王玉權(quán)，劉昌杰，曾憲春，徐睿，蒲偉

（貴州省人民醫(yī)院影像科，貴州 貴陽 550002）

CARE Dose 4D技術(shù)降低輻射劑量的實驗研究

王玉權(quán)，劉昌杰，曾憲春，徐睿，蒲偉

（貴州省人民醫(yī)院影像科，貴州 貴陽 550002）

目的：基于離體頭顱標本牙齒CT掃描探討管電流自動調(diào)節(jié)（CARE Dose 4D）技術(shù)降低輻射劑量的可行性。方法：對10具防腐固定離體頭顱標本牙齒分別行A、B組方案掃描。A組采用常規(guī)掃描（100 kV/150 mAs），B組行CARE Dose 4D掃描，其余掃描參數(shù)同A組。比較2組的輻射劑量及圖像的平均CT值、噪聲、SNR、對比噪聲比（CNR）、主觀評分等。結(jié)果：2組輻射劑量［容積CT劑量指數(shù)（CTDIvol）、劑量長度乘積（DLP）、有效劑量（ED）］采用配對樣本t檢驗，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）；與A組比較，B組有效劑量降低15.26%。2組圖像的平均CT值、噪聲、SNR、CNR及主觀評分比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。結(jié)論：基于離體頭顱標本牙齒CT掃描，運用CARE Dose 4D技術(shù)可降低掃描輻射劑量、保障圖像質(zhì)量，值得臨床推廣運用。

離體頭顱標本；CARE Dose 4D技術(shù)；體層攝影術(shù)，X線計算機；輻射劑量

CT檢查因?qū)β穹里@示、種植牙評估、外傷后上下頜骨及牙槽骨折顯示等準確性高而廣泛運用于臨床，尤其是在錐體束CT沒有普及的基層醫(yī)院［1］。但牙齒掃描離對射線較敏感的眼球、甲狀腺等組織較近［2］，且埋伏牙患者多為兒童［3］，因此，牙齒CT掃描中如何降低輻射劑量值得關(guān)注。管電流自動調(diào)節(jié)（CARE Dose 4D）技術(shù)雖能降低CT輻射劑量，但受倫理學(xué)限制，現(xiàn)有研究均為不同個體間相同部位的研究報道，準確性受到質(zhì)疑［4-5］。本研究通過同時對離體頭顱標本牙齒行常規(guī)和CARE Dose 4D CT掃描，探討CARE Dose 4D技術(shù)降低劑量、保障圖像質(zhì)量的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇經(jīng)防腐固定成人離體頭顱標本10具，由貴州醫(yī)科大學(xué)解剖教研室提供。

1.2 儀器與方法采用Siemens雙源CT掃描儀（Somatonm Definition，F(xiàn)orchheim，Germany）。對同一防腐固定成人離體頭顱標本牙齒分別行2組方案掃描：A組采用100 kV/150 mAs掃描，螺距1.0，準直64×0.6 mm，球管旋轉(zhuǎn)時間0.5 s，層距、層厚均為5 mm。骨窗（窗寬1 100 HU/窗位900 HU），軟組織窗（窗寬100 HU/窗位45 HU）。B組開啟CARE Dose 4D，其余條件與A組一致。仰臥軸位掃描。掃描范圍：從下頜骨體部下緣到額竇頂部。圖像后處理工作站為MMWP（syngo MMWP，version 2008A；Siemens Medical Solutions）。

1.3 輻射劑量CT掃描儀自動生成容積CT劑量指數(shù)（CTDIvo1）和劑量長度乘積（DLP）值反映整個掃描容積的平均劑量；DLP值評價受檢者一次完整CT掃描總輻射劑量。有效劑量（effective dose，ED）根據(jù)公式ED=DLP×K計算，單位為mSv，K為換算因子，采用歐洲CT質(zhì)量標準指南中頭顱平均值0.021 mSv［6］。

1.4 圖像質(zhì)量分析

1.4.1 圖像質(zhì)量主觀評分主觀評價由3名高年資主治醫(yī)師分別行雙盲法評判打分，取其三者之平均分為最后評分。評分具體標準［7］：5分，解剖結(jié)構(gòu)及細節(jié)顯示清晰，圖像質(zhì)量佳；4分，解剖結(jié)構(gòu)和細節(jié)顯示較

清楚，圖像質(zhì)量較好；3分，大部分解剖結(jié)構(gòu)及細節(jié)顯示較清楚，但少數(shù)圖像不能評價；2分，解剖結(jié)構(gòu)及顯示不清，細節(jié)顯示不良；1分，解剖結(jié)構(gòu)顯示不清，圖像質(zhì)量差。

1.4.2 圖像質(zhì)量客觀評價根據(jù)以下幾方面進行評判：①平均CT值及噪聲，選擇鼻翼下肌肉、同層面皮下脂肪及背景空氣為ROI，范圍為0.5 cm2，測3次后，取其平均CT值；噪聲為平均CT值的標準差（SD），機器自動生成。②SNR為平均CT值與其標準差的比值，即平均CT值/標準差。③對比噪聲比（constrast-noise ratio，CNR），為2種組織信號強度相對差別的對比度，差別越大，則圖像對比越好。CNR=（CT鼻翼下肌肉-CT皮下脂肪）/SD。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件，采用配對t檢驗比較不同參數(shù)下2組掃描方案的輻射劑量及圖像噪聲、SNR、CNR、主觀評分。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.12 組掃描方案輻射劑量比較（表1）2組CTDIvol、DLP、ED比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）。其中B組ED降低約15.26%。

表1 2組掃描方案輻射劑量比較（±s）

表1 2組掃描方案輻射劑量比較（±s）

注：CTDIvol，容積CT劑量指數(shù)；DIP，劑量長度乘積；ED，有效劑量。

組別CTDIvol（mGy）DLP（mGy×cm）ED（mSv）A組3.17±0.2175.73±6.481.59±0.08 B組2.72±0.2464.16±7.531.34±0.06 t值-2.98-3.07-2.19 P值0.010.020.02

2.22 組掃描方案CT值、噪聲、SNR及CNR比較（表2）經(jīng)配對樣本t檢驗，2組的鼻翼下肌肉、皮下脂肪CT值及鼻翼下肌肉噪聲SNR、CNR差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。

表2 2組掃描方案平均CT值、噪聲、SNR及CNR比較±s）

表2 2組掃描方案平均CT值、噪聲、SNR及CNR比較±s）

注：CNR，對比噪聲比。

組別肌肉CT值（HU）皮下脂肪CT值（HU）肌肉噪聲肌肉SNRCNR A組81.22±4.24-56.05±3.638.74±2.519.29±0.4915.71±0.90 B組81.41±4.71-55.63±3.318.80±2.769.25±0.5415.57±0.91 t值1.541.361.211.641.79 P值0.470.280.240.530.61

2.32 組掃描方案圖像質(zhì)量評分比較A組（軟組織窗）圖像質(zhì)量評分（4.66±0.41）分、B組（4.62± 0.45）分；A組（骨窗）（4.70±0.36）分、B組（4.69± 0.39）分。2組掃描方案軟組織窗、骨窗圖像質(zhì)量比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（t=1.28、1.33，均P＞0.05）。2種掃描方法均能得到質(zhì)量良好的圖像，且B組的重建圖像評分均在4分以上，能達到診斷要求（圖1）。

3 討論

CARE Dose 4D是有效降低輻射劑量的掃描方式之一，原理主要是根據(jù)定位像自動確定受檢者的體型，再根據(jù)預(yù)先設(shè)定的參考電流為圖像質(zhì)量標準，自動計算需管電流的基準值和變化曲線，達到保證圖像資料達預(yù)設(shè)參考電流圖像質(zhì)量水平的同時，優(yōu)化并降低掃描劑量［8-9］。但現(xiàn)有的研究受倫理學(xué)限制，均為不同個體間相同部位的類比報道，準確性受到質(zhì)疑。本研究利用可重復(fù)掃描的離體頭顱標本的牙齒分別行常規(guī)和CARE Dose 4D CT掃描，以探討CARE Dose 4D技術(shù)降低劑量、保障圖像質(zhì)量的可行性。

牙齒CT掃描中，因牙齒與對射線敏感的眼球及甲狀腺距離太近［10］，且牙齒正畸患者多為兒童［5］，因此，在保證圖像滿足診斷的前提下，降低牙齒CT檢查中的醫(yī)源性輻射劑量尤為重要。本研究顯示，與常規(guī)牙齒掃描組資料比較，開啟CARE Dose 4D掃描組輻射劑量ED降低約15.26%（t=-2.19，P＜0.05），與文獻［11］報道一致。2組掃描方案主觀評分的比較，開啟CARE Dose 4D組與常規(guī)劑量組在骨窗、軟組織窗上主觀評分差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。2種掃描方案所有圖像評分均在4分以上，圖像質(zhì)量評分研究結(jié)果與在不同個體間相同部位的研究［12-13］相同。對客觀圖像評價的比較，不同組織的CT值、相應(yīng)區(qū)域的噪聲、SNR及CNR差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05），說明2種檢查方法客觀評價具有一致性。理論上掃描劑量的降低，必然導(dǎo)致圖像噪聲的增加，但本研究顯示2組差異無統(tǒng)計學(xué)意義，其原因主要為CARE Dose 4D技術(shù)根據(jù)預(yù)先設(shè)定參考電流掃描從而保證圖像噪聲與之一致。同時，本研究顯示軟組織的CT值高于文獻報道活體軟組織的CT值，原因多為離體標本經(jīng)防腐劑固定后所致。

綜上所述，CARE Dose 4D技術(shù)在牙齒CT掃描中，可降低輻射劑量并保證保障圖像質(zhì)量的準確性，與活體不同個體、其部位研究報道［11-12］一致，值得臨床推廣應(yīng)用。本研究尚有一定不足：受標本限制，樣本數(shù)量相對較少，且未對圖像診斷效能進行比較，將在今后的研究中進一步完善。

圖1 離體頭顱標本，男，38歲，2種掃描方案顯示同一層面軟組織窗及骨窗的比較，圖1a，1b為A組方案，圖1c，1d為B組方案。評分分別為4.67、4.74、4.60、4.75分

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Experimental study on accuracy of radiation dose reduction with CARE Dose 4D technology

WANG Yuquan，LIU Changjie，ZENG Xianchun，XU Rui，PU Wei.Department of Radiology，Guizhou People’s Hospital，Guiyang，550002，China.

Objective：Based on in vitro specimen of tooth head CT scan，to investigate CARE Dose 4D technology reduces the accuracy of the radiation dose.Methods：10 fixed and preserved skull specimen teeth in vitro were performed A，B two program scan.Group A using conventional scanning（100 kVp/150 mAs），group B with open CARE Dose 4D scan，the other scan parameters were the same as group A.Compare the radiation dose，CT value，image noise，signal to noise ratio（SNR），contrast to noise ratio（CNR），and other subjective ratings of the two groups.Results:Using a paired sample t test，the difference of radiation dose of two groups was statistically significant（P＜0.05）.Compared with group A，the effective dose of group B decreased by 15.26%，but there were no significant differences in mean CT value，noise，SNR，CNR and subjective scores between the two groups（P＞0.05）.Conclusion：Based on in vitro specimen tooth head CT scan，using CARE Dose 4D scanning technology to reduce radiation dose to ensure the accuracy of image quality consistency between the different parts of the same individual research reports.

Isolated skull specimens；CARE Dose 4D；Tomography，X-ray computed；Radiation dose

2016-04-16）

10.3969/j.issn.1672-0512.2016.06.010

貴州省衛(wèi)生計生委科學(xué)技術(shù)基金資助項目（gzwkJ2 014-1-056）。

曾憲春，E-mail：zengxianchun04@foxmail.com。