雙源CT管電壓80kV聯合SAFIRE技術降低甲狀腺增強掃描輻射劑量的研究

蔣 超，楊月娥，蔡 娟，王向輝，雍 敏，畢純龍

（大慶油田總醫院CT室，黑龍江大慶 163001）

甲狀腺癌的發病率約為5～100/萬人[1]，雖然絕大多數是生物學行為呈相對惰性的乳頭狀癌，但30%～90%的患者確診時已存在頸部淋巴結轉移[2]，因此早診斷、及時手術治療是改善患者預后的重要方法。近些年，CT掃描已經逐漸應用于甲狀腺癌的診斷，但CT檢查輻射的致癌風險備受關注，尤其是甲狀腺作為腺體對輻射更加敏感。因此，如何通過優化掃描參數、降低受檢者輻射劑量成為甲狀腺CT檢查研究的熱點問題。降低管電壓及自動電流調制技術等方法能降低受檢者的輻射劑量已經在血管CTA檢查中得到認可[3]，但在降低輻射劑量的同時，還存在圖像噪聲增加、圖像質量不同程度下降的問題。正弦圖確認迭代重組(SAFIRE)能夠降低圖像噪聲、改善曝光不足導致的圖像質量下降問題[4]。為此，本研究采用低管電壓聯合SAFIRE的方案對34例患者行甲狀腺CT增強掃描，旨在探討降低受檢者輻射劑量的同時，保證圖像質量、滿足診斷要求的掃描方案。

1 材料與方法

1.1 一般資料 收集2015年1月至2017年3月臨床疑診甲狀腺癌需行手術治療的患者68例，男27例、女41例，年齡29～68歲、平均（43.49±9.58）歲，體質量指數（BMI）18.6～24.9kg/m2、平均（23.18±2.47kg/m2）。所有患者均無CT增強掃描禁忌癥。患者隨機分為常規劑量組和低劑量組，每組各34例，兩組患者一般臨床資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法 采用Siemens公司生產的炫速雙源CT機掃描，患者取仰臥位頭先進，先行C T平掃，然后行增強掃描。應用德國Medrad Stelant D高壓注器于肘前靜脈注射非離子型對比劑歐乃派克（350mgI/100ml，上海通用電氣藥業有限公司生產，批號：20141028、2015816、20160724），劑量為1.0ml/kg，流速為2.5ml/s，注射藥物后40s、90s行雙期掃描；開啟CARE Dose 4D管電流調節技術，準直寬度為24×1.2mm，旋轉時間0.5s，Pitch 0.9，層厚5mm，重建層厚2mm，矩陣512×512，FOV 200mm。常規劑量組管電壓為120kV，濾波反投影法（FBP）重建；低劑量組管電壓為80kV，SAFIRE重組，strength：3。

1.3 觀察指標

1.3.1 圖像質量：⑴主觀評價：由2名經驗豐富的主治醫師采取雙盲法獨立完成。評價標準[5]：①4分：甲狀腺邊緣和內部組織清晰，圖像質量好；②3分：甲狀腺邊緣和內部組織顯示良好，圖像質量較好；③2分：甲狀腺邊緣和內部組織顯示欠清，圖像質量一般，輕度影響診斷；④1分：甲狀腺邊緣及內部組織顯示不清，圖像質量差，不能用于診斷。⑵客觀評價：動脈期測量正常甲狀腺CT值、胸鎖乳突肌的CT值（即背景信號），以頸前方空氣CT值的標準差（SD）作為背景噪聲，感興趣區（ROI）的面積為20mm2～50mm2。按公式計算信噪比（SNR）=甲狀腺CT值/SD，對比信噪比（CNR）=（甲狀腺CT值-背景信號CT值）/SD。

1.3.2 輻射劑量：記錄每個受檢者的容積劑量指數(CTDIvol）、有效劑量長度乘積(DLP）及有效劑量ED（ED=DLP×k，k=0.005）[6]。

1.4 統計分析 采用SPSS 22.0統計學軟件分析數據，計量資料采用（±s）的形式表示，兩組計量資料的比較采用獨立樣本t檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組圖像質量比較

2.1.1 主觀質量評價：常規劑量組、低劑量組圖像的主觀質量評分分別為（3.91±0.34）分和（3.72±0.25）分，兩組主觀質量評分比較差異無統計學意義（P＞0.05）。

2.1.2 客觀質量評價：常規劑量組甲狀腺CT值明顯低于低劑量組，組間比較差異有統計學意義（P＜0.05）；兩組SNR和CNR比較差異無統計學意義（P＞0.05）。見表1：

表1 兩組圖像的客觀質量評價（±s）

表1 兩組圖像的客觀質量評價（±s）

組別 n 甲狀腺CT值（HU） SNR CNR常規劑量組 34 162.04±12.95 28.52±2.24 17.43±2.06低劑量組 34 172.18±13.06 27.91±2.21 17.25±2.15 t 12.628 4.846 3.137 P 0.004 0.405 0.216

2.2 兩組受檢者輻射劑量比較 低劑量組的CTDIvol、DLP、ED均明顯低于常規劑量組，組間比較差異有統計學意義（P＜0.05）。見表2：

表2 兩組受檢者輻射劑量比較（±s）

表2 兩組受檢者輻射劑量比較（±s）

組別常規劑量組 34 9.52±0.18 137.42±7.14 0.69±0.07低劑量組 34 3.84±0.06 48.57±2.06 0.24±0.02 t 13.695 17.025 16.716 P 0.001 0.000 0.001

3 討論

國外學者Einstein等[7]和Brenner等[8]的研究結果顯示，影像檢查的輻射劑量可使受檢者罹患癌癥的風險增加1.5～2.0倍，且與輻射劑量呈正相關。由于甲狀腺對X線輻射較其它器官更為敏感，因此，CT檢查時更易造成潛在的輻射危害。為了降低CT檢查帶來的醫源性輻射，國外學者先提出了低劑量的概念，即最優化合理使用劑量原則（ALARA）[9]，在圖像質量滿足診斷要求的前提下，應盡可能減少輻射劑量。減少CT掃描輻射劑量的方法主要包括降低管電壓和/或管電流、增大螺距（縮短掃描時間）等，在心腦血管CTA中上述方法的可行性均得到了證實[3-4，10]。

趙天琪等[11]采用自動管電流調制技術減少受檢者甲狀腺的輻射劑量，管電壓仍為120kV，CTDIvol由常規的（28.29±0.44）mGy降低至（24.61±0.91）mGy，輻射劑量雖然有所降低，但效果并不理想。X線輻射劑量與管電流和管電壓呈正相關，因此考慮如果同時降低管電流和管電壓應能更加有效地減少受輻射劑量。諸多研究將管電壓降低至80kV，圖像質量仍能滿足診斷需求[6，10]。因此，本研究將低劑量組的管電壓設置為80kV，同時開啟CARE Dose 4D管電流調節技術，結果顯示低劑量組的CTDIvol、DLP、ED均明顯低于常規劑量組，說明降低管電壓能使受檢者甲狀腺的輻射劑量顯著降低。

ALARA原則提出，降低輻射劑量必須在保證圖像質量的前提下優化掃描參數。西門子雙源CT的SAFIRE技術針對一個球管的原始數據進行重組，圖像噪聲與FBP重建比較可降低9.4%[10]。本研究將管電壓由常規劑量的120kV降低至80kV，同時采用SAFIRE技術重組圖像，主觀圖像質量評分雖然較常規劑量有所降低，但組間比較差異無統計學意義，與趙天琪等[11]的研究結果相符，說明在降低管電壓的同時采用SAFIRE技術重組圖像能夠維持圖像的質量。同時，本研究發現，低劑量組甲狀腺的CT值明顯高于常規劑量組，且兩組SNR和CNR比較差異無統計學意義，與梁堅豪等[6]研究結果相似，說明降低輻射劑量并不影響甲狀腺的CT值。

綜上所述，使用雙源CT在80kV管電壓聯合SAFIRE技術的條件下，甲狀腺增強掃描的圖像能滿足臨床診斷需求，而受檢者的輻射劑量顯著降低，說明該優化方案具有可行性。在今后的研究中，不同掃描條件優化方案的可行性有待于進一步探討，在保證圖像質量滿足診斷需求的前提下力爭使受檢者的輻射劑量降到最低。