積（Dose-length Product，DLP）由機(jī)器自動(dòng)生成。

1.3 圖像質(zhì)量和有效輻射劑量評(píng)價(jià)

1.3.1 圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià) 分別測量縱隔窗和肺窗圖像CT值（HU）、噪聲(Objective Image Noise,OIN)、信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)?？v隔窗選取圖像的主動(dòng)脈弓層面的主動(dòng)脈的均勻處、肺窗選取隆突層面的肺組織的均勻處測量出CT值及其標(biāo)準(zhǔn)差(Standard Deviation,SD）。ROI面積為90～110 mm2。SD即為圖像的噪聲OIN,SNR=CT值/SD。

1.3.2 圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià) 全部圖像納入評(píng)價(jià)范圍，由兩名有經(jīng)驗(yàn)的影像科醫(yī)師采取盲法評(píng)價(jià)圖像。采取評(píng)分法，肺窗：窗寬1500 HU，窗位-500 HU；縱隔窗：窗寬400 HU，窗位45 HU。綜合評(píng)價(jià)肺窗及縱隔窗圖像，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分為3個(gè)等級(jí)：1分，圖像質(zhì)量較差，胸壁及縱隔內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲較大，氣管及縱隔內(nèi)血管的邊緣模糊，不能滿足診斷，定為不合格等級(jí)；2分，圖像質(zhì)量中等，噪聲中等，不影響診斷，定為合格等級(jí)；3分，圖像質(zhì)量好，噪聲較小，可滿足診斷要求,定為優(yōu)良等級(jí)[3]。

1.3.3 有效劑量評(píng)價(jià)方法 根據(jù)CTDIvol、DLP計(jì)算有效劑量（effective dose,ED）。計(jì)算公式：ED（mSv）＝DLP（mGy.cm）×k。參考最新歐盟委員會(huì) CT質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指南[4]，胸部有效吸收劑量系數(shù)k= 0.014 mSv/（mGy.cm）。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

用SPSS19統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)算各組數(shù)據(jù)的平均值及標(biāo)準(zhǔn)差，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，采用ANOVA分析各組圖像的OIN、SNR及有效劑量ED。主觀評(píng)價(jià)的一致性采用Kappa分析,結(jié)果評(píng)價(jià):0.40＜kappas0.60,觀察者間一致性一般,0.6＜kappas 0.80,觀察者間一致性好,kappa＞0.80觀察者間一致性很好[5]。

2 結(jié)果

2.1 A、B兩組客觀圖像質(zhì)量指標(biāo)評(píng)價(jià)

通過客觀圖像質(zhì)量指標(biāo)如CT值、噪聲和噪聲比對A、B兩組縱隔窗和肺窗圖像質(zhì)量進(jìn)行分析，結(jié)果顯示AB兩組圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表1、2。

表1 A、B兩組縱隔窗圖像質(zhì)量比較（）

表1 A、B兩組縱隔窗圖像質(zhì)量比較（）

質(zhì)量指標(biāo)A組（n=50）B組（n=50） P值CT值（HU）噪聲（OIN）信噪比（SNR）45.67±4.35 6.79±1.31 6.95±1.49 47.88±4.46 7.58±1.24 6.68±0.6 0.278 0.189 0.301

2.2 A、B兩組主觀圖像質(zhì)量指標(biāo)評(píng)價(jià)

通過主觀圖像質(zhì)量指標(biāo)3分評(píng)分法對AB兩組圖像進(jìn)行分析，結(jié)果顯示A、B兩組圖像優(yōu)良率分別為96%(48/50)和98%(49/50)，分別只有2例和1例為合格等級(jí)圖像，但均符合診斷要求，AB兩組主觀圖像質(zhì)量比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表3。

表2 A、B兩組肺窗圖像評(píng)價(jià)結(jié)果比較（）

表2 A、B兩組肺窗圖像評(píng)價(jià)結(jié)果比較（）

質(zhì)量指標(biāo)A組（n=50）B組（n=50） P值CT值（HU）噪聲（OIN）信噪比（SNRAO）-814.26±58.5 57.95±8.36 15.39±2.69 -831.43±61.98 61.51±10.87 14.09±2.10 0.289 0.156 0.236

表3 A、B兩組圖像主觀評(píng)價(jià)結(jié)果比較

2.3 A、B兩組受檢者有效輻射劑量比較

AB兩組受檢者平均有效輻射劑量（ED）分別為（1.18±0.29）mSv和（0.82±0.24）mSv，B組較A組分別降低了30.5%，見表4。

表4 A、B兩組受檢者的輻射劑量比較（）

表4 A、B兩組受檢者的輻射劑量比較（）

輻射劑量A組(n=50)B組(n=50) P值CTDIVOL(mGy) DLP(mGy.cm) ED(mSv) 2.58±0.63 83.24±16.94 1.18±0.29 1.98±0.72 58.56±17.32 0.82±0.24 0.000 0.000 0.000

3 討論

隨著影像技術(shù)的發(fā)展，低劑量螺旋CT已成為肺癌篩查的研究熱點(diǎn),低劑量螺旋CT在降低了患者接受的放射劑量，同時(shí)對肺結(jié)節(jié)檢出也有較高的敏感性和特異性[6]。據(jù)報(bào)道，低劑量胸部CT檢查可使肺癌的死亡率降低20%[7]。在CT掃描中，傳統(tǒng)方法在降低輻射劑量的同時(shí)也降低了圖像質(zhì)量。而各種迭代重建技術(shù)和Care Dose4D技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了在降低輻射劑量的同時(shí)保證了圖像質(zhì)量。該文采取了Care KV技術(shù)結(jié)合Care Dose4D技術(shù)的掃描方法，在保證圖像質(zhì)量的同時(shí)將進(jìn)一步降低輻射劑量。Care kV技術(shù)能夠根據(jù)CT檢查目的和受檢者的體型自動(dòng)確定最優(yōu)化的管電壓和管電流，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化降低劑量的同時(shí)提高圖像質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)對受檢者的個(gè)性化掃描，既避免了受檢者接受不必要的輻射。

目前對CARE kV技術(shù)研究和應(yīng)用的報(bào)道較少。Winklehne等[2，8]對BMI在同一水平的受檢者進(jìn)行胸腹部及頭部CTA掃描，發(fā)現(xiàn)使用CARE kV技術(shù)可在圖像背景噪聲不增加、滿足診斷要求的同時(shí)降低輻射劑量，其中胸腹部降低約25%，頭部可下降約58%。該研究結(jié)果顯示，AB兩組圖像質(zhì)量比較，無論是CT值、噪聲和信噪比等客觀指標(biāo)還是圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，符合診斷要求，同時(shí)有效輻射劑量（ED）B組較A組降低了30.5%，

這與康紹磊等[9]對 114例病例的相關(guān)研究結(jié)果一致：Care KV技術(shù)結(jié)合Care Dose4D技術(shù)組較固定KV結(jié)合Care Dose4D技術(shù)組輻射劑量降低了30.36%。但該文研究所用參考管電流是50mAs，而康紹磊等用110 mAs，因此該研究B組有效輻射劑量（ED）（0.82±0.24）mSv較他們的（1.72±0.87）mSv降低了49.41%。

綜上所述，Care KV技術(shù)結(jié)合Care Dose4D技術(shù)比采用固定管電壓結(jié)合Care Dose4D技術(shù)在胸部CT掃描中可在保證圖像質(zhì)量的情況下明顯降低受檢者輻射劑量。該研究只是在一定BMI范圍內(nèi)一定參考管電流和管電壓在胸部掃描的研究，因此結(jié)果可能有一定的局限性，今后我們將嘗試對各種BMI值的受檢者的不同部位用不同的參考管電流和管電壓進(jìn)行深入研究，尋找不同個(gè)體不同部位的最佳低劑量CT掃描方案。綜上Care KV技術(shù)是值的推廣的CT掃描技術(shù)。

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The Application Value of Care KV Technology in the Thorax Low Dose CT in Physical Examination

ZHUO Shuiqing1CHEN Xiaoling2JIANG Dongping1YU Jingping1CUI Baoyi1
1.Department of Imaging,Sun Yat-sen University Cancer Center/State Key Laboratory of Oncology in South China/Collaborative Innovation Center for Cancer Medicine,Guangzhou,Guangdong Province,510060,China;2.The First Affiliated Hospital,Sun Yatsen University,Guangzhou,Guangdong Province,510089,China

ObjectiveTo study the value of Care KV technology in the thorax low dose CT examination.Methods100 cases underwent chest physical examination were divided into two groups:A group was treated with routine thorax low dose CT scanning scheme,fixed tube voltage 120 kV,B group was treated with Care KV technology,reference voltage 120 kV.The other scanning conditions of the two groups were consistent:adopting tube current automatic control technology,the reference tube current 50mAs.After the scanning,the quality of two groups of images was evaluated by objective and subjective image quality indexes comprehensively,and CTDIvol and DLP were recorded,ED was counted,and then were statistically analyzed.ResultsThere was no statistically significant difference in image quality between A group and B group;the absorbed effective dose of A group and B group was (1.18±0.29)mSv,(0.82±0.24)mSv,respectively,the absorbed effective dose of B group decreased by 30.5% compared with that of A group,respectively.ConclusionCare KV technology in the thorax CT scan can reduce the radiation dose under the condition of ensuring the image quality unchanged.

Care KV technology;Chest;Tomography,X-ray computed;Radiation dose

R725

A

1674-0742（2014）08（c）－0005-03

2014-05-22）

卓水清（1970-），男，廣東連平人，學(xué)士，主管技師，主要從事醫(yī)學(xué)影像技術(shù)工作。