64層螺旋CT不同探測(cè)器寬度對(duì)頸椎掃描劑量的分析

李曉娜 彭志剛 馬曉暉 崔建嶺 孫英彩

多層螺旋CT已成為頸椎損傷患者主要的檢查工具。但多探測(cè)器的排列導(dǎo)致Z軸過(guò)度掃描產(chǎn)生劑量問(wèn)題，本研究選用水模模擬頸椎損傷患者去分析2種CT探測(cè)器寬度下輻射劑量。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2009年11至12月，使用標(biāo)準(zhǔn)西門(mén)子水模模擬進(jìn)行掃描。

1.2 檢查方法 使用西門(mén)子Somatom Sensation 64螺旋CT掃描。獲得整個(gè)模體側(cè)位標(biāo)繪圖，選擇水模區(qū)，掃描長(zhǎng)度30mm。掃描參數(shù):pitch=0.9、FOV=300mm、電壓 =120 kV、電流采用自動(dòng)毫安技術(shù)(CARE Dose 4D;有效 mAs/質(zhì)量參考 mAs=150)。根據(jù)64層螺旋CT頸椎不同探測(cè)器寬度分為2組，64×0.6mm組、20×0.6mm組，讀取記錄兩種探測(cè)器寬度的劑量數(shù)據(jù)，包括平均容積劑量CTDIvol、掃描時(shí)間。其中選擇64×0.6mm組采集方式掃描30次;選擇20×0.6mm采集方式30次，檢查結(jié)束后，掃描控制臺(tái)顯示整個(gè)檢查的平均容積劑量指數(shù)CTDIvol、掃描時(shí)間、每幅圖像顯示的局部有效mAs和平均有效mAs。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析應(yīng)用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以表示，采用t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 64層螺旋CT 2種頸椎探測(cè)器寬度的掃描劑量，見(jiàn)表1。

2.2 2組平均容積劑量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＜0.05)。20×0.6mm組平均容積劑量比64×0.6mm 組低 21.922%(2.03mgy)。掃描時(shí)間20×0.6mm 組(3.39 s)＞64×0.6mm 組(7.36 s)。

表1 2組頸椎探測(cè)器寬度的掃描劑量 n=30，

表1 2組頸椎探測(cè)器寬度的掃描劑量 n=30，

注:與64 ×0.6mm 組比較，*P ＜0.05

采集模式 平均容積劑量(mGy)劑量長(zhǎng)度(mGy.cm)平均有效劑量(mSv)64×0.6mm 組9.26 ±0.11 28.34 ±0.32 0.0878 ±0.0120 ×0.6mm 組 7.23 ±0.09*22.12 ±0.28 0.0686 ±0.01

3 討論

多層螺旋CT為容積掃描，每旋轉(zhuǎn)一次Z軸方向掃描覆蓋的范圍為激活的探測(cè)器排數(shù)與準(zhǔn)直的乘積，使得Z軸覆蓋面積的增長(zhǎng)，導(dǎo)致受檢者接受Z軸過(guò)度掃描，產(chǎn)生不必要的輻射劑量增長(zhǎng)，所以不得不考慮選擇適當(dāng)?shù)腃T準(zhǔn)直器及探測(cè)器的寬度，去減少輻射劑量的產(chǎn)生［1］。國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)多層螺旋CT不同探測(cè)器寬度輻射劑量的有關(guān)報(bào)道，本研究利用西門(mén)子公司64層螺旋CT的兩種探測(cè)器寬度進(jìn)行掃描，探討分析兩者之間的輻射劑量等相關(guān)因素。每次容積的掃描輻射劑量是根據(jù)CT機(jī)在軸向掃描所測(cè)量的劑量指數(shù)值CTDIvol確定的［2］。CTDIvol和器官劑量相差不大，可直接采用CTDIvol估算CT掃描區(qū)域內(nèi)的組織或器官的吸收劑量［3］。國(guó)際電工委員會(huì)在2002年9月給容積劑量指數(shù)CTDIvol作了如下定義:CTDIvol=CTDIw/CT pitch factor(CTDIw表示斷層掃描平面的平均劑量的加權(quán)劑量指數(shù)，CT pitch factor為螺距因子)。根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)的定義將螺旋CT的螺距因子定義為:螺距因子=每圈移床量/(探測(cè)器排數(shù)×斷層準(zhǔn)直)。在多螺旋CT中，每旋轉(zhuǎn)一次Z軸方向掃描覆蓋的范圍為激活的探測(cè)器的排數(shù)與準(zhǔn)直的乘積。所以CTDIvol與多螺旋CT的探測(cè)器和準(zhǔn)直器有關(guān)。本項(xiàng)研究螺距一致P=0.9。64×0.6mm組由于探測(cè)器與斷層準(zhǔn)直乘積數(shù)值為 19.2mm，CTDIvol為 9.26mgy;20 ×0.6mm 組此乘積數(shù)值為 12mm，CTDIvol為 7.23mgy，同64 ×0.6mm 組比較明顯降低21.92%。

有效劑量E指的是掃描范圍內(nèi)各器官接受的劑量以及身體其他部位接受劑量的加權(quán)和，可粗略估算出平均有效劑量E=CTDIvol×(掃描長(zhǎng)度+準(zhǔn)直層厚)×轉(zhuǎn)換系數(shù)［4］。歐洲CT質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)具體給出了頸部是 0.0031 mSv/mGy.cm［5］，由以上公式可計(jì)算出平均有效劑量:64×0.6mm組平均有效劑量是0.0878 mSv;20 ×0.6mm 組平均有效劑量是 0.0686 mSv。64×0.6mm組和 20×0.6mm組在相同準(zhǔn)直器寬度下，20×0.6mm組比 64 ×0.6mm 組平均有效劑量降低 24.62%(0.0192 mSv)。

螺旋模式采集數(shù)據(jù)時(shí)，CT機(jī)在掃描開(kāi)始和結(jié)束時(shí)需要額外的掃描或數(shù)據(jù)采集以便在掃描設(shè)定范圍內(nèi)獲得重建圖像所需的足夠多的數(shù)據(jù)。當(dāng)MDCT系統(tǒng)的總探測(cè)器寬度增加或總的掃描長(zhǎng)度減少時(shí)，額外掃描所占比例將增多。多層螺旋CT圖像的層厚的調(diào)節(jié)依靠Z方向上探測(cè)器的結(jié)構(gòu)決定的，并可以根據(jù)準(zhǔn)直器組合設(shè)置進(jìn)行不同層厚的重建［6］，往往與數(shù)據(jù)采集層厚不同，重建層厚只能大于采集層厚，不能小于采集層厚。如采用64×0.6mm的采集方式，可以獲得0.6mm層厚的圖像也可以重建為1，3和5mm的圖像。在多層螺旋CT上可以將薄層采集的圖像進(jìn)行厚層重建，這樣即使不用較高的劑量也可以減小了噪聲，并獲得較高的圖像分辨率。在容積掃描時(shí)，可以采用各種層厚和層數(shù)的組合。多層螺旋CT系統(tǒng)為了更好地平衡圖像質(zhì)量和劑量效率，最薄的層厚覆蓋整個(gè)探測(cè)器是最理想的［7］。

當(dāng)放射工作人員對(duì)外傷后頸椎進(jìn)行多螺旋CT檢查掃描時(shí)，應(yīng)遵循低劑量ALARA(as low as reasonably achievable principle)原理［8］，在滿(mǎn)足診斷要求下，盡可能地去減少患者的輻射劑量。本研究表明64層螺旋CT 20×0.6mm的神經(jīng)模式進(jìn)行頸椎掃描能夠有效的減少對(duì)頸椎損傷患者施加的的輻射劑量。

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