王慧芳
(上饒市人民醫(yī)院放療室,江西 上饒 334000)
肺部占位性病變臨床較常見,尤其是肺癌等惡性病變,嚴重威脅患者生命安全。近年來,隨著我國肺癌發(fā)病率的持續(xù)增高,針對肺內(nèi)病灶的早期診斷成為人們關(guān)注的熱點。早期診斷是輔助臨床制訂治療方案,延長患者生存期的關(guān)鍵[1]。目前,臨床主要通過影像學手段進行肺部病變的早期診斷,其中CT是用于肺內(nèi)疾病診斷的重要方式,具有密度分辨率高、擁有天然肺組織含氣對比度等優(yōu)勢,在肺部占位性病變的診斷中價值較高[2]。常規(guī)CT包括三期或四期掃描,即平掃、皮質(zhì)期、髓質(zhì)期和延遲期,患者在多期掃描后受到的輻射劑量也隨之增高,因此,如何在保證圖像質(zhì)量的前提下減少輻射劑量成為目前醫(yī)學界關(guān)注的熱點[3]。國際放射委員會也呼吁放射學檢查過程中應遵循輻射的合理化和最低化原則。以往關(guān)于減少肺部CT檢查時輻射劑量的報道多側(cè)重于降低管電流,但實踐證實僅通過減少管電流降低輻射的效果有限。有研究[4]表明,適當降低管電壓或管電流能減少檢查過程中接受的輻射劑量?;诖?,本研究旨在探討不同管電壓對肺部占位性病變CT圖像質(zhì)量的影響,現(xiàn)報道如下。
1.1 臨床資料 選取2019年1月至2020年2月于本院接受檢查的60例肺部占位性病變者作為研究對象,采用隨機數(shù)字表法分為3組,每組20例。A組男12例,女8例;年齡32~81歲,平均(56.19±4.28)歲;體重指數(shù)(body mass index,BMI)16.5~28.58 kg/m2,平均(22.65±4.23)kg/m2;良性病變7例,惡性病變13例。B組男13例,女7例;年齡31~80歲,平均(56.38±4.12)歲;BMI 16.3~27.57 kg/m2,平 均(22.32±4.21)kg/m2;良性病變8例,惡性病變12例。C組男12例,女8例;年齡33~79歲,平均(56.22±5.18)歲;BMI 16.5~27.56 kg/m2,平均(22.47±4.31)kg/m2;良性病變8例,惡性病變12例。3組臨床資料比較差異無統(tǒng)計學意義,具有可比性。本研究已通過本院倫理委員會審核批準。
納入標準:確診為肺部占位性病變;年齡>18歲;知情并簽署知情同意書。排除標準:穿刺部位感染及對碘造影劑過敏者;合并嚴重臟器功能障礙者;精神異?;驘o法配合完成檢查者;有肺部手術(shù)史者;妊娠期及哺乳期女性。
1.2 方法 檢測儀器為飛利浦64排螺旋CT,患者呈仰臥抱頭狀,囑患者檢查時暫時性屏氣,避免情緒波動。采用橫斷面結(jié)合三維成像方式行CTA檢查,掃描范圍:從肺尖至髂脊或趾骨聯(lián)合處。參數(shù)設(shè)置:3組管電流均為150 mAs,對比劑碘海醇濃度350 mgl/ml,矩陣512×512,重建視野280 mm,層厚0.5 mm,掃描間隔0.45~1.00 mm。A組管電壓80 kV,B組管電壓100 kV,C組管電壓120 kV。然后啟用動態(tài)增強掃描模式,采用雙筒注射器經(jīng)肘靜脈注入維顯造影劑80~100 ml,第1時相注射造影劑80~100 ml,注射速率5.0 ml/s;第2時相注入30 ml氯化鈉注射液,注射速率5.0 ml/s,使用造影劑自動跟蹤掃描技術(shù),達到120 HU時自動觸發(fā)掃描,待至觸發(fā)值≥6 s時掃描約7 s,獲得平掃和增強兩組圖像后剪影,傳入后處理工作站進行圖像后處理,采用濾波反投影法重組圖像。
1.3 觀察指標 比較3組圖像質(zhì)量、輻射劑量及信噪比。①主觀圖像質(zhì)量評分[5]:1分,CT圖像充滿偽影和噪聲,圖像質(zhì)量差,無法達到診斷目的;2分,圖像質(zhì)量較差,偽影多噪聲嚴重,無法用于臨床診斷,3分,圖像質(zhì)量一般,圖像中偽影和噪聲中等,但能達到診斷要求;4分,圖像噪聲少,雖仍有少量偽影,但邊界銳利圖像質(zhì)量好,符合臨床診斷要求;5分,圖像噪聲小且基本無偽影,圖像質(zhì)量佳,邊界銳利,符合臨床診斷要求。評分≥3分為滿足診斷要求。②信噪比和對比信噪比:取好重建序列肺尖主動脈窗、胸鎖關(guān)節(jié)及右下肺靜脈的層軸面1 mm肺窗圖像,患側(cè)每層面分別取3個感興趣區(qū)(region of interest,ROI)并避開鈣化、空洞及壞死組織,取3次平均值作為相應層面的CT值,以CT平均值標準差作為圖形噪聲的評價指標;測量肩胛區(qū)域肌肉的CT值并計算標準差(standard deviation,SD)、信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)、對比信噪比(contrast to noise ratio,CNR)。③輻射劑量:胸部有效劑量(effective dose,ED)=劑量長度乘積(dose-length product,DLP)×k,k=0.014 mSy/(mGy·cm)。
1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析,計量資料以“±s”表示,多組間比較采用單因素F分析,組間兩兩比較采用SNK-q檢驗,計數(shù)資料用[n(%)]表示,比較采用χ2檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 3組主觀圖像質(zhì)量比較 B組和C組圖像質(zhì)量明顯高于A組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);B組與C圖像質(zhì)量比較差異無統(tǒng)計學意義,見表1。
表1 3組主觀圖像質(zhì)量比較[n(%)]
2.2 3組圖像質(zhì)量相關(guān)指標比較 A組和B組SNR、CNR、ED、病變CT值均小于C組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);A組和B組SNR、CNR、ED、病變CT值比較差異無統(tǒng)計學意義,見表2。
表2 3組圖像質(zhì)量相關(guān)指標比較(±s)
表2 3組圖像質(zhì)量相關(guān)指標比較(±s)
注:SNR,信噪比;CNR,對比信噪比;ED,胸部有效劑量。與A組比較,a P<0.05;與B組比較,b P<0.05
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肺部占位病變在性質(zhì)不明,在無病理檢查的情況下無法判斷其良惡性,但惡化率較高。如果占位的病變較大,則高度懷疑惡性病變,需做氣管鏡或者肺穿刺檢查,一旦確診為腫瘤,需盡早進行手術(shù)清除治療,以延長患者生存期。影像學檢查是肺部病變的常規(guī)篩查方式,其中多層螺旋CT掃描能將CT增強技術(shù)與薄層、大范圍、快速掃描技術(shù)相結(jié)合,通過合理的后處理清晰顯示病灶細節(jié),具有無創(chuàng)和操作簡便的特點,對于確定病變形態(tài)、位置、邊緣關(guān)系等參數(shù)具有重要價值[6]。但由于CTA的掃描層厚較薄且范圍大,因此,患者在檢查過程中接受的輻射劑量也隨之增加。CTA檢查時大劑量使用對比劑會增加患者腎損傷風險,引發(fā)對比劑腎?。╟ontrast-induced nephropathy,CIN)。因此,在保障影像質(zhì)量前提下,減少患者所受的輻射損傷成為臨床關(guān)注熱點。
以往臨床試圖通過降低管電流減少肺部CT檢查時輻射量,但僅通過減少管電流降低輻射的效果有限。本研究使用的飛利浦64排螺旋CT與傳統(tǒng)超聲相比,具有時間分辨率大、空間分辨率高及實用性強等優(yōu)點,即使微小病灶也能清晰顯示,為臨床鑒別提供有效參考依據(jù);同時,64排螺旋CT在圖像重建時采用多種重建模式捕獲不同時段能量水平下的能量曲線圖、碘基圖像及單能量圖等,為臨床鑒別提供更多的觀察角度及準確信息,通過一次增強掃描即可獲取完整、清晰的平掃圖像,避免CT受組織運動偽影的限制,降低輻射劑量,顯著縮短檢查時間。雖然64排螺旋CT能一定程度上減少檢查時的輻射劑量,但依然存在一定輻射損傷。有研究[7]表明,對比劑使用量增加是導致CIN的重要因素,且對比劑使用量越大CIN的發(fā)病率越高,發(fā)生CIN的風險也越大。因此,臨床檢查時,在滿足基礎(chǔ)檢查要求的同時應盡量減少對比劑和輻射劑量,降低肺部占位性病變檢查中的安全風險。
CT檢查過程中CT值受對比劑和管電壓的雙重影響,當管電壓降低時CT會相應增加,X射線的穿透力也會減弱;同時,X線以康普頓效應、電子效應及光電效應的形式與物質(zhì)間發(fā)生相互作用。CT增強掃描時所用的碘對比劑主要與X線的光電效應產(chǎn)生作用,當射入光子能量高于其中某個電子的結(jié)合能量時,光電效應達到最大值,且X線吸收率也最高,此時光子能量再持續(xù)增加,光電效應不僅不會增加反而會減弱,一旦電子結(jié)合能超過光子能量,光電效應也會逐漸消失。由此可見,在臨床CT檢查工作中并不能因追求較高的掃描條件,而增加碘對比劑濃度或管電流,而應根據(jù)掃描需求選擇與碘結(jié)合能最接近的X線光子能量,從而增加X線衰減系數(shù)和CT值,此時,CT下病灶組織亮度會明顯增加,影像表現(xiàn)增強,病灶組織與周邊組織的對比度也更明顯,CTA檢查能清晰顯示病灶。以往多同時減少或增加管電壓和碘對比劑濃度以改變輻射或碘攝入量,鮮有以管電壓為自變量探討輻射劑量和圖像質(zhì)量的研究。呂蓉等[8]研究表明,管電壓與輻射劑量相關(guān)性為2~5次方的正比關(guān)系,降低管電壓能顯著減少輻射劑量,雖然降低管電壓后可能影響射線的穿透力,但肺部軟組織較薄。
本研究結(jié)果顯示,圖像質(zhì)量與管電壓成正比關(guān)系,且隨著管電壓增加,SNR、CNR、ED值也隨之升高,當管電壓為100 kV時獲得的圖像質(zhì)量較好,SNR、CNR、ED也較低,表明在保證影像質(zhì)量的前提下,低管電壓CT掃描能有效降低肺部占位性病變患者所受的輻射劑量。分析原因為,雙源CT掃描過程中使用的Dose4D技術(shù)能根據(jù)人體組織密度和厚度的不同自動實時調(diào)節(jié)毫安量,同時,第二代雙源CT掃描儀使用了能譜純化技術(shù),能通過純化高能譜射線提升X射線的利用率,本研究使用的150 mAs/100 kV管電流、電壓組合在對體型較大的成人中進行數(shù)據(jù)采集時,在保證圖像質(zhì)量的同時,不僅能有效降低低能圖像噪聲比,還減少了被檢查者所受的輻射劑量。本研究結(jié)果顯示,當管電壓為100 kV和120 kV時,兩組圖像質(zhì)量比較差異無統(tǒng)計學意義,分析原因可能為胸部皮下軟組織較薄,射線進入胸部后衰減較少,同時,由于病變部位周圍均為含氣肺組織包圍,天然對比度較高,確保了不同電壓下均有良好的圖像質(zhì)量。因此,在一定條件下適當降低管電壓能有效減少患者檢查過程中的輻射劑量,減少輻射損害,當管電壓為100 kV、管電流為150 mAs時能獲得較好的圖像質(zhì)量,且輻射劑量較少,臨床推廣價值較高。
綜上所述,在保證影像質(zhì)量的前提下,低管電壓CT掃描能有效降低肺部占位性病變患者所受的輻射劑量,值得臨床推廣應用。