1.河北省保定市第二中心醫(yī)院CT室(河北 保定 072750)

2.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院CT室(河北 石家莊 050019)

賈勝利1許 茜2

低劑量螺旋CT在成人肺結(jié)核診斷中的價值

1.河北省保定市第二中心醫(yī)院CT室(河北 保定 072750)

2.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院CT室(河北 石家莊 050019)

賈勝利1許 茜2

目的研究低劑量螺旋CT掃描技術(shù)在成人肺結(jié)核診斷中的價值。方法選擇150例肺結(jié)核患者應(yīng)用完全隨機化法分為2組，分別采用常規(guī)劑量及低劑量掃描方式。采用Philips64排螺旋CT機，常規(guī)劑量掃描管電流230mA，低劑量掃描依據(jù)BMI的不同選擇不同管電流：BMI≤18.5采用20mA；18.5＜BMI＜24.9采用30mA；BMI≥25采用40mA。比較兩方式對橫斷面、冠狀面及病灶圖像質(zhì)量的影響。結(jié)果肺窗、縱膈窗橫斷面圖像質(zhì)量在兩種掃描方式間具有一致性，肺窗：P=0.539；縱膈窗：P=0.235。冠狀面圖像質(zhì)量在兩組間無統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05)。兩種掃描方式所得肺結(jié)核CT影像特征比較，結(jié)果8項特征的P值均大于0.05。將兩組受檢者的輻射劑量作兩樣本均數(shù)t檢驗，P值均遠小于0.01。比較兩組受檢者的平均噪聲水平，P＜0.01。結(jié)論低劑量掃描技術(shù)在成人肺結(jié)核診斷及隨訪中的常見影像征象的檢測效果與常規(guī)劑量掃描無顯著差異。低劑量掃描技術(shù)顯著降低了受檢者的輻射劑量。

計算機體層成像；輻射劑量；肺結(jié)核??；管電流

隨著CT技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，CT輻射的危害也日益受到人們的關(guān)注。因此，低劑量CT 技術(shù)成為醫(yī)學(xué)界及設(shè)備制造商研究的熱點。近年來，我國肺結(jié)核病的發(fā)病率逐漸升高，診治過程中進行CT檢查的輻射損害也成為肺結(jié)核患者面臨的重要問題之一。低劑量CT掃描技術(shù)的應(yīng)用將大大減少輻射損害，筆者對150例肺結(jié)核病患者在利用CT進行初診及復(fù)查中的圖像質(zhì)量和放射劑量做比較研究，以探討低劑量CT 掃描技術(shù)在這方面的應(yīng)用價值。

1 材料與方法

1.1 臨床資料選擇2013年12月～2014年12月來本院就診的150例肺結(jié)核患者。其中，男74例，平均年齡43歲(17～82歲)；女76例，平均年齡41歲(16～83歲)。臨床表現(xiàn)：咳嗽113例，低熱54例，咳血23例，高熱7例，8例合并肺部感染，2例合并真菌感染。痰抗酸桿菌陽性檢出101例，其中經(jīng)痰涂片和痰培養(yǎng)分別檢出75例、26例，經(jīng)纖維支氣管鏡刷檢結(jié)核菌陽性檢出8例，經(jīng)影像學(xué)檢查，臨床表現(xiàn)，抗結(jié)核治療有效檢出17例。24例陳舊性肺結(jié)核有明確的結(jié)核感染病史，目前無臨床癥狀，痰抗酸桿菌檢查陰性，間隔6個月影像檢查與治療前病灶無變化。將150例肺結(jié)核患者應(yīng)用完全隨機化法分為2組。兩組患者在性別、年齡、身高、體重、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)和掃描長度上的差別無統(tǒng)計學(xué)意義(見表1)。其中一組采用常規(guī)劑量掃描方式，另一組采用低劑量掃描方式。

1.2 檢查方法課題設(shè)計和實施方案獲得保定市第二中心醫(yī)院倫理委員會批準，檢查前與患者及家屬簽署知情同意書。采用Philips64排螺旋CT機，掃描范圍從胸廓入口平面至后肋膈角尖端水平，訓(xùn)練患者吸氣后屏氣單次掃描完成。常規(guī)劑量掃描條件為：管電壓120kV，管電流230mA，床速86.2mm/sec，轉(zhuǎn)速：2r/sec，螺距1.078，準直器64×0.625mm，掃描層厚：0.9mm，層間距0.5mm，重建層厚5mm；低劑量掃描的管電流為20～40mA，其他掃描條件同上。

CT圖像質(zhì)量與受檢者體型關(guān)系密切，因此本次研究將受檢者體質(zhì)量指數(shù)(BMI)作為重要參考指標。實驗組患者BMI范圍13.9～29.1，依據(jù)BMI的不同而選擇不同的管電流：BMI≤18.5管電流采用20mA；18.5＜BMI＜24.9管電流采用30mA；BMI≥25管電流采用40mA，管電壓等其他掃描條件不變。

1.3 圖像后處理及評價方法采用平滑重建函數(shù)(FC01)重建0.9mm的容積數(shù)據(jù)，用該容積數(shù)據(jù)重組5mm層厚的橫斷面和冠狀面圖像，觀察肺組織時用圖像銳化濾過(filter)功能進行中等強度銳化，保存圖像至工作站。

圖像質(zhì)量由2名從事胸部影像診斷工作的放射科醫(yī)師在未被告知掃描參數(shù)的情況下，應(yīng)用后處理工作站對圖像質(zhì)量進行雙盲法分析，并記錄分析結(jié)果。閱片順序由第3者將所有圖像數(shù)據(jù)混合無規(guī)律排列。

1.4 圖像質(zhì)量評價標準

1.4.1：橫斷面圖像評價[1]肺窗圖像通過觀察中心肺血管支氣管、周圍肺血管支氣管(距離臟層胸膜2cm以內(nèi))、主氣管、肺裂及肺內(nèi)病灶邊緣的銳利度5項指標來評價；縱隔窗圖像通過觀察心臟、肺門部大血管、主動脈、胸壁骨骼和肌肉邊緣的銳利度及縱隔內(nèi)結(jié)構(gòu)(血管、氣管、食管等)與周圍組織的對比度4項指標來評價，以上每個評價項的評分標準為0-5分(見表2)。在此基礎(chǔ)上，每位受檢者取主動脈弓上緣、右肺上葉支氣管開口、右肺中葉支氣管開口、左膈面上緣4個層面進行評價，每層所得總分/觀察項目數(shù)量為所觀察層面圖像的得分[2]，將被檢者4個觀察層面的平均分作為橫斷面圖像的總得分。

1.4.2 冠狀面圖像評價：觀察層面選定為同時顯示左、右主支氣管及氣管隆突層面，根據(jù)Mayo等[3]的評價標準(見表3)進行評價。

1.4.3 圖像噪聲：在支氣管隆突層面的胸升、降主動脈中心取面積約1cm2的感興趣區(qū)，其CT值的標準差定義為圖像的噪聲[4]，取兩個噪聲的平均值作為最終噪聲值。

1.4.4 病灶圖像：肺結(jié)核病灶的主要征象包括磨玻璃密度陰影、樹芽征(直徑2～4mm小葉中心結(jié)節(jié)和分支線影)、肺實變、空洞、淋巴結(jié)腫大(≥10mm)、支氣管擴張、纖維化、病變內(nèi)鈣化等8種影像學(xué)征象,病變特征的判定標準參照國內(nèi)外相關(guān)文獻[5-7]。每例患者病灶圖像質(zhì)量為5級評分法[8-9]，按影像學(xué)征象的不同將縱隔窗和肺窗綜合評分。病變圖像質(zhì)量優(yōu)質(zhì)為5分，較好為4分，一般(可以接受)為3分，差(圖像基本能接受、但病灶中的細節(jié)難以顯示)為2分，很差(圖像不能接受、噪聲大、難以滿足診斷需要)為1分。病灶評價過程中需參考密度、邊界、伴隨征象、清晰度、細微征象、噪聲等因素并詳細記錄。將常規(guī)劑量組和低劑量組中發(fā)現(xiàn)的每種影像學(xué)征象計算平均分，比較其差異是否存在統(tǒng)計學(xué)意義。

記錄實驗組和對照組的容積CT劑量指數(shù)(CTdoseindexof volume,CTDIvoI)、劑量長度乘積(doselength product,DLP)，并跟據(jù)國際放射防護委員會(ICRP)第103號文獻中提出的成人胸部DLP轉(zhuǎn)換為有效劑量的轉(zhuǎn)換因子k=0.021，將DLP轉(zhuǎn)換為有效劑量(effective dose,ED)。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析利用SPSS17.0統(tǒng)計軟件包進行數(shù)據(jù)資料錄入、整理及統(tǒng)計分析結(jié)果。常規(guī)劑量與低劑量掃描方式橫斷面圖像分值的比較、病灶征象質(zhì)量的比較、輻射劑量及噪聲的比較均采用兩樣本均數(shù)t檢驗，冠狀面圖像質(zhì)量的比較采用非參數(shù)χ2檢驗進行比較，P＜0.05認定為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

表1 常規(guī)劑量組、低劑量組各75例受檢者一般情況

表1 常規(guī)劑量組、低劑量組各75例受檢者一般情況

注：BMI為體質(zhì)量指數(shù)，Range為掃描長度

分組性別年齡 BMIRange(mm)男女常規(guī)劑量 373841.09±16.89921.94±4.130283.54±29.848低劑量 373841.30±17.00121.45±4.091280.533±27.032 P值 0.9390.470 0.518

表2 肺窗、縱膈窗橫斷面評分標準

表3 肺窗、縱膈窗冠狀面評分標準

表4 常規(guī)劑量與低劑量掃描方式橫斷面圖像分值的比較

表4 常規(guī)劑量與低劑量掃描方式橫斷面圖像分值的比較

掃描技術(shù) 肺窗縱隔窗常規(guī)劑量 4.905±0.3904.41±0.320低劑量4.901±0.3224.40±0.449 P值0.5390.235

表5 常規(guī)劑量與低劑量掃描方式冠狀面圖像質(zhì)量的比較

表6 常規(guī)劑量與低劑量掃描方式病灶征象質(zhì)量的比較

表7 常規(guī)劑量與低劑量掃描輻射劑量及噪聲的比較

2 結(jié) 果

較，8項結(jié)果P值均大于0.05(見表6)，兩組差異無統(tǒng)計學(xué)意義；掃描輻射劑量及噪聲的比較，P值均遠小于0.01(見表7)，有統(tǒng)計學(xué)意義。

兩種掃描方式間橫斷面圖像質(zhì)量差別無統(tǒng)計學(xué)意義(表4)，肺窗：P=0.539；縱隔窗：P=0.235；冠狀面圖像質(zhì)量的比較(見表5)，肺窗重組圖像質(zhì)量雙側(cè)檢驗Z=-1.177，P=0.177，P＞0.05；縱隔窗重組圖像質(zhì)量雙側(cè)檢驗Z=-1.183，P=0.237，P＞0.05，因此，冠狀面重建圖像質(zhì)量組間無統(tǒng)計學(xué)差異；兩種掃描方式所得肺結(jié)核CT影像特征比

3 討 論

3.1 合理選擇低劑量CT掃描方式在肺結(jié)核診斷及隨訪中的必要性近年來，肺結(jié)核的發(fā)病率逐漸升高。據(jù)粗略統(tǒng)計中國目前有活動性肺結(jié)核病患者約450萬，所以不管是政府還是民間組織都提高了對結(jié)核病的關(guān)注度，積極展開有效的疾病篩查和早期治療工作[10]。而CT檢查是有效篩查和療效評估的必要手段。但現(xiàn)行CT檢查的輻射劑量很大，這就使受檢人群累積輻射劑量增多，也就增加了致癌的風險[11]。放射學(xué)專家逐漸形成一種共識：最佳的CT圖像并不是顯示所有可能的診斷信息，而是只顯示必要的診斷信息。因此，在結(jié)核病的診療過程中采用CT低劑量掃描技術(shù)顯得尤為重要。

3.2 管電流控制在低劑量胸部CT掃描中的可行性肺組織密度相對較低，對X線的衰減程度較縱隔、胸壁和骨骼等組織低，圖像受噪聲的影響較小，又因為含氣的肺組織與血管、支氣管及肺內(nèi)病變?nèi)缃Y(jié)節(jié)、條索等有很高的天然對比，所以低劑量掃描技術(shù)可用于肺部病灶篩查[12]。管電流與輻射劑量呈線性相關(guān)，降低管電流引起射線光子數(shù)量減少，進而CT圖像密度分辨率下降并且噪聲增加，也就是低對比度分辨率降低。所以降低管電流將使低對比組織，如顱腦、脾臟、肝臟的圖像質(zhì)量下降，而高對比度組織(肺、骨等)受其影響很小。

3.3 肺結(jié)核低劑量掃描方式的圖像質(zhì)量評價及影像表現(xiàn)分析袁小記[13]等根據(jù)肺結(jié)核患者體質(zhì)量指數(shù)的不同分別選用15mA、20mA、30mA及40mA進行掃描，所得圖像與常規(guī)劑量120mA掃描圖像進行比較，結(jié)果圖像質(zhì)量無統(tǒng)計學(xué)差異，而低劑量組的CTDIvol、DLP、ED均明顯小于常規(guī)劑量組,分別為常規(guī)掃描的24.9%、25.2%和25.2%。其研究是為受檢者做常規(guī)劑量和低劑量連續(xù)兩次掃描后對肺結(jié)核影像征象的檢出率做比較。而本研究將受檢者分為兩組分別進行常規(guī)劑量和低劑量檢查，這樣就避免了對受檢者重復(fù)檢查進而產(chǎn)生的額外輻射劑量。對肺結(jié)核CT圖像質(zhì)量的比較采用影像征象評分比較法，由于是多樣本均數(shù)比較，結(jié)果較為準確。本研究顯示，無論在橫斷面、冠狀面圖像還是在肺結(jié)核病變特征的顯示方面，常規(guī)劑量與低劑量影像學(xué)表現(xiàn)均無統(tǒng)計學(xué)差異，這與關(guān)文華等[14]的研究相一致。

3.4 常規(guī)劑量和低劑量掃描輻射參數(shù)對比分析本研究采用個體化的低劑量掃描方式，管電流從230mA降至20、30、40mA，此時75位實驗組成員的平均CTDIvol為(1.85±0.431)mGy，而對照組為14.85mGy，實驗組僅為對照組的12.45%，下降幅度達87.55%；實驗組和對照組的ED值分別為：(1.77±0.514)mSv、(12.57±1.306)mSv，實驗組有效劑量下降幅度達到：85.92%。所以在保證圖像質(zhì)量滿足臨床需要的前提下，有效降低了受檢者所受輻射劑量，與袁小記[13]等的研究相一致。

3.5 低劑量螺旋CT在成人肺結(jié)核診斷及隨訪中的優(yōu)勢隨著公眾對CT輻射危害性關(guān)注度的提高，低劑量CT在胸部的臨床應(yīng)用成為研究者推廣的重點。CT圖像能充分展現(xiàn)肺結(jié)核的活動性征象，薄層CT更能顯示病變細節(jié)。國外關(guān)于低劑量CT應(yīng)用于肺結(jié)核方面的報道日益增多，但國內(nèi)報道較少。本研究表明，根據(jù)患者體型，制定不同的掃描方案，可很好的展示肺結(jié)核常見影像學(xué)征象，0.9mm的原始重建圖像，可更清晰顯示病變的微小變化，更好的指導(dǎo)臨床用藥。此外，該技術(shù)對CT球管和探測器的損耗降低，延長了設(shè)備使用壽命，壓縮了CT的運營成本。因此隨著低劑量掃描技術(shù)的深入人心，該技術(shù)在肺結(jié)核的診斷及隨訪中的應(yīng)用會越來越廣泛。

圖1 常規(guī)劑量掃描。圖2 常規(guī)劑量掃描。圖3常規(guī)劑量掃描。圖4 BMI：28.3，40mA掃描。圖5 BMI：22.4，30mA掃描。圖6 BMI：16.7，20mA掃描。

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(本文編輯：張嘉瑜)

The Diagnosis Value of Low-dose Spiral CT in Adult Pulmonary Tuberculosis

JIA Sheng-li, XU Qian． CT Room, The Second Central Hospital of Baoding, Baoding 072750, Hebei Province, China

ObjectiveTo investigate the diagnosis value of low-dose spiral CT scanning technology in adullt pulmonary tuberculosis．MethodsChoose 150 cases of tuberculosis patients, and divide them into two groups using the completely randomized method．Then adopt conventional-dose and low-dose scanning methods in these patients． Philips 64-slice spiral CT is adopted and electric current of conventional-dose scanning tube is 230mA． According to different BMI, different electric current is available: BMI≤18．5, 20mA, 18．5＜BMI＜24．9, 30mA． BMI≥25, 40mA． Compare the differences between the cross sections, coronal planes and the quality of the focuses of infection in these two methods．ResultsThe image quality of cross sections between the lung window and mediastinal window in the two scanning methods are consistent． Lung window: P=0．539; Mediastinal window: P=0．235． The image quality of coronal plane between the two groups is not statistics difference(P＞0．05)． Depented on the comparison of tuberculosis CT images, the P value of eight characteristics are bigger than 0．05． Make two samples of the Radiation dose between the two groups of subjects and take the average test． The result is the P value is more smaller than 0．01． Compared with the average noise level between the two groups, P value is smaller than 0．01．ConclusionThere is no significant difference between conventional-dose and low-dose scanning technology in the aspect of adult tuberculosis diagnosis and the detection effect of common imaging sign． As a result, lowdose scanning technology reduces the radiation dose of subjects significantly．

Computed Tomography; Radiation Dose; Pulmonary Tuberculosis; Tube Current

R521

A：

10.3969/j.issn.1672-5131.2017.05.021

2017-03-31

許 茜