计算机技术的飞速发展使CT技术出现了质的变化,临床应用愈加广泛。与单排CT相比,多排CT的原理、构造、操作、成像特征有很大的不同,并且随着容积扫描速度越来越快,容积覆盖范围越来越宽,影像质量的影响因素出现了变化。其中螺距作为一个影响因子,对图像质量以及辐射剂量产生重要的影响,有文献报道螺距对影像质量影响的实验研究[1],但临床研究却少有报道。笔者就16层CT的螺距从0.563增加到1.063对图像质量的影响进行研究,现报告如下。
1 临床材料与方法 1.1 一般资料从2010年8月至2010年12月选取上腹部CT扫描的病例共83例,获取螺距0.563的44例、螺距1.063的39例两组影像资料。年龄27岁~82岁,平均51.5岁,男44例,女39例。准直器16 × 1.5mm,管电压120kVp,管电流采用自动补偿技术,重建矩阵512 × 512,视野(Field of view,FOV) 33mm,层厚2mm,层间隔1mm,标准算法。
1.2 图像质量主观评价根据双盲法原则,由三位经验丰富的放射科医师对整体影像质量以及影像上的肋骨间条索状伪影进行分析,并给出评分。评分过程中,观察者随机获得影像资料,以单屏1 × 2的方式将两组影像资料同时显示在显示器上,影像资料随机变化显示在左右两侧。观察者同时浏览图像但必须是独立完成影像分析,当结果不一致时,两人一起阅片达成一致结论。整体影像的评分标准:优,影像质量出色,肝门结构、胆囊壁、腹腔干显示清晰; 良,满足影像诊断要求,符合诊断标准,肝门结构、胆囊壁、腹腔干显示较清晰; 差,能够满足影像诊断要求,但低于影像质量标准,肝门结构、胆囊壁、腹腔干显示稍差,但不影响诊断。伪影评分标准:优,无伪影; 良,有伪影,但不影响临床诊断; 差,伪影较明显,对临床诊断有轻微影响,诊断接受性稍差。
1.3 临床图像客观分析记录每个病例扫描信息的CT剂量指数(CTDIv),并求取同组影像资料的平均值表示该组每个病人所接受的辐射剂量。测量门静脉分叉平面的主动脉CT值,以标准差表示图像噪声。同时测量6点钟方向的背景噪声。根据公式SNR = (SIaotra-SInoise) /SInoise求得组织信号噪声比。SNR为信号噪声比,SIaorta为组织信号强度,SInoise为噪声信号强度。测量噪声的兴趣区面积不定,但必须调整兴趣区的形态与主动脉的断层图像相吻合; 背景噪声测量区域大小与主动脉的测量区域基本一致。
1.4 数据处理将数据整理、综合后录入SPSS11.5统计软件包。临床图像的客观指标CTDIv计量资料以及噪声计数资料采用两个独立样本t检验; 对主观评价结果包括伪影分析、整体影响质量评价的等级资料用Ridit非参数检验,两种检验方法均确定α = 0.05为检验水准,P<0.05为差异具有统计学意义。
2 结果 2.1 螺距对影像质量的影响情况整体影像质量(图 1)评价见表 1。两组数据经过Ridit检验,差异没有统计学意义(P>0.05,)。肋骨伪像分析结果见表 2,两组数据经过Ridit检验,(P>0.05),差异没有统计学意义。
螺距0.563、1.063的CTDIv平均值分别为16.03、16.01。经过独立样本t检验,两组影像资料的CTDIv差异没有统计学意义(P>0.05)。
2.3 螺距对噪声的影响情况螺距0.563、1.063的噪声平均值分别为10.36、10.48,其差异没有统计学意义(P>0.05);信噪比平均值则分别为2.26、2.70,差异没有统计学意义(P>0.05)。
3 讨论 3.1 螺距与图像质量的关系整体图像质量是组织器官的显示情况对各项影像质量的客观物理指标的视觉反映。文献报道螺距增加能能够保证影像质量稳定[1]。同样我们的结果显示两组图像质量的差异没有统计学意义,提示螺距改变不至于对图像质量造成不良影响。而在伪影方面肋骨周围的伪影是多种伪影叠加的结果。由于肋骨更接近于体表,射线束硬化伪影较轻,伪影主要为部分容积效应所致。我们的结果显示两组图像的伪影差异没有统计学意义,自动毫安补偿技术的应用可能是主要原因。
文献[2]报道单排螺旋CT相似,多层螺旋CT螺距的选择同样要受到常规因素的影响,如容积覆盖速度、影像伪影等。但我们研究发现螺距的增加能保证影像质量的稳定,不至于影响诊断可接受性。这一结果给根据病理结构的特性、临床需求、检查目的调整螺距提供了理论参考。螺距加大,我们可以更精细观察病灶动脉血流变化,得到相对更纯的动脉相、门/静脉相和实质相。同时对扫描时间要求较高的CTA检查,采用大螺距可以更好的把握扫描时间处在主动脉造影剂浓度的峰值区间,并且可以减少造影剂的用量。
3.2 螺距与辐射剂量的关系在世界范围内,CT在影像学检查中占比仅仅5%,但其产生的辐射剂量却占公众接受的医学辐射剂量的34%[4],由此所带来的辐射危险在近几年愈加受到业界的重视。在单排螺旋CT,其他参数不变的情况下,增加螺距可以成比例的降低病人接受的辐射剂量[5]。mAs保持相同,螺距提高将近一倍,剂量显著下降[6]。与此相反,我们的结果显示两组患者接受的辐射剂量差异没有统计学意义。但多排CT的自动毫安补偿技术使管电流与螺距呈同向变化。这可能是直接导致两组病例的辐射剂量没有差异的原因,这与之前的文献报道[7, 8]的结果相一致。但是探测器所接受的光子数随螺距的增加而减少,螺距的减少而增加的线性关系在MSCT依然成立。因此根据剂量和螺距关系的表达式推测,关闭毫安自动补偿功能,1.063组病例接受的照射剂量将明显降低,而0.563组由于是小于1的螺距,组织重复受到X射线照射,总体的辐射剂量将更高。
3.3 螺距与噪声、信噪比的关系噪声是均质物体图像上像素的CT值在平均值上下的随机涨落。美国医学物理学家学会的CT机技术参数和验收检测报告[9]把噪声作为CT检测的主要性能参数。它主要包括量子噪声、电气设备噪声、重建算法引起的噪声,其中量子噪声跟mAs有密切的关系随着管电流的增加而减低,管电流的减小而明显[10]。我们结果显示两组噪声和信噪比差异均没有统计学意义,两种螺距对病灶具有相同的可检测性。我们推测螺距变化,而噪声、信噪比保持相近的水平原因在于自动毫安补偿技术。该项技术可以根据螺距变化而实时修正管电流的实际输出,螺距加大,管电流增加,螺距减小管电流降低,从而保持图像具有相似的噪声环境,稳定的信噪比。
本文的不足之处在于我们是临床研究未采集1.063以上螺距的数据,因此针对更高螺距的条件下影像质量是否依然保持稳定有待于进一步的研究。
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