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        寬體探測(cè)器在非鎮(zhèn)靜狀態(tài)下小兒胸部CT掃描中的應(yīng)用價(jià)值

        2020-12-07 03:30:32
        中國(guó)醫(yī)療設(shè)備 2020年11期
        關(guān)鍵詞:掃描模式掃描時(shí)間偽影

        青島市婦女兒童醫(yī)院影像科,山東青島266034

        引言

        小兒胸部病變種類(lèi)繁多,如肺部炎癥、支氣管異物和先天性呼吸道畸形等,CT作為無(wú)創(chuàng)性檢查方法,準(zhǔn)確性高,能為臨床醫(yī)生提供更多的診斷信息[1]。但CT存在輻射劑量和安全防護(hù)的風(fēng)險(xiǎn),研究表明,公眾照射劑量每增加1Sv,癌癥發(fā)生率將增加4.1%[2],而接受相同的劑量,兒童組織器官對(duì)X線的敏感性是成年人的10余倍[3],且年齡越小危害性越大。另外由于小兒病人易動(dòng)無(wú)法配合,臨床上為提高嬰幼兒CT檢查的準(zhǔn)確率和效率,經(jīng)常使用鎮(zhèn)靜劑[4-5]。水合氯醛是目前最為常用的中樞性鎮(zhèn)靜藥物[6],鎮(zhèn)靜后患兒還需要一段時(shí)間才能入睡,而且由于口感極差,嬰幼兒對(duì)服藥依從性低,不但增加了患兒的痛苦,蘇醒時(shí)間延長(zhǎng)也提高了鎮(zhèn)靜后的潛在風(fēng)險(xiǎn)。本文借助新一代Revolution CT(GE Healthcare)寬體探測(cè)器優(yōu)勢(shì),研究非鎮(zhèn)靜狀態(tài)下160 mm寬體探測(cè)器軸掃描序列在小兒胸部CT檢查中對(duì)圖像質(zhì)量和輻射劑量的影響。

        1 材料與方法

        1.1 研究對(duì)象

        搜集100例臨床懷疑肺部病變需行胸部CT檢查的嬰幼兒,入組標(biāo)準(zhǔn):年齡1天至3歲;體重:2~20 kg,嚴(yán)重創(chuàng)傷的患兒排除在外。按就診先后順序分為A、B兩組,A組50例(女26例,男24例),年齡 0.5~36月,平均年齡 14.9±10.3月,體重為4.0~19.0 kg,平均體重9.9±2.9 kg,患兒掃描前處于安靜狀態(tài)即可,無(wú)需熟睡或水合氯醛鎮(zhèn)靜;B組50例(男31例,女 19例),年齡 0.2~36月,平均年齡 12.8±10.0月,體重為2.7~18.0 kg,平均體重 10.5±3.2 kg,該組患兒掃描前需自然熟睡或口服10%水合氯醛(0.5 mL/kg)鎮(zhèn)靜。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),受檢者家屬知情并簽署知情同意書(shū)。兩組患兒的年齡、體重差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

        1.2 設(shè)備及方法

        采用GE Revolution 256排螺旋CT機(jī)?;純貉雠P于掃描床上,掃描時(shí)可將患兒用束帶固定,雙臂水平上舉或置于身體兩側(cè),掃描范圍從胸廓入口到膈頂水平。掃描參數(shù):A組采用160 mm軸掃描模式,層厚2.5 mm,B組采用80 mm螺旋掃描模式,螺距0.992:1,層厚及層間隔為2.5 mm,兩組均固定管電壓為80kV,自動(dòng)管電流(10~525mA),旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.28s,視野25 cm×25 cm,噪聲指數(shù)均設(shè)為12,使用ASiR-V方法對(duì)圖像進(jìn)行后處理重建,ASiR-V權(quán)重值設(shè)為50%[7]。

        1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)及方法

        1.3.1 客觀質(zhì)量評(píng)價(jià)

        設(shè)定感興趣區(qū)位于縱膈窗左心房?jī)?nèi),測(cè)量圖像的CT值和SD值,分別測(cè)量3次后取平均值,計(jì)算信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)進(jìn)行客觀圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)。

        1.3.2 主觀質(zhì)量評(píng)價(jià)

        由2名有經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師采用雙盲法獨(dú)立閱片,觀察患兒是否有呼吸運(yùn)動(dòng)偽影(支氣管樹(shù)出現(xiàn)階梯狀偽影、膈肌“雙邊征”或假性肋骨骨折)、心臟大血管搏動(dòng)偽影(心臟或主動(dòng)脈弓邊緣模糊或呈階梯狀)。用4級(jí)評(píng)分系統(tǒng)評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量,即3分是圖像質(zhì)量?jī)?yōu)秀,沒(méi)有或極少的偽影;2分是圖像質(zhì)量良好,有輕微的偽影;1分是圖像質(zhì)量一般,有明顯的偽影,不影響診斷;0分是圖像質(zhì)量很差,有嚴(yán)重的偽影,無(wú)診斷價(jià)值。

        1.3.3 輻射量

        記錄每例患兒的掃描時(shí)間、容積CT劑量指數(shù)(Volume CT Dose Index,CTDIvol)和劑量長(zhǎng)度乘積(Dose Length Product,DLP),并計(jì)算有效劑量(Effective Dose,ED),其中 DLP(mGy·cm)=CTDIvol(mGy)×Length(cm);ED(mSv)=DLP(mGy·cm)×k[mSv/(mGy·cm)],k為換算因子對(duì)于肺部轉(zhuǎn)換因子,

        1.3.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

        所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析。采用t檢驗(yàn)比較A、B兩組患兒的年齡、體重、檢查時(shí)間、信噪比及輻射劑量。采用Kappa檢驗(yàn)兩位閱片者在主觀圖像質(zhì)量評(píng)分方面的一致性,k值在0.80~1.00為一致性良好。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

        2 結(jié)果

        兩組病例的準(zhǔn)備時(shí)間及掃描時(shí)間存在顯著差異(P<0.001)(表1);A組CTDIvol(1.18±0.24 mGy)與B組CTDIvol(1.33±0.30 mGy)相比,存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.001);A 組有效輻射劑量 ED(0.61±0.17 mSv)較 B 組 ED(0.89±0.25 mSv)降低了31.4%,具有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.00);兩組圖像的主觀質(zhì)量評(píng)分和信噪比無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)(表2)。兩位放射科醫(yī)師對(duì)兩組病例主觀圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)達(dá)到了較好的一致性(k值分別為 0.89與 0.86,P<0.05)(圖 1~2)。

        表1 兩組患兒年齡與體重的比較

        表2 兩組患兒檢查時(shí)間、輻射劑量與圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)的比較

        3 討論

        既往由于多排螺旋CT探測(cè)器排數(shù)的限制,探測(cè)器寬度最多達(dá)80 mm。CT軸掃描時(shí),掃描時(shí)間為曝光時(shí)間與檢查床移動(dòng)所需時(shí)間之和,螺旋掃描時(shí),曝光過(guò)程檢查床勻速移動(dòng),掃描時(shí)間即為曝光時(shí)間,因而軸掃描時(shí)間較螺旋掃描模式長(zhǎng),對(duì)于臨床配合差或不自主運(yùn)動(dòng)的患者圖像采集時(shí)容易出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)偽影。在保證圖像質(zhì)量前提下只有縮短掃描時(shí)間才能克服常規(guī)掃描模式的局限。

        隨著探測(cè)器技術(shù)的發(fā)展,掃描覆蓋范圍增大,可以進(jìn)行更快速掃描,因而縮短了掃描時(shí)間,患者無(wú)需屏氣即可快速完成胸部CT檢查[9-11]。本文采用的Revolution CT探測(cè)器寬度可達(dá)到160 mm,A組采用160 mm軸掃描模式,不用鎮(zhèn)靜藥物直接進(jìn)行檢查,患兒只需要用安全繃帶固定在檢查床上,縮短了患兒的檢查時(shí)間,曝光時(shí)該組患兒的掃描時(shí)間為0.3 s,B組采用80 mm螺距掃描,掃描前患兒使用水合氯醛進(jìn)行鎮(zhèn)靜,需要等待10~15 min入睡,曝光時(shí)患兒的平均掃描時(shí)間為0.7 s。160 mm寬體探測(cè)器技術(shù)明顯簡(jiǎn)化了小兒CT檢查流程,無(wú)需進(jìn)行藥物鎮(zhèn)靜,減少了患兒的不適,CT檢查結(jié)束之后,也無(wú)需監(jiān)護(hù)患兒至清醒,在有效提高了時(shí)間分辨率的同時(shí),節(jié)省了檢查時(shí)間,提高檢查成功率,尤其適用于哭鬧或躁動(dòng)不配合的小兒。在我們的研究中,非鎮(zhèn)靜組(A組)的平均準(zhǔn)備時(shí)間為11 min,顯著低于常規(guī)組(B組)的平均時(shí)間55 min。

        圖1 采用160 mm軸掃描模式的胸部CT平掃圖像

        圖2 采用80 mm螺距模式掃描的胸部CT平掃圖像

        160 mm寬體探測(cè)器快速掃描可以有效消除患兒呼吸、心血管搏動(dòng)等運(yùn)動(dòng)偽影,還可以通過(guò)軸位掃描完成大范圍的容積成像[12-13]。本文A組大部分患兒圖像重建時(shí)比傳統(tǒng)探測(cè)器螺旋掃描更具有優(yōu)勢(shì),盡管小部分患兒在檢查時(shí)出現(xiàn)哭鬧躁動(dòng),仍然獲得了較滿(mǎn)意的圖像。在客觀圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方面,兩組圖像的噪聲和信噪比沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,兩種掃描方式的圖像質(zhì)量主觀評(píng)分也無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。

        小兒CT檢查中的輻射劑量是醫(yī)患共同關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題,在CT檢查時(shí)更應(yīng)遵循低劑量的原則[14]。多種技術(shù)操作可以降低輻射劑量[15-16],一種最基本的方法是盡可能縮小掃描范圍,避免不必要的輻射。根據(jù)不同的數(shù)據(jù)采集方式,螺旋掃描實(shí)際掃描長(zhǎng)度超出了預(yù)期覆蓋范圍,導(dǎo)致劑量疊加,而軸掃描模式?jīng)]有重疊掃描,因此螺旋掃描模式要比軸掃描增加額外的輻射劑量[17-18],降低了射線利用率。而寬線束的額外輻射比例要小于窄線束,因此本研究中160 mm寬體探測(cè)器軸掃描射線利用率要高于80 mm常規(guī)探測(cè)器螺旋掃描。

        CTDIvol和DLP是輻射劑量最常用的評(píng)估指標(biāo)。CTDIvol反映的是容積掃描的平均輻射劑量,DLP雖然反映了個(gè)體掃描范圍吸收的總劑量,但由于身體不同組織器官的輻射敏感性不同,如果要比較不同CT檢查所致受檢者的輻射風(fēng)險(xiǎn),需要引入ED,ED與DLP關(guān)系:ED=DLP×k,k為轉(zhuǎn)換因子,與受檢者身體的不同部位有關(guān)[8]。本文中A組160 mm寬體探測(cè)器軸掃描中有效輻射劑量達(dá)0.61±0.17 mSv,比常規(guī)螺距掃描組0.89±0.25 mSv降低了31.4%。與傳統(tǒng)探測(cè)器相比,寬體探測(cè)器提高了射線的利用率,減少了輻射劑量。160 mm寬體探測(cè)器軸掃描模式不僅可以有效消除運(yùn)動(dòng)偽影,還可以提高時(shí)間分辨率和空間分辨率,同時(shí)明顯降低掃描劑量。目前寬體探測(cè)軸位掃描在成人頭頸部及胸部CT成像中也有相關(guān)報(bào)道[20-22]。

        我們的研究還有幾個(gè)局限性。首先,我們的研究是對(duì)單個(gè)掃描儀進(jìn)行的單點(diǎn)研究,還處于初步階段,患兒的數(shù)量較少,未來(lái)需要更多的病人提供更有說(shuō)服力的研究。其次,我們的研究最初僅限于胸部,未來(lái)還需要包括更多的器官和部位。

        4 結(jié)論

        與常規(guī)鎮(zhèn)靜狀態(tài)下80 mm螺旋CT檢查相比,采用160 mm寬體探測(cè)器在非鎮(zhèn)靜狀態(tài)下對(duì)小兒胸部進(jìn)行軸掃描成像,可以減少準(zhǔn)備時(shí)間、總掃描時(shí)間和輻射劑量,同時(shí)不影響圖像質(zhì)量,在臨床中具有推廣價(jià)值。

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