不同CT掃描中心聯(lián)合ATCM技術(shù)對乳腺輻射劑量的影響

陳鵬程, 張敏, 胡帆

宣城市人民醫(yī)院 皖南醫(yī)學(xué)院附屬宣城醫(yī)院影像科,安徽宣城 242000

隨著X線計算機斷層攝影(computed tomography,CT)技術(shù)快速發(fā)展以及臨床廣泛應(yīng)用,其輻射劑量問題也越來越突出[1]。有研究發(fā)現(xiàn),管電流每提高10 mA/s,增加的掃描輻射劑量值與拍攝大約7～14張X線胸片相當(dāng)[2]。管電流調(diào)制技術(shù)主要包括角度調(diào)制以及Z軸調(diào)制。其中,角度調(diào)制能夠按照被掃描者于橫斷面不同角度表現(xiàn)出的衰減差異進行電流實時調(diào)整,提高射線利用效率,減少輻射劑量[3]。對于Z軸調(diào)制技術(shù),則主要通過單幅定位像了解各層面信息,同時估算各層電流值,確保各層噪聲基本一致。全自動管電流調(diào)制(automatic tube current modulation,ATCM)技術(shù)可以隨人體解剖結(jié)構(gòu)厚度變化進行掃描輻射劑量的實時調(diào)節(jié)[4-5]。本文旨在探究不同CT掃描中心聯(lián)合ATCM技術(shù)對乳腺輻射劑量的影響,希望為臨床提供一定指導(dǎo)依據(jù)。

1 資料和方法

1.1 實驗材料

采用北京嘉茂宏醫(yī)療公司PH-57成人胸部模體;CT機選用GE公司Optima670型;熱釋光劑量計(thermoluminescence dosimeter,TLD)(上海納優(yōu)儀器儀表有限公司)。

1.2 CT掃描方法

對準(zhǔn)模體與CT掃描野正中部位矢狀線,并在垂直位置設(shè)置不同水平中心線,包括乳腺向上5 cm(mam+5)與4 cm(mam+4)、乳腺(mam)、腋前線(pre-axilla)、腋后線(post-axilla)以及腋中線(mid-axilla)。將TLD放在乳腺表面,兩側(cè)各1個。首先予以定位像掃描:從第6頸椎上緣處到第12肋后下緣處往下5 cm;管電流與管電壓分別為35 mA、120 kV,掃描長度512 mm,定位像采集所取單元尺寸0.6 mm;并將X射線管放在后前位+側(cè)位。不同掃描中心均行3次定位像掃描。然后螺旋掃描1次,由第7頸椎上緣處到第12肋后下緣處,采取ATCM,管電壓與管電流分別為120 kV、110 mA,探測器寬64 mm×0.625 mm,重建層厚與間隔分別為10 mm、0.7 mm,螺距1.0 mm,視野(FOV)362 mm×362 mm,旋轉(zhuǎn)時間設(shè)置為0.5 s/周。

1.3 圖像重建與對比噪聲比(contrast noise ratio,CNR)測算

1.4 劑量測量

采取TLD測量不同CT掃描中心掃描時模體乳腺器官劑量,定位像掃描取3次測量數(shù)據(jù)平均值,進行定位像以及螺旋掃描具體累積值的計算(左側(cè)和右側(cè)的均值)。詳細記錄機器所示容積CT劑量指數(shù)(volume CT dose index,CTDIvol),同時計算CTDIvol累積值。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

采取SPSS 26.0軟件處理數(shù)據(jù),計量資料多組比較使用單因素方差分析。P<0.05為差異具有顯著性。

2 結(jié) 果

2.1 不同掃描中心時CNR比較

不同掃描中心聯(lián)合ATCM時肺算法與軟組織算法CNR比較差異均無顯著性(P>0.05;表1)。

表1 不同掃描中心時CNR比較

2.2 不同掃描中心聯(lián)合ATCM模體CTDIvol以及乳腺輻射劑量比較

掃描中心為post-axilla時CTDIvol累積值最小,為pre-axilla時CTDIvol累積值最大;掃描中心為post-axilla時乳腺輻射劑量累積值最小,為mam時乳腺輻射劑量累積值最大(表2)。

表2 不同掃描中心聯(lián)合ATCM模體CTDIvol以及乳腺輻射劑量比較

2.3 ROI的選取圖片

模體冠狀面圖像上8部分信號區(qū)以及背景區(qū)ROI的選擇示意圖見圖1。

圖1 模體ROI示意圖A為肺算法冠狀面圖片;B為軟組織冠狀面圖片

3 討 論

本研究顯示,不同掃描中心并不會對圖像質(zhì)量造成較大影響。但由于本次研究僅使用了一個模體,因此結(jié)果具有一定局限性。本研究中,與最低乳腺輻射劑量(掃描中心post-axilla,4.793 mGy)相比,掃描中心為mam(6.471 mGy)能夠使其提高35.01%。分析原因,主要由于CT掃描過程中,會對乳腺予以高能量照射。本研究與最低CTDIvol累積值(3.531 mGy)相比,掃描中心為pre-axilla(4.126 mGy)可使該值提高16.85%。以往有研究以成人胸部模體為實驗材料,取后前位定位像時,輻射劑量在最高以及最低位置之間相差大約61%[6]。因此本研究選擇雙定位像,此為胸部CT檢查中優(yōu)化定位像掃描手段,不僅可以降低圖像放大效應(yīng),同時亦能提高定位準(zhǔn)確性,不同掃描中心時,最高與最低CTDIvol累積值相差只有16.85%。進行胸部CT檢查時,同樣能夠通過改變定位像以及掃描中心,達到優(yōu)化輻射劑量目的。以往有文獻選擇幼兒胸部模體進行實驗,發(fā)現(xiàn)垂直位置改變時,降至較低位置時可使乳腺輻射劑量提高大約16%,并使甲狀腺輻射劑量提高大約24%[7]。本研究掃描中心為post-axilla(即最高床位)時CTDIvol累積值最小,與上述研究觀點基本相符,提示掃描中心不同能夠影響到CT檢查中輻射劑量。掃描中心取人體腋后線,為較理想選擇。但是,本研究采取胸部仿真模體,因為其和正常人體組織結(jié)構(gòu)無法完全一樣,最終結(jié)論有待后續(xù)臨床研究補充與完善。

綜上,采取ATCM技術(shù)予以胸部CT檢查時,不同掃描中心時CTDIvol值以及乳腺輻射劑量均有差異,其中掃描中心取post-axilla時兩者值最低,且不影響圖像質(zhì)量。