優化掃描劑量在兒童胸部病變MSCT檢查中的應用價值

郭翠萍，錢超超，樸雪瑞，韓 寧，趙凱宇，勞 群

(杭州市兒童醫院 放射科，浙江 杭州 310014)

多層螺旋CT(multi-slice spiral computed tomography，MSCT)在兒童胸部疾病中的應用日益普遍。兒童處于生長發育期，對射線的敏感性較高，輻射損傷的潛在危險性高于成人，因此優化兒童MSCT檢查中的輻射劑量受到廣泛關注[1-3]。本研究旨在探討低劑量掃描在小兒胸部疾病檢查中的應用價值及可行性。

1 材料與方法

1.1 一般資料 選取2017年10月—2018年12月于杭州市兒童醫院就診、懷疑有胸部病變需行MSCT檢查的患兒300例，隨機分為50 mA低劑量掃描組、自動管電流調節技術(automatic tube current modulation, ATCM)組及100 mA常規劑量掃描組，每組100例。低劑量掃描組：男58例，女42例；年齡6周～6歲，平均(2.6±1.2)歲；平均體質量 (12.49±3.83)kg。ATCM組：男55例，女45例；年齡8周～5.5歲，平均(2.4±1.9)歲；平均體質量(11.92±4.89)kg。常規劑量掃描組：男46例，女54例；年齡7周～5歲，平均(2.5±1.5)歲；平均體質量(11.80±3.85)kg。3組患兒的性別、年齡及體質量比較差異均無統計學意義(F=0.017，0.112，0.767；P>0.05)。本研究經醫院倫理委員會批準，所選患兒家屬均簽署知情同意書。

1.2 MSCT掃描方法 采用GE 16排CT掃描儀，掃描范圍自胸廓入口至肺底。不能合作的患兒，待其熟睡或鎮靜(檢查前15～30 min使用水合氯醛灌腸)后掃描。低劑量掃描組掃描參數：管電壓80 kV，管電流50 mA；ATCM組掃描參數：管電壓 80 kV，管電流10～100 mA；常規劑量掃描組掃描參數：管電壓 80 kV，管電流100 mA。

1.3 圖像質量與客觀噪聲評價

1.3.1 圖像評價 數據傳至后處理工作站，采用雙盲法由兩位高年資診斷醫師進行評價；當評價結果不一致時，由兩位醫師再次評閱，共同協商后達成一致。圖像質量佳，無偽影為1級；圖像質量一般，無偽影或有少許偽影，但不影響病變的觀察，可用于臨床診斷為2級；圖像質量差，有明顯偽影，影響病變觀察，不能用于臨床診斷為3級。

1.3.2 肺窗圖像評價 肺窗分肺尖區、肺門區及下肺靜脈區進行觀察(封三圖2A、B)。肺尖區主要觀察肺紋理是否清晰銳利：肺紋理顯示清晰定義為1級；肺紋理清晰欠銳利，但不影響病變的觀察定義為2級；肺紋理模糊定義為3級。肺門區及下肺靜脈區主要觀察段支氣管、細支氣管及肺紋理：段支氣管及細支氣管管壁光滑、銳利，肺紋理清晰、銳利，遠端小血管顯示清晰定義為1級；段支氣管及細支氣管管壁尚光滑、欠銳利，肺紋理清晰欠銳利，遠端小血管顯示清晰定義為2級；段支氣管及細支氣管管壁及肺紋理模糊，遠端小血管顯示不清定義為3級。

1.3.3 縱隔窗圖像評價 縱隔窗主要觀察主動脈弓、氣管隆突、下肺靜脈及胸主動脈等結構(封三圖2C、D)。主動脈弓前緣、上腔靜脈、氣管隆突、肺靜脈及胸主動脈等顯示清晰定義為1級；上述結構顯示欠清晰，但不影響病變的觀察定義為2級；上述結構顯示模糊定義為3級。

1.3.4 客觀噪聲評價 由兩位醫師各自在每幅圖像密度均勻的豎脊肌(胸廓入口層面)及左心室設置30～40 mm2的ROI進行CT值標準差的測定，所得平均值代表圖像的客觀噪聲。

1.4 輻射劑量評價 記錄劑量長度單位乘積(dose length product, DLP)及管電流，計算有效劑量(effective dose, ED)，ED =DLP×W，W為不同部位特定的換算因子，胸部W為0.017 mSv/(mGy·cm)[4]。

1.5 統計學分析 采用SPSS13.0統計軟件，3組間計量資料比較采用單因素方差分析，3組間計數資料比較采用χ2檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

50 mA組、ATCM組及100 mA組患兒的客觀噪聲分別為11.99±4.92、10.78±1.14、9.09±0.85，3組獲得圖像均滿足診斷要求。ATCM組的平均管電流為(66.66±17.80) mA。3組不同掃描劑量組的DLP和ED比較，差異均有統計學意義(F=359.80、59.31；P<0.01)，見表1。3組不同掃描劑量組的肺窗及縱隔窗圖像質量均滿足臨床診斷要求。3組1級、2級和3級圖像數量比較，差異均無統計學意義(肺窗：χ2=1.36，P>0.05；縱膈窗：χ2=1.42，P>0.05)，見表2。病例治療前后典型多層螺旋CT圖像見封三圖2。

表1 不同掃描劑量組MSCT輻射劑量比較

表2 不同掃描劑量組MSCT圖像質量比較

3 討論

自1990年Naidich等[5]提出胸部CT低劑量掃描的概念，國內外學者對于低劑量研究越來越多。兒童疾病譜逐漸復雜化，且兒童處于生長發育期，輻射損傷的潛在風險高于成人[6-8]，因此低劑量的MSCT在兒童疾病中的應用日趨普遍。

輻射劑量與管電流呈線性關系。Mayo等[9]研究表明管電流成倍下降，射線劑量成倍下降，但圖像質量下降卻不多。由于肺組織有良好的自然對比，X線吸收性較低，且兒童胸部體積小，較多X線可到達探測器，因此兒童采用低劑量肺部掃描是可行的。目前低劑量掃描方法有降低管電流、增大螺距或降低管電壓，但增大螺距會增加小病灶漏診的風險，管電壓降低會增加圖像顆粒感而影響圖像質量，因此本研究采用降低管電流的方法探討兒童胸部病變低劑量MSCT檢查的可行性及價值。

管電流降低主要會增加圖像的量子噪聲，圖像信噪比降低，另外縱隔窗顆粒感會增加，可能導致縱隔窗病變的漏診，因此降低管電流要以滿足縱隔窗結構的觀察作為評價標準[10]。本研究結果顯示，3組均獲得了均勻的客觀噪聲范圍，3組不同劑量組的肺窗及縱隔窗圖像質量均滿足臨床診斷要求，3組1級、2級和3級圖像數量比較差異均無統計學意義。 Sodhi等[11]的研究表明，使用50～80 mA低劑量CT掃描用于兒童氣道病變的圖像質量滿足影像診斷，患兒的輻射劑量減少30%～50%。既往研究表明[12]，50～75 mA用于兒童胸部掃描縱隔窗觀察，輻射劑量明顯下降，但圖像質量可滿足診斷。

張祺豐等[10]采用CT自動管電流調節技術對降低兒童胸部射線劑量進行研究，其管電流的調節范圍設置為10～250 mA，管電流實際變化區間為26.25～177.50 mA，盡管自動管電流調節技術可在一定程度上降低輻射劑量，但是筆者認為多數患兒不需要較高的管電流就可滿足臨床診斷的圖像質量。本研究結果顯示，ATCM組的管電流多數高于50 mA，可能與自動管電流調節技術不夠智能有關，對于管電流的調節范圍以及如何控制層面的劑量過量或缺失尚有待進一步研究。

綜上，采用50 mA管電流進行兒童胸部MSCT掃描，肺窗及縱隔窗的圖像質量均可滿足診斷。合適的低劑量MSCT掃描不僅可降低輻射劑量，同時可降低球管的消耗、延長機器的使用壽命，符合放射防護最優化的原則。