宽体探测器CT在婴幼儿及儿童腹部检查中不同扫描模式对图像质量和辐射剂量的研究.pdf

实用医学影像杂志2 0 2 3年8 月第2 4卷第4期JPMI,August2023,Vol.24.No.4253宽体探测器CT在婴幼儿及儿童腹部检查中不同扫描模式对图像质量和辐射剂量的研究何朝梁杨洁但虹甫袁超何一丹冯浩【摘要】目的探讨Revolution16cm宽体探测器cT在婴幼儿及儿童腹部轴位扫描和螺旋扫描模式中图像质量和辐射剂量的影响。方法分析2 1例（d至10 岁）腹部cT平扫检查且2 个月内复查的患儿自身对照，根据就诊检查的先后分别行腹部轴位扫描A组)和螺旋扫描B组）。对A、B2 组图像进行主、客观评价，比较A组和B组图像主观评分、CT值(Hu）噪声 SD、信噪比 SNR）对比噪声比CNR）容积剂量指数CTDIvol）剂量长度乘积LP)以及有效剂量ED）。结果A、B2 组患儿图像的主观评分、CT值、噪声SD、SNR、C NR比较差异均无统计意义(P0.05);CTDIvol、D L P和ED比较差异有统计学意义(P0.05).The differences of CTDIvol,DLP and ED between the two groups were statisticallydifferent(P0.05).Conclusion Wide-body detector CT can reduce the effective radiation dose of children whileensuring the image quality in the scanning mode of axial scan in the abdominal examination of infants and children.Key words Radiation dosage;Radiography,abdominal;Wide-body detectori Infant;Children随着CT的普及，腹部CT已成为临床上常用的重要影像辅助检查手段，儿童腹部CT检查人数越来越多，同时检查的辐射剂量也受到了人们的密切关注。儿童对X线电离辐射较成人更敏感,且年龄越小危害越大，因此在保证CT图像质量满足诊断的前提下应尽可能的降低辐射剂量。本文探讨Revolution16cm宽体探测器CT轴位扫描和螺旋扫描2 种模式下行婴幼儿及儿童腹部CT平扫检查对图像质量和辐射剂量的影响。1资料与方法1.1临床资料DOI:10.16106/14-1281/r.2023.04.003作者单位：6 430 0 0 四川省自贡市第一人民医院放射科CT室通信作者：冯浩，Email：330 56 2 7 7 8 q q.c o m收集我院2 0 19 年12 月至2 0 2 1年10 月行腹部CT平扫检查的患儿。排除标准：不能很好配合顺利完成检查者。未进行CT复查者。2 次检查扫描模式与本研究不符者。纳入标准:行腹部 CT平扫检查且2 个月内复查的患儿；患儿家长均签署检查知情同意书。按照上述标准最终有2 1例2 次CT复诊且满足要求,其中男性12 例,女性9 例;年龄范围:1 d至10 岁,其中 7 d2例,1 5岁13例，610岁6 例。根据患者2 次检查的先后顺序分为A、B2组,A组为首次检查组,B组为复诊检查组。1.2设备方法采用GE256排RevolutionCT，患者仰卧头先进双臂水平上举或置于身体两侧，升床高度水平线平对患儿腋中线。扫描参数：探测器宽度A组根据患儿腹部长度自动调节最大16 0 mm，最小10 0 mm，254B组8 0 mm球馆转速0.5s/圈,螺距0.9 9 2:1,噪声指数hoise index,NI)设置为8,初始重建层厚和类型为5mm的标准算法和多模型选代重建adaptivestatistical iterative reconstructionVEO,ASIR-V)技术,重建权重为6 0%，A、B2 组均重建层厚为5mm和1.25mm的图像。管电流采用自动管电流调制au-tomatic tube current modulation,ATCM)术,小于 1岁患儿管电压采用8 0 kV，管电流范围为18 0 48 0 mA；15岁管电压10 0 kV,管电流范围为110 450 mA；610岁管电压10 0 kV，管电流范围为2 30 550 mA。A组采用轴位扫描模式,B组采用螺旋扫描模式。患者首次检查后记录扫描位置和扫描长度及视野范围，复诊时保持与首次检查的位置和扫描范围尽量一致。对患儿非检查部位进行防护。1.2图像质量评价1.2.1主观评价：由2 名高年资放射科医师采用4分双盲法分别独立对图像进行评价，观察患儿腹部呼吸运动伪影、图像噪声、解剖结构显示和诊断可接受程度4个方面进行评估。4分：图像解剖结构显示清晰明了，噪声小，无伪影，完全符合诊断要求。3分：图像解剖结构显示较为清晰，低噪声,无伪影或轻微伪影，但不影响诊断符合诊断要求。2 分：图像解剖结构能够辨认，部分伪影,噪声明显,基本能够满足诊断要求；1分：图像解剖结构显示不清，明显伪影，严重噪声，不能满足诊断需求。1.2.2客观评价：利用PACS阅图工具分别测量A、B2组5mm图像肝脏、脾脏、腰4椎体层面腰大肌和臀部脂肪的CT值和噪声标准偏差Standard de-viation,SD)值，感兴趣区域(region of interest,ROI)大小为（10.0 2.5）mm。2 次检查所测量感兴趣区域的位置大小一一对应。将臀部脂肪CT值作为背景CT值,臀部脂肪噪声SD值作为背景噪声,分别计算信噪比(Signal-to-noiseratio,SNR）=(肝脏、脾脏、腰大肌平均CT值）肝脏、脾脏、腰大肌平均噪声SD 值)和对比噪声比 Contrast-to-noise ratio,CNR)(肝脏、脾脏、腰大肌平均 CT 值)-脂肪 CT值/脂肪噪声SD值。1.3辐射剂量记录扫描结束后机器自动生成的剂量报告包括：容积 CT剂量指数CT volume dose index,CT-DIvol）和剂量长度乘积dose length product,DLP）并计算有效剂量 effective dose,ED)ED=DLPxk,其中k为组织的权重因子，参照国际辐射防护委员实用医学影像杂志2 0 2 3年：月第2 4卷第4期JPMI,Auqust 2023.Vol.24.No.4会和国际原子能机构/RPOP1岁k取0.0 49 mSv?mGy-lcml,12岁k取0.0 30 mSvmGy-lcml,25岁k取0.0 2 0 mSvmGy=1cml,610岁k取0.015 mSvmGy-l cm-1 B.4。1.4统计学分析使用SPSS软件2 1.0 版）统计分析，连续变量用s表示,用配对t检验A、B2 组患儿图像质量的客观指标。图像质量主观评分比较采用Kruskal-Wallis H秩和检验，一致性用Kappa检验,Kappa系数值 0.4为一致性较差，0.41 0.6 0 为一致性中等，0.610.80为一致较好，0.8 1 1.0 0 为几乎完全一致；P0.05为差异有统计学意义。2结 果2.1主观评分2名医师对A、B2 组图像主观评分一致性较好，k值分别为0.7 7、0.6 4(P0.05）。见表1，图1。表12 组患儿图像主观评分比较0.05）。见表2。2.3辐射剂量患儿A、B2 组辐射剂量：CTDIvo1、D L P和ED差异有统计学意义(P0.01)。见表3。3 讨 论腹部CT是临床上常用的影像学检查方法,为了降低患者CT检查辐射损伤潜在的风险，现有多种降低辐射剂量的方法，如管电流调制，自动曝光控制和自动千伏调制等。降低管电压和管电流是降低辐剂量最有效的手段，本研究根据患儿的年龄段不同扫描条件也作出了相应调整，小于1岁采用80kV低电压，自动管电流范围18 0 48 0 mA;110岁管电压10 0 kV,自动管电流范围110 550 mA;图像主观评分均能满足诊断要求,从不同的年龄段在保证图像质量的情况下更加有效的控制了辐射剂量。图像质量客观评价方面A组与B组图像的噪声SD、SNR和CNR并无明显差异，这与李杨等在儿3.820.393.880.330.773.880.333.870.330.640.230.630.010.010.011.00实用医学影像杂志2 0 2 3年8 月第2 4卷第4期JPMI,August 2023,Vol.24.No.42551CA图1患儿男岁，外伤)轴扫和螺旋扫描图像(层厚均为5mm，送代(ASIR-V）权重为6 0%;图像主观评分均为4分。A：上腹部肝、脾脏层面轴扫图；B：腰4椎体层面轴扫图；C：盆腔层面轴扫图；D：上腹部肝、脾脏层面螺旋扫描图；E：腰4椎体层面螺旋扫描图；F：盆腔层面螺旋扫描图）D表2 2 组患儿图像客观评价指标和辐射剂量比较s）组别轴位扫描模式组螺旋扫描模式组t值P值组别轴位扫描模式组螺旋扫描模式组值P值组别轴位扫描模式组螺旋扫描模式组值P值注：CTDIvol1：容积剂量指数;DLP：剂量长度乘积;ED：有效剂量童头部的研究一致，图像质量并无明显差异。随着高转速、宽体探测器、低管电压、管电流自动调节技术等方法的开发和应用，如今CT扫描的辐射剂量已大大降低6 1,儿童对X线电离辐射较成人更敏感,且年龄越小危害越大，如何进一步降低儿童的辐射剂量一直是临床关注的热点。目前国内大多数婴幼儿及儿童腹部CT检查都是以螺旋扫描的模式，大部分高端CT均可使用轴位扫方式进行大范围容积扫描,不仅降低了剂量,而且达到了高清的图像质量5。Revolution宽体探测器CT轴扫描模式多用于冠脉和头颅检查中 5,7.8 1,但是在腹部检查中相对较少。本研究婴幼儿及儿童腹部CT采用轴扫例数肝脏CT值（Hu）肝脏噪声SDHu）脾脏CT值（Hu）2176292176260.280.78例数腰大肌噪声SD（H u）臀部脂肪CT值Hu）臀部脂肪噪声SD（H u）215.21.7215.11.60.400.70表32 组患儿辐射剂量比较（s）例数CTDIvol(mGy)213.01.1212.81.17.500.01脾脏噪声SD(Hu）6.12.865456.92.36743-1.77-1.460.100.16-10111-10010-0.820.43的扫描方式结果显示A组DLP较B组降低约13.62%，A 组轴为扫描有效剂量较B组螺旋扫描降低约16.0 3%,而A组 CTDIvol略高于B组。这可能是因为 A 组的探测器宽度与 B组不一致,A 组是根据患儿腹部长度自动调节大小10 0 16 0 mm，而B组则为8 0 mm。有报道发现胸部40 mm探测器宽度与8 0 mm相比CTDIvol有所降低。螺旋扫描模式数据采集的轨迹是螺旋式，因此会有剂量叠加的情况，而轴位扫描虽有叠加部分，但只是在轴位的两端小范围内，因此较螺旋扫描增加的额外辐射剂量要少lo。吴柯薇等i采用轴扫和螺旋扫描的模式应用成人胸部，发现采用轴扫模式辐射剂量较低，但此研腰大肌CT值（Hu）6.82.16067.42.3596-1.341.790.200.10信噪比对比信噪比7.83.13.91.88.32.43.71.7-1.001.260.330.22DLP(mGy)ED(mSv)85482.20.898502.61.0-7.24-4.360.010.012482271.210.25256究为2 组不同的研究对象，本研究是通过患儿自身两次检查更加真实准确的反映出CTDIvol、D L P和ED间的差异。此外,本研究采用多模型选代迭代算法(ASIR-V)重建权重均为6 0%，在降低噪声保证图像质量的同时进一步降低辐射剂量。研究报道使用迭代算法(ASIR-V)可以降低噪声和辐射剂量 li2-15,在腹部CT检查中采用重建权重为40%8 0%较为合适B,16-18。本研究也存在一定的局限性：首先,未对不同探测器宽度轴位扫描之间进行比较,且病例较少。其次，所有的数据采集仅在Revolution16cm宽体探测器CT上进行,对其他设备是否合适还待进一步探讨。总之Revolution16cm宽体探测器CT在婴幼儿及儿童腹部扫描采用轴位扫描模式相对螺旋扫描模式，在保证图像质量的情况下，能够进一步降低患儿的有效辐射剂量。参考文献 No authors listed.The ALARA as low as reasonably achievable)concept in pediatric CT intelligent dose reduction.Multidisci-plinary conference organized by the Society of Pediatric Radiolo-gy.August 18-19,2001 1 Pediatr Radiol,2002,32 4):217-313.D0I:10.1007/s00247-002-0665-z.2 Valentin J,International Commission on Radiation Protection.Managing patient dose in multi-detector computed tomographyMDCT).ICRP Publication 102.Ann ICRP,2007,37():1-79.D01:10.1016/j.icrp.2007.09.001B杨炎炎,黄予欣,黄福灵,等.不同ASIR-V重建级别重建低剂量上腹部CT图像的研究.临床放射学杂志,2 0 19,38（）：177-182.D0I:10.13437/ki.jcr.2019.01.042.4李杨，庄勋慧，李伟凯，等.宽体探测器CT儿童头部不同扫描模式对辐射剂量及图像质量影响的研究1中国医疗设备，2 0 2 0,354):65-67,78.D01:10.3969/j.issn.1674-1633.2020.04.0175孙记航，刘志敏，霍爱华，等.7 0 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