随着螺旋CT技术的发展, 尤其是多层螺旋CT的出现, 使CT的临床应用日益广泛, CT对病人的辐射问题也日益受到重视。本研究旨在开发出一种能够满足常规临床诊断需要的按体重调节mAs的腹部低剂量螺旋CT扫描方案。

1 资料与方法

常规腹部CT平扫中, 辐射剂量相对较高, 而CT厂家提供的自动低剂量扫描技术是使用动态调节mAs的方法, 每层mAs均不相同, 由于其更偏重于图像质量, 因而其mAs仍然偏高。假设个体化腹部自动低剂量扫描中其最低mAs适合该病人腹部所有层面, 按照这个最低mAs对病人进行全腹部扫描, 即可以使病人的辐射剂量明显降低, 而图象质量没有下降; 通过找出自动低剂量扫描中最低mAs与体重的关系, 则可按体重预测病人所需的腹部最低mAs。首先进行小规模的预实验(所有实验均征得病人同意), 对14例成人进行自动低剂量腹部CT扫描, 求出体重与最低mAs的关系, 表 1表明, 14例病人体重48~85kg, 平均66.36kg, 最低mAs为82~193mAs, 平均131.71mAs, 即最低mAs相当于病人体重(kg)的2倍。

根据上述实验结果, 对180例健康体检志愿者随机分为3组进行腹部CT扫描研究, 第一组为常规剂量组60例, 其中男37例, 女23例, 年龄:18~83岁, 平均52岁, 平均体重67kg, 使用200mAs进行扫描; 第2组低剂量扫描组60例, 其中男41例, 女19例, 年龄18~80岁, 平均49岁, 平均体重为66.4kg, 根据体重确定扫描mAs, 计算公式为:mAs=体重(kg)×2+20;第3组为更低剂量扫描组60例, 其中男45例, 女15例, 年龄18~66岁, 平均49岁, 平均体重为68.4kg, 根据体重确定扫描mAs, 计算公式为:mAs=体重(kg)×2。使用美国GE公司生产的Highspeed NX/i双排螺旋CT。扫描参数为120kV, 层厚10mm, 螺距1.5。由两名副主任医师以上职称的医师对激光片上3组腹部CT图像质量进行双盲评分, CT图像窗宽260HU, 窗位60HU。使用Kalra^[1]的5分法, 对3组图像进行总体评分, 图像不能接受, 为1分; 亚标准2分; 图像可接受的3分; 高于平均水平4分; 优5分。再使用Hopper^[2]的5级评分法对肝、肾、胰、脾、肠5个器官的图像质量进行评分, 评分标准为:图像不能接受1分; 亚标准2分; 看见了、模糊3分; 看见了, 边界清楚4分; 清晰可见, 边界非常锐利5分。应用SAS软件包, 使用秩和检验, 分析3组扫描的总体评分及肝、肾、胰、脾、肠5个器官的图像质量评分有无显著性差异。

2 结果

3组不同mAs的CT平扫图像质量均能满足常规临床诊断需要, 无1例图像因质量问题进行再次CT扫描。2名阅读者对3组不同剂量mAs的CT图像质量评分见表 2。在3组图像质量的总体评分中, 两位读者的评分均为常规剂量组的图像稍优于低剂量组, 分别为4.82、4.81和4.76, 及4.83、4.68和4.70, 但3组评分差异均无显著性(P>0.05)。两位读者对3组图像中肝、肾、胰、脾、肠管的评分中, 常规剂量组评分稍优于低剂量组, 3组差异无显著性(P>0.05)。

3 讨论 3.1 降低CT辐射剂量的方法

有多种方法可以降低CT辐射剂量, 包括严格掌握CT检查适应症, 尽量避免多期扫描, 根据临床要解决的问题, 作局部扫描, 适当调整CT扫描的技术参数^{[1, 3]}。管电压、管电流、扫描时间, 螺距, 层厚, 扫描容积, 是影响病人所受辐射剂量的主要参数, 辐射剂量与管电流、扫描时间及扫描容积呈正比例线性相关^[1]。减少CT辐射剂量的最常用方法是降低mAs及增加螺距, 很多作者研究表明在胸部、颈部、盆腔、骶髂关节、泌尿系结石的CT扫描中降低mAs而不损害影像质量是可行的^[4~6], 低剂量CT筛查肺癌的研究表明, 筛查肺结节理想的mAs选择是25~50mAs, 即明显降低了辐射剂量又不影响诊断精确性^[7~9], 对头部的CT研究表明辐射剂量减少75%而对影像质量没有影响^[10]。对泌尿系结石的低剂量CT研究发现^{[5, 6]}, 剂量减少64~73%, 诊断结石的精确性没有下降。

3.2 腹部低剂量CT扫描

Hopper等^[2]使用80~125mAs低剂量螺旋CT扫描与常规350mAs的普通CT的图像质量进行比较研究发现, 低剂量CT除腹壁、腹膜后及食管裂孔疝的显示质量低于常规CT外, 对大部分腹部器官的显示2种扫描方法无显著性区别。传统的CT检查不按照身体的重量及大小调整扫描参数, 即使用统一的kVp及mAs, Copperath^[11]首先提出按病人体重调节腹部CT的mAs, 其方法为把病人体重分为三个等级设置mAs, 体重小于60kg使用125mAs, 60~80kg, 使用150mAs, 大于80kg, 使用175mAs, 结果三组检查的影像质量没有区别。Kalra^[1]的研究表明mAs降至常规扫描的一半, 即120~150mAs时, 对低于81kg体重的病人图像质量没有下降, 而对于体重高于81Kg的病人, 低剂量扫描的图像质量有明显的下降, Copperath及Hopper虽然使用了按体重调节mAs的方法, 但都局限在一定范围, 因而对高体重的病人可能mAs偏小, 而对更低体重病人mAs可能偏大, 本组资料表明使用完全按体重调节mAs的低剂量扫描方法, mAs是体重(kg)乘2的扫描方法, 其图像质量与常规组图像质量总体评分无显著性差异, 能够满足常规临床诊断需要。当然, 降低mAs, 使图像的噪声水平有所增加及产生线束硬化伪影, 其结果会降低图像的低对比敏感性, 因此, 理想的腹部mAs选择是辐射剂量和图像质量的折衷。

3.3 kVp对图像质量的影响

Muda等^[12]研究证明, 当CT扫描kVp从80kVp上升到140kVp时, 肌肉组织的信噪比增加2.6, 而碘剂的信噪比增加1.4倍, 增加X射线球管的电压可改善信噪比。但增加X射线管电压会增加辐射剂量及X射线对人体的穿透力, 其他扫描参数不变时, X射线管电压从120kVp增加至140kVp时, 病人辐射剂量增加30%~40%^[3]。