趙飛, 李磊, 彭婉琳, 敬茜, 張凱, 劉科伶, 李玉明, 胡斯嫻, 徐旭, 李真林
隨著公眾健康意識的提高,健康體檢年受檢量不斷上升。胸部CT在肺部疾病篩查中具有重要的價值,其低劑量檢查也成為近年來關(guān)注的重點[1-3]。降低胸部CT掃描劑量的主要方法有降低管電壓、降低管電流和自動曝光技術(shù)等[1,4,5],但這些方法均可能增加圖像噪聲。掃描長度控制著受檢者受照射的容積,其他掃描參數(shù)不變時,掃描長度越大,劑量長度乘積(DLP)值越大,即受檢者受到的有效劑量越高[6]。降低掃描長度是減少輻射劑量的有效方法,且不會增加圖像噪聲。本研究采用深呼氣末屏氣進行胸部CT掃描,擬探討該方法在體檢中的臨床應(yīng)用價值。
1.研究對象
納入2016、2017年均在四川大學(xué)華西醫(yī)院體檢中心行胸部CT掃描的體檢者33例,其中男16例,女17例;年齡27~79歲,平均(56.09±13.35)歲;身高145~182 cm,平均(161.45±8.80) cm;體重45~90 kg,平均(59.45±9.49) kg。2016年胸部CT檢查采用常規(guī)深吸氣末屏氣掃描,設(shè)為A組,2017年胸部CT檢查行深呼氣末屏氣掃描,設(shè)為B組。檢查前均去除受檢部位金屬物,并進行屏氣訓(xùn)練。
2.檢查方法
使用Siemens SOMATOM Definition AS+ 128層螺旋CT,受檢者仰臥位,頭先進,雙手上舉,掃描范圍從肺尖至肺底。掃描參數(shù):準直128×0.6 mm,層厚5 mm,層間距5 mm,球管旋轉(zhuǎn)時間為0.5 s,Pitch 1.2,重建軟組織窗(卷積核 B31f,窗寬350 HU,窗位50 HU)、肺窗(卷積核B60f,窗寬1200 HU,窗位為-600 HU)及HRCT(層厚0.625 mm,層間距0.625 mm,卷積核B70f,窗寬 1800 HU,窗位-400 HU)。
3.圖像評價
所有圖像均上傳至Syngo MMPW工作站,由2位高年資放射科診斷醫(yī)師采用雙盲法對圖像進行評分。整體圖像質(zhì)量的評分標(biāo)準[7,8]:5分,解剖細節(jié)顯示清楚,能夠簡單明了進行評價;4分,解剖細節(jié)較清楚,能夠評價;3分,大部分的解剖結(jié)構(gòu)可用于診斷,少數(shù)解剖結(jié)構(gòu)(膈肌、支氣管細小分級等)不能進行評價;2分,基本解剖結(jié)構(gòu)顯示不清楚,解剖細節(jié)不足以被發(fā)現(xiàn);1分,解剖結(jié)構(gòu)模糊,不能用于診斷。評分<3分認為不能滿足診斷需求。2位醫(yī)師意見出現(xiàn)分歧時,經(jīng)協(xié)商達成一致??陀^指標(biāo)測量方法:選定3個層面(胸骨頸靜脈切跡、主動脈弓和氣管分叉平面),在肺實質(zhì)區(qū)域勾畫1個興趣區(qū)(ROI),避開鈣化及條狀偽影等;在背部肌肉放置1個ROI,避開肌間隙;在胸壁正前方1 cm處放置1個ROI,避開骨骼偽影、避免容積效應(yīng)和邊緣效應(yīng)(圖1)。ROI面積為(2.25±0.61) cm2,記錄ROI內(nèi)CT值的平均值和標(biāo)準差,計算圖像的SNR、CNR。SNR=肺實質(zhì)CT值的均值/空氣CT值的標(biāo)準差;CNR=(肺實質(zhì)CT值的均值-背部肌肉CT值的均值)/背部肌肉CT值的標(biāo)準差 。測量肺尖上段及肺底下段額外掃描長度及肺段掃描長度(圖2)。
4.輻射劑量
記錄容積CT劑量指數(shù)(CTDIvol)和劑量長度乘積(DLP),有效劑量(ED)=DLP×k,其中k取常數(shù)0.014 mSv/mGy·cm[9]。
5.統(tǒng)計學(xué)分析
使用SPSS 19.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。連續(xù)性變量的分布特征用D’Agostino-Pearson檢驗分析,符合正態(tài)分布的變量以平均值±標(biāo)準差表示。兩組圖像的主觀圖像質(zhì)量評分采用秩和檢驗分析;圖像SNR、CNR、CTDIvol、DLP、ED值及掃描長度的組間差異采用配對t檢驗分析,P<0.05認為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
1.圖像質(zhì)量的比較
A組5分24例,4分9例;B組5分21例,4分11例,3分1例,所有圖片均可清晰顯示解剖細節(jié),滿足診斷需求(圖3、4);兩組圖像的主觀評分無統(tǒng)計學(xué)差異(P=0.732,表1);兩組圖像的SNR、CNR差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05,表1)。
表1 兩組圖像質(zhì)量主、客觀評價的比較
2.輻射劑量及掃描長度的比較
B組的CTDIvol、DLP、ED較A組降低13.08%,且差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.001,表2);肺尖上段、肺底下段額外掃描長度差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05),肺段掃描長度差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001,表2)。
表2 兩組圖像輻射劑量及掃描長度的比較
X線對人體的危害程度與所受輻射劑量的大小有關(guān)。聯(lián)合國原子輻射影響科學(xué)委員會(UNSCEAR)在2008年的報告[10]中指出,X線診斷的醫(yī)療照射作為人工電離輻射的最大來源呈不斷增加的趨勢。CT對肺部疾病的診斷具有極高的敏感性和特異性,已成為診斷肺部腫瘤的首選影像學(xué)方法。在不影響影像診斷的前提下,國內(nèi)外學(xué)者目前主要采用降低管電壓、管電流和自動曝光等方法來降低患者所受輻射劑量,通過深呼氣末屏氣掃描以降低掃描長度的方法在胸部CT及其輻射劑量相關(guān)性的研究并不多見。
圖1主動脈弓層面ROI的放置方法。圖2肺尖上段、肺底下段額外掃描長度和肺段掃描長度測量方法,其中h1為肺尖上段額外掃描長度,h2為肺段掃描長度,h3為肺底下段額外掃描長度。圖3深呼氣末屏氣CT掃描圖。圖4深吸氣末屏氣CT掃描圖。
CT輻射劑量與掃描長度呈正相關(guān),降低掃描長度可降低CT輻射劑量且不影響圖像質(zhì)量。國內(nèi)外已有通過減少掃描長度的方法降低CT冠狀動脈成像和肺動脈成像的輻射劑量的文獻報道[11,12]。常規(guī)胸部CT采用深吸氣末屏氣再采集圖像的方法,肺實質(zhì)處于舒張狀態(tài),較本文采用的深呼氣末屏氣再采集圖像的方法,掃描長度更長,患者所受輻射劑量更大。本研究中,兩組肺尖上段及肺底下段掃描長度差異無統(tǒng)計學(xué)意義,而B組(深呼氣末屏氣)較A組(深吸氣末屏氣)肺段掃描長度降低,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義,故輻射劑量降低主要是由于肺段掃描長度降低引起的。不同器官對X線的敏感程度不同。胸部CT檢查中,甲狀腺、肝臟、脾臟和胃更容易受到額外X線的影響,尤以甲狀腺為著。額外的輻射劑量對上述器官可能產(chǎn)生遠期的不良影響,增加其患癌的可能性。本研究中,B組的輻射劑量較A組大幅度降低(約13.08%),且前者肺尖上段及肺底下段的掃描覆蓋范圍較后者進一步縮小,從而降低了X線對這些敏感組織器官可能造成的不良影響。
本研究發(fā)現(xiàn),兩組圖像SNR、CNR均無明顯差異;圖像整體質(zhì)量評分均≥3分,均滿足影像診斷需求,兩組間差異亦無統(tǒng)計學(xué)意義。隨著CT設(shè)備的不斷更新?lián)Q代,現(xiàn)代CT已實現(xiàn)亞毫米級成像(本研究重建圖像層厚為0.625 mm),而目前影像可識別的肺部小結(jié)節(jié)均>1 mm;另外,中國肺癌低劑量螺旋CT篩查最新指南提出,將篩查陽性結(jié)節(jié)最小直徑設(shè)定為5 mm,可使檢出結(jié)節(jié)的假陽性率降低20%[13]。上述小結(jié)節(jié)直徑均大于本次研究重建圖像的層厚,故肺實質(zhì)在呼氣末屏氣狀態(tài)下采集圖像不會造成結(jié)節(jié)病變的漏診,且呼氣相HRCT掃描能夠清晰的觀察到空氣潴留的特征表現(xiàn),對臨床小氣道病變的早期診斷具有重要意義[14],可在降低輻射劑量的同時獲得滿足診斷需求的圖像。
本研究的不足之處:①樣本量較少;②沒有采用組織器官加權(quán)因子對肝臟、甲狀腺等進行更加精細的計算,可能低估額外X線對敏感器官的損傷。
綜上所述,相對于深吸氣末屏氣胸部CT檢查,深呼氣末屏氣胸部CT檢查可獲得滿足診斷需求圖像,同時明顯降低輻射劑量,可成為體檢胸部CT的常規(guī)檢查方式。