肋骨骨折多層螺旋CT最佳低劑量掃描參數(shù)的選擇

劉岳峰,馬二奎,李青松,董 馨,靳心昱

(1.北京市房山區(qū)第一醫(yī)院放射科,北京102400;2.北京市豐臺(tái)區(qū)鐵營醫(yī)院放射科)

肋骨骨折是胸部外傷中最常見的并發(fā)癥,胸部平片是其確診的主要手段。但常規(guī)胸片對于錯(cuò)位不明顯的肋骨骨折或不完全性肋骨骨折往往容易漏診。重癥、危重患者因無法站立也不能獲得滿意的胸片,這些都給患者的及時(shí)診治及醫(yī)療鑒定造成極大困難。因此近幾年螺旋CT掃描及后處理重建被廣泛應(yīng)用于急診胸部外傷時(shí)肋骨骨折及其它并發(fā)癥的診斷。但常規(guī)胸部CT掃描時(shí)患者接受的X射線輻射劑量大,本研究的目的在于通過改變CT管電流從而降低射線劑量而獲得的CT掃描及后處理重建影像,以期取得肋骨骨折的最佳低劑量掃描參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

2009年1月-2010年1月期間,首先選擇30名志愿者,其中男性17例,年齡18-72歲,平均年齡41.7歲。女性13例,年齡37-59歲,平均年齡46歲,入選者被隨機(jī)分為3組。檢查前每名志愿者被告知檢查方法,并簽署知情同意書。通過不同低劑量螺旋CT掃描,取得肋骨重建的最佳低劑量CT掃描參數(shù)。再選擇10例胸部平片確診有或臨床懷疑肋骨骨折需要胸部CT掃描的確診病例,利用所得最佳參數(shù)進(jìn)行低劑量螺旋CT掃描及后處理重建,以證實(shí)最佳掃描參數(shù)的可靠性。

1.2 多層螺旋CT掃描及后處理

掃描設(shè)備:美國GE公司16排螺旋CT(LightSpeed16)。

掃描參數(shù):螺旋掃描 層厚10 mm,層距10 mm,螺距比1.375,后處理重建層厚1.25mm。掃描管電壓120 kv,低劑量管電流分別為100 mA、50 mA及25 mA。

采用美國GE公司后處理工作站(aw4.2)進(jìn)行容積再現(xiàn)(VR)、多平面重組(MPR)后處理重建。

1.3 CT影像的判定

分別由正主任醫(yī)師、副主任醫(yī)師及主治醫(yī)師各一名,采用雙盲法讀片,分別觀察肋骨皮質(zhì)清晰程度、影像噪音大小及有無偽影產(chǎn)生。以影像判斷一致為認(rèn)同,如有分歧則共同分析影像,以最終達(dá)成一致。我們將影像的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分為三級:Ⅰ級3分,掃描肋骨骨皮質(zhì)銳利,影像噪音小,重建影像無偽影。Ⅱ級2分,肋骨骨皮質(zhì)清晰,影像噪音較大,但不影響肋骨觀察,重建影像無偽影。Ⅲ級1分,肋骨骨皮質(zhì)大部完整,但因影像噪音大,偽影重,部分肋骨骨皮質(zhì)出現(xiàn)重建偽影,不能達(dá)到診斷要求。肋骨骨折的判斷為肋骨骨皮質(zhì)部分或完全斷裂,有/或無錯(cuò)位、分離移位,同時(shí)判斷有無肺挫裂傷及胸腔積液。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用SPSS16.0軟件對3組低劑量CT掃描評分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,觀察不同毫安對影像成像總體的影響及組間差異,P＜0.05表明差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 30名志愿者不同管電流分組的CT橫斷及重建圖像觀察及統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

10名100mA組志愿者中,8名CT掃描薄層及后處理重建圖像肋骨皮質(zhì)所見均清晰,影像噪音小,無偽影,評分為3分。其余2名被評為2分的志愿者較肥胖,肋骨影像清晰,但噪音較大。10名50mA組志愿者中有6名評分為2分,3名體瘦者掃描及后處理肋骨影像清晰,噪音小,評分為3分,1名體胖者影像較差評為1分。10名25 mA組志愿者中,8名影像噪音大,重建圖像出現(xiàn)偽影被評分為1分,其余2名體瘦者雖然影像噪音大,但重建圖像偽影小,不影響肋骨觀察被判為2分。秩和檢驗(yàn)(Kruskal Wallis檢驗(yàn))表明,100 mA組平均分為2.8分,50 mA組平均分為2.2分,25mA組平均分為1.2分,三組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=18.921,P=0.000),100 mA組及50 mA組影像顯示肋骨清晰完整,能夠達(dá)到診斷肋骨骨折的要求。25mA組影像噪音大,重建影像出現(xiàn)偽影影響肋骨觀察,甚至出現(xiàn)假像影響骨折的判定[圖1、2]。因此我們認(rèn)為50 mA管電流是判斷肋骨骨折時(shí)最佳的低劑量螺旋CT掃描參數(shù)。

圖1 a-c 志愿者100 mA、50m A組低劑量掃描薄層重建圖像顯示肋骨影像清晰、完整。25 mA組掃描時(shí)噪音偽影致肋骨骨皮質(zhì)顯示不完整,似不完全骨折(白箭)。

圖2 a-c 志愿者100 mA、50 mA組低劑量掃描VR重建顯示肋骨清晰、完整。25 mA組低劑量掃描VR重建圖像噪音大,顯示肋骨欠清晰。

2.2 50 mA管電流低劑量螺旋CT掃描對肋骨骨折及肺挫傷、胸腔積液的判斷

10例胸部外傷患者行50 mA低劑量螺旋CT掃描后行薄層及VR、MPR后處理重建,其中8例為完全性肋骨骨折,2例為不完全性肋骨骨折,所有完全性肋骨骨折薄層圖像及VR、MPR后處理重建均能顯示,其中2例傷勢嚴(yán)重者出現(xiàn)肺挫裂傷及胸腔積液[圖3、4]。2例不完全性肋骨骨折薄層圖像及MPR后處理重建均能顯示,其中1例VR顯示者為肋骨外側(cè)骨皮質(zhì)斷裂,VR遺漏的不完全性肋骨骨折為內(nèi)側(cè)骨皮質(zhì)斷裂[圖5]。

3 討論

胸部外傷后,常規(guī)胸片可以判斷大多數(shù)的肋骨骨折,但是對于那些錯(cuò)位不明顯的骨折和不完全性骨折的判定就無能為力,常造成不必要的醫(yī)療糾紛。對于嚴(yán)重胸部外傷后伴隨的肺部、胸膜等并發(fā)癥,常規(guī)胸片的作用也是有限的,可造成臨床的救治延誤。因此多層螺旋CT掃描及其后處理重建在胸部外傷及肋骨骨折判定方面得到廣泛應(yīng)用,與常規(guī)胸片比較,它提供了更為豐富和準(zhǔn)確的信息[1]。而多層螺旋CT

圖3 a 50 mA低劑量掃描VR重建清晰顯示右側(cè)多發(fā)肋骨骨折(白箭)。

圖3 b 50 mA低劑量掃描清晰顯示右肺挫裂傷及胸腔液。

圖4a-b 50 mA低劑量MPR與VR重建圖像清晰顯示錯(cuò)位不明顯的右側(cè)第2前肋骨折(白箭)。掃描則具有掃描速度快、范圍廣及能夠后處理重建的更大優(yōu)勢。

圖5 a 50 mA低劑量薄層顯示局部肋骨內(nèi)側(cè)骨皮質(zhì)輕度錯(cuò)位(白箭)。

圖5 b MPR重建圖像證實(shí)為不完全性骨折(白箭)。

多層螺旋CT掃描及其后處理技術(shù)的應(yīng)用,拓寬了CT在臨床上的應(yīng)用范圍。但在CT檢查廣泛應(yīng)用的同時(shí),隨之而來的是患者所接受的X線劑量也大幅度提高。在西方發(fā)達(dá)國家中CT被認(rèn)為是造成醫(yī)源性輻射的最主要原因[2]。國內(nèi)研究也證實(shí),常規(guī)胸部CT輻射劑量大約是100倍于胸片[3]。如何在保證影像檢查質(zhì)量的同時(shí),降低受檢者射線輻射也逐漸為成為臨床的熱門研究課題。Naidich等[4]于1990年首次提出了低劑量CT(Low Dose CT,LDCT)的概念,即保持其他掃描參數(shù)不變,通過降低管電流成像,減低射線劑量以達(dá)到診斷目的,并使受檢者所受的射線劑量相應(yīng)下降。

現(xiàn)階段國內(nèi)外的低劑量CT研究包括人體各個(gè)系統(tǒng),但主要集中在胸部病變的檢出及診斷,在骨骼方面的低劑量掃描應(yīng)用較少。郭文梅等[5]應(yīng)用不同低劑量對骨盆進(jìn)行掃描,提示管電流為50 mA時(shí)可滿足骨盆骨質(zhì)結(jié)構(gòu)的觀察。

本組低劑量螺旋CT掃描研究表明,當(dāng)將CT管球管電流降低到100 mA進(jìn)行胸部螺旋CT掃描時(shí),胸廓的骨性結(jié)構(gòu)均能達(dá)到滿意的診斷結(jié)果。而當(dāng)管電流降至50 mA時(shí),雖然影像噪音明顯增加,但通過對橫斷圖像及其后處理重建圖像的觀察,也能達(dá)到診斷的目的,對于不完全骨折也能夠準(zhǔn)確判斷。當(dāng)X線管球的管電流降低到25 mA時(shí),影像的噪音非常明顯,偽影嚴(yán)重,影像質(zhì)量不佳,特別是部分噪音偽影穿過肋骨形成低密度線影,類似不完全骨折,因而會(huì)影響異常骨性胸廓的判斷。因此我們認(rèn)為,胸部外傷時(shí)的最佳低劑量CT掃描的管電流是50mA。由于胸部外傷常導(dǎo)致肺組織的挫裂傷及胸壁軟組織、胸膜損傷,出現(xiàn)肺組織及胸壁軟組織的密度及結(jié)構(gòu)異常改變、胸腔積血等,50 mA時(shí)的低劑量螺旋CT掃描影像完全能夠達(dá)到診斷目的。本研究中還發(fā)現(xiàn),50mA低劑量掃描影像在極個(gè)別體型較胖者部分肋骨因噪音偽影明顯,影像觀察欠滿意,因此我們認(rèn)為,當(dāng)遇見肥胖患者時(shí),可以適當(dāng)增加CT管球管電流以提高影像質(zhì)量,避免骨折漏診。

對于胸部外傷后的肋骨骨折判斷,應(yīng)采用薄層橫斷影像與后處理重建影像結(jié)合的觀察方法。由于常規(guī)胸片漏的肋骨骨折為錯(cuò)位不明顯、不完全的骨折,或?yàn)槔吖D(zhuǎn)折處、肋骨前端骨折,因此薄層重建及多平面重組(MPR)是觀察這些骨折的最佳組合[6]。我們在低劑量掃描后判斷肋骨骨折使用薄層橫斷圖像與容積再現(xiàn)重建(VR)的方法。當(dāng)橫斷影像懷疑有不完全骨折時(shí),增加多平面重組(MPR)以做出最后診斷。

總之,我們認(rèn)為50 mA管電流可以作為胸部外傷時(shí)低劑量螺旋CT掃描及其后處理重建的最佳劑量,它不僅大大降低了患者所受的射線照射計(jì)量,同時(shí)也能夠減低CT管球的損耗。

[1]Jelly LM,Evans DR,Easty MJ,et al Radiography versus spiral CT in the evaluation of cervicothoracic junction injuries in polytrauma patients who have undergone intubation[J].Radiographics,2000,20(Spec):S251.

[2]Kennedy TC,Miller Y,Prindiville S.Screening for lung cancer:revisedand the role of sputum cytology and fluorescence bronchoscopy in high risk group[J].Chest,2000,7:72.

[3]魏寶杰,張 鐳,翟仁友,等.低劑量雙螺旋CT薄層掃描篩查早期癌初步研究[J].JCT,2002,11:21.

[4]Naidich DP,Marshall CH,Gribbin C,et al.Low-dose CT of the lungs:preliminary observations[J].Radiology,1990,175:729.

[5]郭文梅,申麗盈,馬春華.多層面螺旋CT低劑量在骨盆掃描中的應(yīng)用研究[J].醫(yī)學(xué)理論與實(shí)踐,2003,16:1402.

[6]王淑麗,王林森,孫鼎元等.多層螺旋CT在肋骨細(xì)微骨折診斷中的應(yīng)用價(jià)值[J].中華放射性雜志,2005,39(12):1289.