PET/CT 成像中優化CT 掃描條件對檢查輻射劑量、圖像質量的影響

廖俊偉 畢偉 李霞霞 侯珍文 黃曉紅

臨床中早期診斷、及時發現是改善腫瘤患者預后的關鍵環節［1］。傳統的X 線檢查方式盡管能夠反映病灶形態特征,但成像質量較低,影響診斷結果。PET/CT作為當前先進的影像學檢查設備,兼具PET、CT 雙重功能,能夠為醫師了解受檢者病情提供病灶功能、代謝等重要信息,在腫瘤疾病的診療中得到了廣泛應用［2,3］。但常規掃描條件下的CT 輻射劑量較大,容易對受檢者造成潛在損傷,影響診療安全性［4,5］。為了探討科學安全的影像學檢查方法,本文就PET/CT 成像中優化CT 掃描條件對檢查輻射劑量、圖像質量的影響進行了探索。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取醫院2019 年7 月～2020 年12 月收治的96 例惡性腫瘤患者。納入標準：①經病理檢查明確為惡性腫瘤；②病理檢查前均行PET/CT 檢查；③患者同意配合研究。排除標準：①妊娠或哺乳期女性；②合并急性心肌梗死、主動脈夾層等嚴重器質性功能障礙疾病；③精神異常、溝通障礙等無法配合研究病例；④合并腦血管疾病；⑤未控制的糖尿病；⑥肥胖病例。采用隨機數字表法將患者分為對照組和觀察組,每組48 例。觀察組男28 例,女20 例；年齡27～73 歲；平均年齡(50.04±8.33)歲；體重：≤60 kg 24 例、>60 kg 24 例。對照組男26 例,女22 例；年齡29～71 歲,平均年齡(49.85±8.46)歲；體重：≤60 kg 24 例、>60 kg 24 例。兩組患者的一般資料對比,差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。

1.2方法 兩組患者均行PET/CT 檢查,采用德國西門子Biograph True Point 64 PET/CT 掃描儀,示蹤劑為18F-FDG,放射化學純度>95%。檢查前6 h 禁食,控制空腹血糖<10 mmol/L,叮囑患者飲水250～300 ml 使腸道充盈,再給予患者示蹤劑18F-FDG 0.12 mCi/kg,靜脈注射,注射后使患者平臥休息1 h。檢查前使患者排空膀胱,再飲水600～800 ml 使胃腔充盈。先進行CT 掃描,其中對照組在CT 常規條件(管電壓120 kV,管電流200 mA,設置機架旋轉速度0.6 s/r,螺距1.35)下進行,觀察組在CT 優化條件(管電壓120 kV,設置機架旋轉速度0.6 s/r,螺距1.35,按照體重設置管電流,體重≤60 kg 為50 mA,體重>60 kg 為80 mA)下進行,全面觀察病灶形態、部位及其與鄰近組織的關系等特征。采用3D 采集模式展開PET 掃描,各床位采集時間為2 min,采集6 個床位,完成數據采集后進行圖像融合和重建處理,獲取全身矢狀位、冠狀位、橫斷面的PET、CT 及PET/CT 融合圖像。全部影像學檢查由技師按規定參數掃描,圖像資料分析工作均交由本科室2 名主治以上醫師負責。

1.3觀察指標及判定標準

1.3.1對比兩組不同體重患者的輻射劑量 CT 劑量參數為CT 劑量報告上讀取的DLP 及CTDIvol；PET 劑量參數為PET 有效劑量ED18F-FDG=A×dE,其中A 是指受檢者注射的18F-FDG 活度,dE是指單位活度對受檢者造成的有效劑量；A=a×W,W 是指受檢者的體重,a 是指每千克體重的18F-FDG 活度。

1.3.2對比兩組不同體重患者的CT 圖像質量參數圖像CNR：分別于橫斷面第一腰椎水平右側腰大肌(ROIPSM)、腹主動脈(ROIAA)獲取感興趣區(ROI),4 個角ROI 均值為平均噪聲值(Noise),CNR=(ROIAAROIPSM)/Noise。參照視覺特征分級評分法(VGC)［6］評價圖像質量,圖像有嚴重偽影、無法滿足診斷要求,計1 分；圖像有偽影,尚可評價,計2 分；圖像有少許偽影,圖像質量尚,可計3 分；圖像無明顯偽影,圖像質量良好,計4 分；圖像無偽影,圖像質量優秀,計5 分。得分越高表明圖像質量越高,每例患者的圖像質量評分取相同2 位影像科專業醫師的平均分。

1.3.3對比兩組患者的圖像質量 圖像質量判定標準：①優：病灶輪廓清晰,影像顯影中無偽影；②良：病灶輪廓基本正常,圖像顯影中存在不影響診斷的偽影；③差：病灶輪廓模糊,圖像顯影中存在影響診斷的偽影,統計圖像質量優良率。圖像質量優良率=(優+良)/總例數×100%［7］。

1.4統計學方法 采用SPSS23.0 統計學軟件對數據進行處理。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 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1兩組不同體重患者的輻射劑量對比 觀察組體重≤60 kg 和>60 kg 患者的CTDIvol、DLP 均低于對照組,差異具有統計學意義(P<0.05)；兩組的ED18F-FDG對比差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組不同體重患者的輻射劑量對比()

表1 兩組不同體重患者的輻射劑量對比()

注：與對照組對比,aP<0.05

2.2兩組不同體重患者的圖像質量參數對比 兩組不同體重患者的圖像質量評分、CNR 組間對比差異均無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 兩組不同體重患者的圖像質量參數對比()

表2 兩組不同體重患者的圖像質量參數對比()

注：與對照組對比,aP>0.05

2.3兩組患者的圖像質量對比 兩組圖像質量優良率對比差異均無統計學意義(P>0.05)。見表3。

表3 兩組患者的圖像質量對比［n(%)］

3 討論

傳統的CT 檢查方式具有操作簡單、經濟性高的優勢,能提供解剖及血供信息,為醫師鑒別腫瘤提供參照,但不能反映細胞的功能代謝情況,影響診斷結果的準確性［8,9］。近年來,隨著現代醫學影像學技術的不斷進步和發展,PET/CT 成像作為一種具備解剖和功能成像技術的檢查方法,在心臟、腫瘤、腦部病變等疾病的診斷中得到了廣泛應用［10,11］。臨床中放射成像技術的輻射劑量與其造成的潛在輻射損傷緊密相關［12］。因此,如何在保證成像質量的基礎上進一步降低受檢者檢查過程中的輻射劑量成為了值得研究的內容。

本次研究結果顯示,觀察組不同體重患者的CTDIvol、DLP 均低于對照組(P<0.05),表明觀察組采用的CT 優化條件能夠有效減少輻射劑量。分析后可知,全身CT 掃描檢查是PET/CT 對人體造成輻射中的主要來源,由于PET/CT 腫瘤成像幾乎呈全身掃描,且各個部位通常采用相同的參數,等同于受檢者需要全身接受均勻的掃描照射,而這些掃描參數決定了檢查過程中的CT 輻射劑量。觀察組采用的CT 優化條件通過提高管電壓、根據受檢者體重變化調整管電流的方式,減少了CT 輻射劑量,降低了CTDIvol、DLP,有效減輕了受檢者潛在的輻射損傷。此外,PET/CT 的輻射主要來源于全身CT 掃描和示蹤劑兩方面,其中示蹤劑的注射劑量主要根據輻射劑量和體重進行確認,而受檢者PET 部分的輻射劑量則基本固定。本文中,兩組不同體重患者的ED18F-FDG對比差異無統計學意義(P>0.05),證實了這一觀點。本文中兩組的圖像質量評分、CNR和圖像質量優良率對比差異均無統計學意義(P>0.05),說明采用CT 優化條件進行PET/CT 檢查并不會降低受檢者的成像質量。研究后發現,PET/CT 檢查的圖像質量和CT 劑量關系緊密,但以過度增加輻射劑量獲取優質的PET/CT 圖像會增加受檢者潛在輻射風險,在實踐中并不可取。而觀察組能夠基于體重優化CT 掃描條件,在適度降低CT 部分的輻射劑量的基礎上,并不會對圖像質量、CNR 產生明顯影響,滿足了診斷需求。

綜上所述,PET/CT 成像中優化CT 掃描條件能夠在不降低圖像質量的前提下,有效減少受檢者檢查時的輻射劑量,安全性更高,具有積極的臨床應用意義。