螺旋CT检查是下肢病变进一步检查的有效手段, 随着临床应用的增多群体辐射剂量也明显增加^[1]。辐射对人体的损害程度与剂量正相关, 低剂量扫描是减少直接照射剂量的最佳方法。我们探讨可以达到获得最佳量效关系的方法。我们采用尸体实验和100例大样本病例对照的方法进行了研究。

1 材料与方法 1.1 病灶检出率及定位、定性诊断的对比

比较诊断医生分别应用两种剂量扫描图像对病变的定位、定量及定性诊断有无差异。观察比较两种剂量扫描的图像对病灶数量的显示有无差异。

1.2 图像噪声的主观评价及评价方法

① 盲法评分:首先由两位高年资医师在不知扫描参数的情况下分别独立从激光打印的CT片上(隐去mA标记)阅片并书写评分报告, 交统计员汇总。对评分不一致的CT片汇总后请第三位医师独立阅片并书写评分表, 由统计员取有两名医师意见一致的等级进行统计。统一排片窗位窗宽。窗位L30, 窗宽W300。②CT图像评分经检验, P < 0.05认为具有统计学意义。

1.3 图像噪声的客观评价及方法

① 测量方法:每个病例同样选择软组织层面进行CT值和标准差测量, 记录数据。②对比方法:每个层面测量前、中、后三个点, 取平均值。取两组病例的同一层面低剂量与常规剂量的平均值进行比较。统计方法以常规剂量图像为标准, 采用t检验。P < 0.05认为具有统计学意义。

1.4 剂量测定与扫描参数选择方法

① 测量环境条件:室温为21℃, 湿度70%。②扫描条件与吸收剂量关系的检测和测量方法:将腹部剂量体模置于射线照射野中心, 将电离室依次插入体模的中心孔、上孔、右孔、下孔、左孔。每一孔均用21mAs至210mAs多种剂量曝光。每个曝光剂量测3次, 取3次读数的平均值。③不同剂量的噪声水平测试:采用水模分别用10~ 300mA扫描每次获得图像测量CT值的标准差, 按公式计算:H=(ŝ/k)×100%。H为噪声水平k=1 000Hu。④不同剂量的均匀性测试:采用水模分别用10 ~ 300mA扫描每次获得图像测量CT值的标准差按公式计算:U=CTc-CTpU为均匀性, CTc为中心测量区的CT值, CTp为边缘区的平均CT值(距边缘5mm), 单位Hu。⑤利用水模进行不同剂量、不同层厚扫描, 观察空间分辨率和密度分辨率及CT值。⑥绘制图表(见图 1)根据不同剂量下噪声水平与mAs值的对应关系, 选择扫描参数。⑦扫描参数:扫描模式1.0s螺旋; 层厚5mm; 螺距1.35:1;进床27mm/rot; kV120。仅对mAs值进行调整。

1.5 研究设备

① 多层螺旋CT机:型号GELIGHTSPEED排等宽稀土陶瓷探测器, 每个探测器在Z轴方向有效宽度为1.25mm, 每旋转360°可采集8幅图像(仅在0.625mm, 1.25 mm, 2.5mm层厚时)。②测试仪器:采用由中国计量科学研究院于2001年12月检测合格的美国GammexRMI公司生产的T6580型CT检测性能组合模体, T6580型剂量仪, 带T6C-LA型CT电离室, 以及美国Victoreen公司生产的76-415型剂量模体(直径32cm)。温湿度表:型号HM9, 温度允许误差±1℃, 湿度允许误差±5%RH, 上海气象仪器厂出品。

1.6 病例来源

进行低剂量下肢CT检查与常规剂量的病例对照研究100例, 简单随机分组, 前两个月为对照组(B组170mAs), 后两个月为实验组(A组50mAs)。A组50例, 年龄4岁~ 88岁, 平均64.18岁。B组50例, 年龄27岁~ 87岁, 平均55.97岁。纳入标准的为全部下肢扫描者。排除标准为不能顺利完成扫描者。

2 结果 2.1 主观评价

目前多层螺旋CT下肢扫描在满足诊断要求的前提下剂量降低的极限是20mAs, 其骨骼区域噪声水平较高P < 0.05差异有统计学意义。A组阳性率68.43%, 临床诊断符合率95.3%。B组阳性率79.21%, 临床诊断符合率96.8%。P>0.05差异无统计学意义。

2.2 客观评价

两组间不同剂量图像CT值测量的数值无显著差别。不同剂量图像的高对比度(空间)分辨率没有显著差别。低对比度(密度)分辨率在低剂量段明显下降。不同剂量扫描图像的均匀性无显著差别。不同剂量的噪声水平曲线显示超过一定范围剂量加大对噪声降低的贡献明显减小(见图 1)。

2.3 减少剂量

患者低剂量下肢CT扫描吸收剂量为常规剂量的1/3, P < 0.05有统计学意义(见表 1)。

3 讨论

低剂量螺旋CT检查可降低群体辐射剂量。我们的病例对照研究又得到了低剂量下肢螺旋CT检查没有病灶遗漏的结果, 成本低效益高, 大范围开展低剂量下肢螺旋CT检查可以有效保护被检者并保证图像质量。管电流降低主要影响低对比分辨力, 而对高对比分辨力影响甚小。量子噪声升高是与mA值的平方根成反比的, 由骨性结构引起的线样伪影使影像质量下降, 仅观察骨折可以使用30mAs, 如果检查骨病要照顾到软组织的质量需采用50mAs。

我们的实验结果是扫描条件与吸收剂量的关系是指数关系。不同剂量的噪声水平曲线显示剂量越大对噪声降低的贡献越小(见图 1)。低对比度(密度)分辨率在低剂量段明显下降。经6例尸体扫描图像评分发现, 低于20mAs的扫描图像无法观察病变^[2]没有实际应用意义。所以我们选择20mAs作为低剂量下肢CT扫描的最低剂量。直接采用SD值来评价噪声更直观, 便于不同机型之间比较, 使多中心的研究具有可比性。

随着CT的普及合理使用CT, 检查时尽可能降低群体辐射剂量, 是医务工作者的重要责任。希望下肢低剂量CT扫描的研究能在临床推广应用, 减少群体辐射剂量。