龔萬慶* 陳愛華 李 丹 張婷婷 劉 堃
(三峽大學(xué)人民醫(yī)院,湖北省宜昌市第一人民醫(yī)院放射科,湖北 宜昌 443000)
低劑量CR在胸部攝影中的初步研究
龔萬慶* 陳愛華 李 丹 張婷婷 劉 堃
(三峽大學(xué)人民醫(yī)院,湖北省宜昌市第一人民醫(yī)院放射科,湖北 宜昌 443000)
目的探討通過降低胸部計(jì)算機(jī)X線攝影(CR)的輻射劑量獲得優(yōu)良影像質(zhì)量的投照條件。方法收集160例健康體檢低劑量胸部CR,低劑量組采用:120 kV,160 mA,16 ms,1.8 m距離站立位攝片;常規(guī)劑量組除曝光時(shí)間采用32 ms外,其他掃描參數(shù)同第一組。對(duì)160例健康體檢者均行1.8 m距離站立位胸部CR攝片,按曝光時(shí)間不同分為兩組,常規(guī)劑量組采用120 kV,160 mA,32 ms作為投照條件,低劑量組采用120 kV,160 mA,16 ms作為投照條件。結(jié)果67例(83.75%)在16 ms及更小劑量條件下獲得可以用于篩檢的圖像,對(duì)照組及低劑量組均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)論身高與體質(zhì)量的比值<0.9時(shí)可采用8 ms的曝光條件,其介于0.9~1.05時(shí)可采用16 ms的曝光條件,當(dāng)其>1.05時(shí),應(yīng)采用24~32 ms的曝光條件,作為篩查,不必使用更高的曝光條件。
計(jì)算機(jī)X線攝影;胸部;低劑量攝片
臨床工作中CR廣泛應(yīng)用于評(píng)價(jià)胸部病變體檢篩查,盡管低劑量及超低劑量胸部CT已開始用于肺癌的普查,但是傳統(tǒng)胸片的依舊是常規(guī)體檢的首選。在我院,常規(guī)胸部CR多采用120 kV,160 mA,32 ms。本文在150例低劑量CR成像的基礎(chǔ)上,對(duì)低劑量CR(16 ms)在胸部檢查中的價(jià)值作一分析。
1.1 預(yù)試驗(yàn):本研究首先將低劑量曝光條件,分別按按照24、16、8 ms進(jìn)行分組。按患者就診檢查時(shí)間隨機(jī)劃分,第1~10例使用120 kV,160 mA,24 ms的參數(shù)曝光,獲得的圖像質(zhì)量良好,均完全符合臨床診斷的需要;第11~20例使用120 kV,160 mA,16 ms的參數(shù)曝光,大部患者同樣獲的圖像質(zhì)量良好,符合篩檢診斷需要;第21~30例使用120 kV,160 mA,8 ms的參數(shù)曝光,半數(shù)病例獲得良好圖像,部分患者圖像噪聲較大。
在預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,確定采用120 kV,160 mA,16 ms(2.56 mAs)作為本次實(shí)驗(yàn)的基本曝光條件,收集2008年3月10日至2008年4月10日健康體檢病例160例,根據(jù)隨機(jī)日期奇偶數(shù)分組,奇數(shù)日期為第一組選取前80例,包括男57例,女23例,年齡28~70歲,平均46歲,身高150~186 cm,體質(zhì)量44~98 kg;偶數(shù)日期為第二組選取前80例,包括男35例,女45例,年齡30~67歲,平均52歲,身高152~193 cm,體質(zhì)量40~102 kg。
1.2 掃描方法:所有病例均采用柯尼卡美能達(dá)公司的REGIUS MODEL 190型CR成像系統(tǒng),第一組病例(低劑量平掃組)低劑量采用:120 kV,160 mA,16 ms,1.8 m距離站立位攝片;第二組病例(常規(guī)劑量平掃):除曝光時(shí)間采用32 ms外,其他掃描參數(shù)同第一組。攝片前訓(xùn)練患者屏氣,所以患者屏氣良好,獲得圖像均無呼吸運(yùn)動(dòng)偽影。
1.3 圖像評(píng)價(jià):由2名放射科醫(yī)師在未知掃描條件情況下分析所有圖像。兩組劑量全肺圖像隨機(jī)排列,不顯示條件。要求醫(yī)師根據(jù)圖像質(zhì)量評(píng)分:依次為1分(好)、2分(一般)、3分(差)。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析:采用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件,兩位醫(yī)師對(duì)圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)采用χ2檢驗(yàn),以2名放射科醫(yī)師感官認(rèn)定良好的圖像為標(biāo)準(zhǔn),對(duì)良好圖像所采用的曝光劑量,與受檢者的身高及其體質(zhì)量進(jìn)行分析。將通常用于判斷是否肥胖的身高與體質(zhì)量的比值值,作為本研究的內(nèi)容,即研究肥胖與劑量的相關(guān)性。具體方法為:以體質(zhì)量值除以其身高減去100(cm)的數(shù)值。
2.1 兩位醫(yī)師盲評(píng)圖像質(zhì)量,對(duì)照組及低劑量組均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。見表1。
表1 對(duì)照組與低劑量組圖像質(zhì)與95%可信區(qū)間
2.2 ①身高與體質(zhì)量的比值與CR劑量的相關(guān)性。全部常規(guī)劑量病例在120 kV,160 mA,32 ms的曝光條件下獲得可以用于篩檢的圖像(圖1~圖4),不必使用更高的曝光條件。低劑量對(duì)照組的大多數(shù)受檢者在120 kV,160 mA,16 ms的曝光條件下獲得的圖像適用于篩檢(62例,77.5%),見圖2b。②120 kV,160 mA,16 ms劑量組圖像達(dá)到良好以上,并及時(shí)補(bǔ)充120 kV,160 mA,8 ms的圖像,其圖像質(zhì)量欠佳者,身高與體質(zhì)量的比值的95%可信區(qū)間位于1.00~1.03;見圖3b、4b。③120 kV,160 mA,16 ms劑量組圖像不佳佳,24 ms圖像良好者,其身高與體質(zhì)量的比值的95%可信區(qū)間位于1.13~1.22;見圖1b。④120 kV,160 mA,16 ms劑量與8 ms劑量的圖像質(zhì)量均為良好,其身高與體質(zhì)量的比值的95%可信區(qū)間則位于0.83~0.88。
圖1 患者女性,身高與體質(zhì)量的比值1.1;采用120 kV,160 mA,a為32 ms,b采用24 ms??梢奱、b兩組圖像示肺紋理清晰,縱隔及心影后結(jié)構(gòu)顯示程度一致
圖2 患者女性,身高與體質(zhì)量的比值1.04;均采用120 kV,160 mA,a為32 ms,b采用16 ms。a、b兩組圖像示肺紋理清晰,縱隔及心影后結(jié)構(gòu)顯示程度一致。圖像透光度稍低,圖像質(zhì)量無明顯差異
圖3 身高與體質(zhì)量的比值1.1采用120 kV,160 mA,a為32 ms,b采用8 ms,所有圖像顯示肺紋理均清晰,對(duì)于縱隔及心影后結(jié)構(gòu)的顯示,圖中b組明顯不如a組清楚
圖4 身高與體質(zhì)量的比值0.85。采用120 kV,160 mA,a為32 ms,b為8 ms。圖中兩組則幾乎完全一樣
2.3 建議篩查方案:由上述結(jié)果得知,當(dāng)身高與體質(zhì)量的比值<0.9時(shí)可采用120 kV,160 mA,8 ms的曝光條件;介于0.9~1.05時(shí)可采用120 kV,160 mA,16 ms的曝光條件;其>1.05時(shí)應(yīng)采用120 kV,160 mA,24~32 ms的曝光條件,作為篩查,沒必要使用用更大的曝光劑量。
有文獻(xiàn)報(bào)道[1-7],隨著放射衛(wèi)生學(xué)的發(fā)展以及公眾自我保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng),X線檢查中的放射劑量問題日益受到重視。
常規(guī)胸部X光片檢查,患者接受的有效劑量為0.2~0.5 mGy。由于肺本身的天然高對(duì)比和對(duì)X線的低吸收性,肺部的低劑量CR是完全可行的。在其他參數(shù)不變的情況下,降低管電流和曝光時(shí)間即可降低射線劑量。因?yàn)榉派渚€劑量與管電流成線性關(guān)系,因此劑量也相應(yīng)下降。由于CR是數(shù)字化技術(shù),信息采集和顯示并不呈線性正相關(guān),因此在一定范圍內(nèi)成倍地減小管電流只是使圖像噪聲略增加,對(duì)比度略下降。有研究表明[7-9],在CT掃描中當(dāng)管電流從400 mAs降至140 mAs時(shí),圖像質(zhì)量只下降了17%;當(dāng)CT管電流從140 mAs降至20 mAs時(shí),圖像質(zhì)量下降了47%??梢?,雖然管電流成倍下降,放射線劑量成倍下降,圖像質(zhì)量卻下降不多。同理在CR中劑量的適當(dāng)降低對(duì)圖像質(zhì)量的影響也是有限。
與普通X線平片相比,CR曝光條件略低,可利用調(diào)窗技術(shù)獲得理想的圖像,同時(shí)圖像顯示較傳統(tǒng)膠片快,有利于及時(shí)觀察圖像質(zhì)量。利用CR的數(shù)字化技術(shù),進(jìn)行胸部的低劑量研究,在保證圖像質(zhì)量的同時(shí),可以利用其寬容度,最大限度地降低曝光劑量,這是傳統(tǒng)X線膠片無法比擬的。本研究的目的是既最大限度的降低劑量,又要保證圖像質(zhì)量符合診斷要求,同時(shí)保證檢查的經(jīng)濟(jì)適用性。
對(duì)于低劑量CR的文獻(xiàn)報(bào)道并不多見,參考國(guó)內(nèi)外低劑量CT的文獻(xiàn)觀點(diǎn),本研究預(yù)試驗(yàn)中將低劑量掃描分別按采用24、16、8 ms分組。按患者就診檢查次序,前10位采用24 ms(160 mA),全部病例均獲得良好圖像,完全符合臨床篩檢診斷需要。在此基礎(chǔ)上對(duì)第11~20位采用16 ms掃描,多數(shù)患者同樣獲得良好圖像,符合篩檢診斷需要。對(duì)21~30位采用8 ms掃描,部分病例獲得良好圖像。因此,本研究設(shè)定基本低劑量為16 ms,在該劑量水平上作上下浮動(dòng)。
本研究中,各低劑量組比較,信噪比有不同程度的差異。噪聲隨劑量的降低而逐漸增大,在圖像上表現(xiàn)為肉眼可見的均勻性差,但適當(dāng)調(diào)節(jié)窗寬窗位后各低劑量組在組織結(jié)構(gòu)、病灶等顯示方面并無顯著差異。
由于CR的曝光時(shí)間明顯縮短,呼吸及心血管搏動(dòng)引起的運(yùn)動(dòng)偽影顯著減少。本研究中圖像噪聲與患者的身高/體質(zhì)量存在一定程度的正相關(guān)性,噪聲主要存在于身高與體質(zhì)量的比值較大,且吸氣不充分的受檢者,主要表現(xiàn)為肺部透亮度減低,肺紋理增加,肺野縮小等,影響肺部細(xì)小病變的檢出,因此為保證圖像質(zhì)量,應(yīng)根據(jù)身高與體質(zhì)量的比值選擇合適的曝光時(shí)間。
低劑量掃描顯著降低受檢者的輻射劑量,降低了球管的消耗,延長(zhǎng)了機(jī)器的使用壽命,降低了成本,符合放射防護(hù)最優(yōu)化原則[7-9]。體格對(duì)胸部低劑量CR篩查有明顯影響,本研究建議對(duì)于常規(guī)CR來說,當(dāng)身高與體質(zhì)量的比值<0.9時(shí)可采用8 ms的曝光條件,其介于0.9~1.05時(shí)可采用16ms的曝光條件,當(dāng)其>1.05時(shí),應(yīng)采用24~32 ms的曝光條件,作為篩查,不必使用更高的曝光條件。作為常規(guī)性篩查,可以直接使用24 mA方案,不必特別關(guān)注體格。
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The Preliminary Study of Low-dose CR in the Chest Photography
GONG Wan-qing, CHEN Ai-hua, LI Dan, ZHANG Ting-ting, LIU Kun
(Department of Radiology, Three Gorges University People's Hospital, Yichang First People’s Hospital, Yichang 443000, China)
ObjectiveTo investigate the best exposure condition and the good quality of images by reducing the radiation dose of the computer radiography(CR) on chest.Methods160 healthy subjects received CR examination on chest, standing with 1.8 meters from the tube. These cases devided into two groups according to the exposure time, one group with conventional dose received the exposure condition for 120 kV, 160 mA, 32 ms, while other group with lower dose received exposure condition for 120 kV, 160 mA, 16 ms.ResultsSixty-Seven patients(83.75%) with the exposure condition for 16 ms and lower can be used for screening to get the good images , controlled group and the low dose group had no statistically significant difference.ConclusionThe exposure condition could use 8 ms with the Height and Weight Ratio(HWT) less than 0.9, and 16 ms with 0.9-1.05, 24-32 ms with above 1.05. There wasn’t necessary to use higher dose for general screening.
Computed radiography; Chest; Low-dose radiography
R445.4
B
1671-8194(2015)04-0001-02
宜昌市醫(yī)療衛(wèi)生科技計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào):A08302-15)
*通訊作者:E-mail: ycxiaogong@163.com