自動管電流調節技術對胸部低劑量CT掃描的圖像SD值、IQS評分及CTDIw值的影響分析

翁葵川

胸部低劑量CT 是一種臨床篩查手段,常用于人們的健康體檢中,當前也是臨床研究的重要課題［1］。在以往健康體檢者行胸部低劑量CT 掃描中,以電流為50 mA 的固定管電流掃描方案較多,但該模式針對性不強,不能精確反映個體與每個部位間對射線吸收的不同。另外,在胸部低劑量CT 固定管電流掃描方式下,在有些部位存在照射不足或者超量的可能性,從而影響圖像質量,進而導致圖像的可讀性差,達不到臨床診斷要求［2］。近年來,有文獻報道,ATCM 技術能夠依照健康體檢者不同部位的適應性與體型適應性進行調節,進而保證輻射劑量達到照射所需的劑量。為進一步研究ATCM 技術對胸部低劑量CT 掃描的應用價值,選取于本院行健康體檢的正常人80 例進行研究和分析,具體如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取本院于2019 年3 月～2020 年2 月期間行健康體檢的正常人80 例為研究對象,均知情同意,均實施胸部低劑量CT 掃描,排除重大疾病者、無法配合研究者、CT 檢查禁忌證等。隨機將其分為研究組與對照組,各40 例。研究組男15 例,女25 例；年齡21～76 歲,平均年齡(54.6±11.3)歲；22 例BMI>27 kg/m2,18 例BMI≤27 kg/m2。對照組男19 例,女21 例；年齡23～74 歲,平均年齡(56.6±11.4)歲；25 例BMI>27 kg/m2,15例BMI≤27 kg/m2。兩組一般資料比較,差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。

1.2 方法 對照組：在固定管電流掃描模式下行胸部低劑量CT 檢查,掃描參數為：管電流50 mA、管電壓120 kV、層厚7 mm、螺距1.7、間隔2.5 mm、床速0.8 s/rot。

觀察組：采用設定噪聲指數及ATCM 技術掃描行胸部低劑量CT 檢查,掃描參數為：電流20～200 mA、電壓120 kV、噪聲指數14、層厚7 mm、螺距1.7、間隔2.5 mm、床速0.8 s/rot。

將兩組的CT 掃描圖像上傳到西門子后處理工作站進行處理和測訂,將所得圖像用7 mm 層厚標準法重建,重建取得2.5 mm 層厚軸位圖像,間隔2.5 mm。其中,測量肺部SD 值是在重建圖像上選擇相應測光面的均勻組織進行測量,CT 圖像感興趣面積提取(100±1)mm2,每層選擇3 個位點,測量肺尖、中肺、下肺的SD 值后計算平均值。由2 名影像科醫師利用雙盲法閱片,評估肺尖、中肺、下肺、全肺的IQS 評分。

1.3 觀察指標及判定標準 比較兩組肺部圖像的SD值、IQS 評分、CTDIw 值。肺部IQS 評分根據肺紋理、支氣管、縱隔結構、偽影評估,評分為1～5 分,得分越高表示圖像質量越低。肺紋理、支氣管、縱隔結構評估：十分清晰、清晰、比較清晰、不清晰/可診斷、不清晰/無法診斷；偽影評估：沒有偽影、存在偽影/可診斷、存在偽影/無法診斷。

1.4 統計學方法 采用SPSS22.0 統計學軟件進行統計分析。計量資料以均數±標準差()表示,采用t 檢驗；計數資料以率(%)表示,采用χ2檢驗。P<0.05 表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組圖像的SD 值比較 研究組肺尖的SD 值為(13.80±2.29),低于對照組的(17.20±2.51),差異具有統計學意義 (P<0.05)；兩組中肺、下肺的SD 值比較,差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組圖像的SD 值比較 ()

表1 兩組圖像的SD 值比較 ()

注：與對照組比較,aP<0.05

2.2 兩組圖像的IQS 評分比較 研究組肺尖的IQS 評分為(1.78±0.31)分,低于對照組的(2.35±0.53)分,差異具有統計學意義 (P<0.05)；兩組中肺、下肺、全肺的IQS 評分比較,差異無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 兩組圖像的IQS 評分比較 (,分)

表2 兩組圖像的IQS 評分比較 (,分)

注：與對照組比較,aP<0.05

2.3 兩組的CTDIw 值比較 研究組BMI>27 kg/m2的CTDIw 值為(3.69±0.84)mGy,高于對照組BMI>27 kg/m2的(2.09±0.75)mGy,差異有統計學意義(P<0.05)；兩組BMI≤27 kg/m2的CTDIw 值比較,差異無統計學意義(P>0.05)。見表3。

表3 兩組的CTDIw 值比較(,mGy)

表3 兩組的CTDIw 值比較(,mGy)

注：與對照組比較,aP<0.05

3 討論

正常胸部體檢不宜使用常規胸部CT 掃描,是因CT 的輻射劑量較高。低劑量CT 是當前體檢篩查的常用方法之一,在肺癌、肺結核等病灶檢測及高危人群的初步診斷等方面占據很大優勢,特別是在肺癌篩查方面,檢出率高達90%以上［3,4］。

國內相關研究證實,2010 年中國肺癌患者的發病率、死亡率在惡性腫瘤疾病中排名第一,需引起重視［5］。胸部低劑量CT 掃描對肺癌檢出具有有效性,并且隨CI 技術的進展與完善,在能獲取最佳圖像質量的情況下,將所有照射線量保持在可以達到輻射劑量盡量低的范疇內,再聯合設備的軟硬件情況,根據個體差異、個體與不同部位的差異調整掃描參數,讓受檢者在最低輻射劑量下取得最佳的圖像質量。以往使用的常規胸部CT,由于輻射量過大而不宜廣泛用于健康體檢人群中,所以,低劑量胸部CT 掃描是逐漸取代常規胸部CT 掃描的主要因素之一。降低輻射劑量的方法有以下幾點：①降低管電流、管電壓；②加大螺旋距離；③減少掃描時間；④添加噪聲［6,7］。

本研究中對照組采用固定管電流(50 mA)掃描模式行低劑量CT 檢查,研究組采用固定噪聲指數及ATCM技術掃描模式行低劑量CT 檢查,結果表明,研究組肺尖的SD 值為(13.80±2.29),低于對照組的(17.20±2.51),差異具有統計學意義 (P<0.05)；兩組中肺、下肺的SD 值比較,差異無統計學意義(P>0.05)。研究組肺尖的IQS 評分為(1.78±0.31)分,低于對照組的(2.35±0.53) 分,差異具有統計學意義 (P<0.05)；兩組中肺、下肺、全肺的IQS 評分比較,差異無統計學意義(P>0.05)。研 究 組BMI>27 kg/m2的CTDIw 值 為(3.69±0.84)mGy,高于對照組BMI>27 kg/m2的(2.09±0.75)mGy,差異有統計學意義(P<0.05)；兩組BMI≤27 kg/m2的CTDIw 值比較,差異無統計學意義(P>0.05)。在固定管電流(50 mA)掃描模式下行胸部低劑量CT 檢查,對個體差異、個體與不同部位吸收射線量不同,如在肺尖時,胛骨、鎖骨等吸收較大,導致肺部輻射量欠缺,進而降低了圖像質量,同時由于部分體檢者的肺尖偽影較重而很難診斷；在中肺時,由于肺組織含氣時吸收量較小,過度照射,造成體檢者輻射劑量升高。因此,影響CT 圖像質量的因素較多,其中影響因素空間分辨率、圖像對比度、偽影、造影具有相互作用,是最后決定CT 圖像敏感度和可讀性的主要因素。另外,造影可能是決定圖像質量的影響因素之一,而不是盲目地減小噪音就可取得優異的圖像質量。ATCM 技術掃描以噪聲指數為前提,直到今天,對體檢人員行胸部低劑量CT 掃描時設定噪聲指數仍然無確切標準,所以在臨床篩查中可依照個體差異設置。而本研究經對噪聲指數篩選與試驗后,以SD 值為評價標準,指出肺部SD 值于13～15 時所得的圖像質量最好,所以把噪聲指數設為14。Starck 等［8］指出,以體重來調整CT 的掃描參數,因體重一樣而身高不一樣的健康體檢人員的圖像質量不同。本研究以BMI 進行研究,發現體檢者隨BMI 增長,研究組的輻射劑量隨之增加。當BMI≤27 kg/m2時,兩組CTDIw 值無顯著性差異；當BMI>27 kg/m2時,研究組CTDIw 值高于對照組,但圖像質量也較高于對照組,沒有出現無法診斷的圖像,而對照組的輻射劑量低于對照組,但有體檢者的圖像不能用于診斷,對肺部病變的診斷不利。所以,體質量亦會影響輻射劑量,特別是BMI≤27 kg/m2時,兩組圖像質量無明顯差異,可進一步深入研究。

綜上所述,對健康體檢者采用ATCM 技術行胸部低劑量CT 掃描,能夠在BMI 值較高、衰減密度值較大的人群中取得更佳的圖像質量,以供臨床篩查,具有可靠性和科學性,值得借鑒。