雙源CT低劑量掃描在副鼻竇檢查中的應(yīng)用

楊靖逸，陳加源，陶客言

四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院放射科，四川成都 610072

放射實(shí)踐中應(yīng)嚴(yán)格遵循ALARA（as low as reasonably achievable)原則[1]。近年來，隨著CT技術(shù)的迅速發(fā)展，副鼻竇CT圖像擁有精確的解剖學(xué)定位和優(yōu)質(zhì)的密度分辨率，目前已經(jīng)逐步取代X線平片成為診斷副鼻竇病變的主要檢查方法。但副鼻竇鄰近晶狀體、甲狀腺及骨髓，這些器官及組織對(duì)X線均十分敏感。在副鼻竇CT掃描過程中，甲狀腺及骨髓可以通過鉛防護(hù)而避免接受過多放射劑量，但晶狀體在副鼻竇檢查時(shí)很難實(shí)現(xiàn)有效防護(hù)。因此，很多學(xué)者倡導(dǎo)兒童及成人的副鼻竇CT掃描過程中采用合理的低劑量掃描技術(shù)來減少對(duì)晶狀體等重要器官的損傷。國內(nèi)外已有一些關(guān)于副鼻竇CT低劑量掃描技術(shù)的研究報(bào)道，但均限于64層或以下的多層 CT 掃描機(jī)[2]。 雙源 CT（dual-source computer tomography，DSCT）具有掃描速度快、層面薄及各向同性等優(yōu)點(diǎn),能夠獲取副鼻竇高分辨率優(yōu)質(zhì)圖像。因此，DSCT技術(shù)在副鼻竇病變?cè)\斷中具有廣闊的應(yīng)用前景。本研究旨在討論DSCT副鼻竇成像技術(shù)的最優(yōu)劑量及其臨床應(yīng)用的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

前瞻性選擇我院2010年2～7月來我科行副鼻竇DSCT檢查的臨床疑診急性鼻竇炎患者120例，其中，男52例，女68例，年齡17～75歲，中位年齡41.5歲。將所有掃描對(duì)象隨機(jī)分為6組，每組20例，分別采用不同管電壓和（或）管電流對(duì)不同組病例進(jìn)行副鼻竇DSCT成像，第1組采用120 kV，200 mAs；第 2組采用 120 kV，100 mAs；第 3組采用 120 kV，50 mAs；第 4組采用 100 kV，100 mAs；第 5組采用 100 kV，50 mAs；第6組采用80 kV，100 mAs。掃描前征得患者的知情同意，如影像質(zhì)量達(dá)不到診斷要求則改用常規(guī)劑量，即應(yīng)用第一組的掃描條件重新采集圖像1次。

1.2 儀器與方法

掃描設(shè)備為DSCT掃描儀（SIEMENS SOMATOM DESINITION）?；颊哐雠P位于檢查床上，聽眥線垂直于床面，用鉛圍裙和鉛圍脖對(duì)非檢查部位進(jìn)行遮蓋防護(hù)，掃描范圍為上頜竇的下方至額竇上方。每組給予預(yù)先設(shè)定的不同的管電壓和管電流。其他掃描參數(shù)均固定：覆蓋范圍為1.2 mm×24 mm，旋轉(zhuǎn)速度1.0 r/s，顯示視野15 cm。獲得的原始數(shù)據(jù)在SIEMENS SOMATOM DESINITION DSCT工作站上進(jìn)行數(shù)據(jù)重建，重建層厚1.2 mm，包括副鼻竇常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)軸位及冠狀位圖像重建。窗技術(shù)：軟組織窗采用50/280 Hu，骨窗采用300/2500 Hu。

1.3 輻射劑量觀測(cè)

設(shè)定所選的掃描參數(shù)后，DSCT機(jī)自動(dòng)計(jì)算采用單次掃描的容積CT權(quán)重劑量指數(shù)CTDIvol（mGy），并顯示于掃描程序設(shè)定欄和CT檢查后的患者信息欄內(nèi)。分別記錄各組患者掃描窗口顯示的容積CTDIvol值。

1.4 影像質(zhì)量評(píng)價(jià)

由2名影像科副主任醫(yī)師以雙盲法對(duì)所有副鼻竇DSCT重建圖像進(jìn)行圖像質(zhì)量評(píng)分并取其平均值。圖像質(zhì)量評(píng)分依據(jù)4個(gè)較為重要的副鼻竇解剖結(jié)構(gòu)，即鉤突、篩漏斗、額隱窩、篩骨小凹的圖像清晰度進(jìn)行半定量評(píng)分。每一解剖結(jié)構(gòu)的圖像清晰顯示評(píng)分2分；能夠顯示但邊緣模糊評(píng)分1分；顯示不清評(píng)分0分。左、右側(cè)單獨(dú)記分，雙側(cè)總得分范圍為0～16分。由2名主任醫(yī)師以雙盲法將所有重建圖像分為以下3個(gè)等級(jí)：①無明顯偽影的優(yōu)質(zhì)圖像；②少許偽影，但不影響診斷；③圖像質(zhì)量不能滿足診斷要求。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 11.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，計(jì)量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，對(duì)各組的得分情況進(jìn)行單因素方差分析和兩兩間的Dunnet-t檢驗(yàn)。對(duì)不同組重建圖像的質(zhì)量等級(jí)進(jìn)行χ2檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般情況

120例患者的診斷結(jié)果：副鼻竇未見異常52例；炎癥63例；疑診腫瘤5例。第6組患者中有4例患者的重建圖像質(zhì)量達(dá)不到診斷要求而進(jìn)行二次掃描，其中，3例為疑診腫瘤患者。

2.2 輻射劑量與DSCT圖像評(píng)分比較

第1～6組患者所受的輻射劑量依次為24.97、12.48、6.24、7.49、3.74、3.48 mGy。第 2～6 組的 CTDIvol值與第 1 組比較分別減少50%、75%、70%、85%、86%。第1～5組圖像質(zhì)量評(píng)分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；第6組圖像質(zhì)量評(píng)分最低，與其他各組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），見表1。

表1 不同輻射劑量組的掃描參數(shù)及其圖像質(zhì)量評(píng)分比較（）

表1 不同輻射劑量組的掃描參數(shù)及其圖像質(zhì)量評(píng)分比較（）

注：與 1～5 組比較，*P＜0.05

組別 kV mAs CTDIvol（mGy） 評(píng)分（分）1 組（n＝20）2 組（n＝20）3 組（n＝20）4 組（n＝20）5 組（n＝20）6 組（n＝20）12012012010010080200100501005010024.9712.486.247.493.743.4811.40±1.0511.25±1.0710.95±0.8311.10±1.079.98±1.096.60±0.99*

2.3 不同輻射劑量組的DSCT圖像等級(jí)比較

由2名主任醫(yī)師以雙盲法將所有重建圖像分為3等，第1～5組重建圖像均能滿足診斷要求；第6組有16例的重建圖像能滿足診斷要求。隨著掃描劑量降低，CT圖像噪聲略有增加（圖 1）。

圖1 DSCT圖像

2.4 不同輻射劑量組DSCT圖像質(zhì)量分類比較

第1～6組不同等級(jí)DSCT圖像比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2＝28.211，P＝0.002）；但第 1～5 組不同等級(jí) DSCT 圖像質(zhì)量比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2＝3.922，P＝0.417），見表 2。

3 討論

副鼻竇主要由骨、空氣及軟組織組成，具有較好的DSCT組織密度對(duì)比度。但由于副鼻竇臨近晶狀體，而晶狀體對(duì)射線較為敏感，因此CT檢查所造成輻射劑量增加的危害也越來越受到廣泛地關(guān)注[3]。竇口鼻道復(fù)合體（ostiomeatal complex，OMC）是以篩漏斗為中心并包括篩漏斗、篩泡、鉤突、半月裂孔、中鼻甲及其基板、中鼻道、前中組篩竇、額竇和上頜竇自然開口等一系列附近的區(qū)域[4]。準(zhǔn)確顯示OMC的解剖結(jié)構(gòu)對(duì)于臨床了解病變范圍和選擇手術(shù)方式有著重要的意義。本研究依據(jù)4個(gè)較為重要的副鼻竇解剖結(jié)構(gòu)（鉤突、篩漏斗、額隱窩、篩骨小凹）的圖像清晰度所制定的半定量評(píng)分系統(tǒng)來評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量，尋求降低放射劑量的方法并保證圖像質(zhì)量達(dá)到診斷要求的最優(yōu)DSCT劑量及其臨床應(yīng)用的可行性。

表2 不同輻射劑量組DSCT圖像質(zhì)量分類比較[n（%）]

3.1 DSCT副鼻竇掃描的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及其輻射劑量表達(dá)

與其他多層CT比較，DSCT掃描速度快、X線利用率相對(duì)較高，有利于實(shí)現(xiàn)更低劑量的副鼻竇CT成像。DSCT掃描采用CTDIvol來反映整個(gè)掃描容積范圍內(nèi)的平均輻射劑量，是DSCT專用的一個(gè)重要?jiǎng)┝恐笜?biāo)。該指標(biāo)可間接反映受檢者所接受的相對(duì)輻射劑量，筆者以這一指標(biāo)為依據(jù)優(yōu)化DSCT副鼻竇掃描方案。

3.2 DSCT副鼻竇掃描輻射劑量優(yōu)化方案

本研究采用降低管電流和管電壓來減少DSCT副鼻竇掃描輻射劑量。在其他掃描參數(shù)不變的情況下，曝光量和管電流成正比。降低管電流即減少X線量，使影像的噪聲增加，信噪比降低，影響圖像的質(zhì)量。但對(duì)于高對(duì)比部位，如鼻竇、顳骨、胸部等的DSCT圖像影響不大[5]。本研究顯示管電壓在120 kV時(shí)，X線量從200 mAs降到50 mAs后，DSCT圖像顆粒稍顯粗糙，但副鼻竇的細(xì)微解剖結(jié)構(gòu)均清晰可見也證實(shí)了這一點(diǎn)。管電壓的大小主要反映X線束能量的高低，低能量的X線束穿透力較弱，相當(dāng)一部分被濾過或被組織吸收，到達(dá)探測(cè)器的光子數(shù)減少，進(jìn)而降低曝光劑量。管電壓與輻射劑量呈指數(shù)關(guān)系,降低管電壓可顯著降低輻射劑量，但隨著管電壓的降低，使得X射線強(qiáng)度也降低，直接導(dǎo)致圖像噪聲增加并影響軟組織對(duì)比度。本研究顯示，管電壓從120 kV降到100 kV時(shí)DSCT圖像質(zhì)量并沒有明顯降低。盡管輻射劑量降低的同時(shí)DSCT圖像噪聲略有增加，但DSCT副鼻竇圖像仍能夠清楚地顯示出鼻竇黏膜增厚、竇腔內(nèi)的軟組織影及氣液平面影，但管電壓降至80 kV時(shí)圖像噪聲增加顯著，OMC解剖結(jié)構(gòu)的邊界模糊、部分病例竇口難于分辨、黏膜圖像顆粒明顯增粗，對(duì)疾病的準(zhǔn)確診斷造成一定的影響。低劑量CT檢查副鼻竇常用于急性鼻竇炎，如果腫瘤破壞骨壁則不宜用低劑量掃描。本研究第6組患者中有4例患者的重建圖像質(zhì)量達(dá)不到診斷要求而進(jìn)行二次掃描，其中3例為疑診腫瘤患者也證實(shí)了這一點(diǎn)。因而在臨床應(yīng)用中可以考慮有選擇性地降低管電流和（或）管電壓以減少輻射劑量。

3.3 DSCT副鼻竇掃描輻射劑量優(yōu)化的意義

X線電離輻射致癌機(jī)制已經(jīng)闡明，物質(zhì)受X線輻射后，可引起DNA鏈斷裂和堿基損傷，X線也可直接電離DNA，大多數(shù)輻射所致?lián)p傷可快速修復(fù)，但有些錯(cuò)位修復(fù)可以誘發(fā)癌變，尤其是兒童。CT電離輻射主要增加癌癥的發(fā)生概率[3]，可能引發(fā)嚴(yán)重的醫(yī)療和社會(huì)問題。因此，CT電離輻射劑量控制已經(jīng)引起國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。放射實(shí)踐中嚴(yán)格遵循ALARA原則可有效降低X線電離輻射，從而有效保護(hù)敏感組織。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，能夠誘發(fā)晶狀體混濁導(dǎo)致白內(nèi)障的輻射劑量是0.5～2.0 Gy[5]。雖然普通劑量副鼻竇CT掃描對(duì)眼眶的輻射劑量遠(yuǎn)低于這個(gè)水平，但其所至的累積效應(yīng)不應(yīng)忽視。Sohaib等[6]的研究表明，使用低劑量CT副鼻竇掃描技術(shù)可在不影響圖像質(zhì)量的前提下，讓患者的眼眶所接受的輻射劑量平均降低至3 mGy。此外，低劑量掃描減少了CT球管和探測(cè)器的損耗，延長了CT球管和探測(cè)器的使用壽命，節(jié)約了CT運(yùn)行成本。本研究表明DSCT副鼻竇掃描中，輻射劑量可以進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)DSCT在副鼻竇病變的應(yīng)用中具有重大的臨床實(shí)用意義。

3.4 局限性

本研究未進(jìn)行眼眶輻射劑量的測(cè)定，也未對(duì)不同毫安秒對(duì)特定疾病診斷的精確性比較研究，尤其是低劑量CT在顯示副鼻竇骨壁破壞的能力是否與常規(guī)劑量DSCT相同尚有待進(jìn)一步研究。

3.5 結(jié)論

在副鼻竇DSCT檢查中采用恰當(dāng)?shù)墓茈娏骷肮茈妷撼上?，可以保證圖像質(zhì)量并顯著降低患者輻射劑量。本研究表明，（80 kV，100 mAs）～（120 kV，200 mAs）均是 DSCT 副鼻竇掃描條件優(yōu)化的可調(diào)范圍。同時(shí)本研究提示，100 kV，50 mAs（輻射劑量僅為3.74 mGy）可能是DSCT副鼻竇掃描的最佳條件。

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