锐影技术在胸部CT增强扫描中应用

　　CT对肺部疾病诊断的特异性和敏感性较高，增强CT在胸部病灶的诊断及鉴别诊断具有重要价值。然而，辐射剂量对受检者的潜在伤害也应受到高度关注，如何保证图像质量的同时降低患者的辐射剂量已经成为研究人员的重点课题之一[1].目前业界正在研究如何进一步降低患者接受的辐射剂量，关于锐影技术在胸部CT扫描中的应用文献报道较少，锐影技术即智能最佳kV技术（CARE kV技术），它能够根据CT检查目的和受检者的体型自动确定最优化的管电压和管电流，实现最优化降低检查剂量的同时提高图像质量。本研究旨在讨论锐影技术在胸部CT增强扫描中应用的可行性。

　　1对象与方法

　　1.1对象和分组 选择2014年3-5月临床怀疑胸部疾病且在昆明医科大学第一附属医院医学影像科接受CT增强扫描的患者160例作为研究对象。纳入标准：无碘过敏反应；无严重心肾功能不全。患者随机分为实验组和对照组，每组80例。实验组80例，男41例，女39例，年龄平均（47.67±16.32）岁；对照组80例，男44例，女36例，年龄平均（49.22±15.12）岁，两组病例性别、年龄均无统计学差异（P均>0.05）。扫描前均签署增强扫描知情同意书。

　　1.2仪器与方法对比剂：碘海醇注射液，规格：100ml∶37g（I），注射剂量70ml,速率3ml/s.采用Siemens Somatom Definition Flash CT（SOMATONM Definition Flash,Siemens Health-care,Forchheim,Germany）。扫描范围从胸廓入口至肺底。扫描参数：实验组：质量参考kV及mAs分别为120kV及110mAs,开启实时动态曝光剂量调节（CARE Dose 4D）管电流，螺距1.55,球管旋转时间0.28s,准直器128×0.6mm,层厚及层间距均为8 mm,触发层面为肺动脉主干，触发阈值100HU,使用智能最佳kV扫描技术；对照组：质量参考kV及mAs分别为120kV及110mAs,不使用智能最佳kV扫描技术，其余扫描参数同实验组。

　　1.3图像的客观评价 在西门子CT后处理工作站使用“Viewing”软件，调入每个患者层厚为8mm的横断位动脉期图像，在纵隔窗上感兴趣区（Regionof interest,ROI）确定为肺尖层面右侧胸大肌、气管分叉层面降主动脉、左心房中部3个层面无钙化、伪影等干扰区，测量面积约35-40mm2,以最大限度保证每个患者ROI面积和位置的相同，测定各层面平均CT值及背景噪声（SD），信噪比（SNR）=平均CT值/标准差，对比噪声比（CNR）=（降主动脉平均CT值-同层肌肉平均CT值）/背景噪声。

　　1.4图像质量分析 隐藏扫描参数和患者信息后由2名主治医师采用双盲法独立分析图像，若有分歧请上级医生参与分析达成一致。主要观察纵隔、大血管、胸膜、胸壁软组织、肺段及亚段支气管显示的清晰度，解剖结构细节、颗粒大小及伪影。图像质量主观评分标准[2]:5分：解剖细节及病灶清晰，能够简单明了地评价；4分：解剖结构和细节及病灶较清楚，能够评价，但不是特别好；3分：大部分解剖结构及病灶可以满足诊断，但少数图像不能进行评价；2分：解剖结构及病灶显示不清楚，细节不足以被发现；1分：解剖结构及病灶模糊，不能诊断。评分达3分及以上均能满足诊断要求。解剖细节结合纵隔窗及肺窗分析，包括能否显示病灶形态、大小及边缘等。

　　1.5辐射剂量 记录每个患者扫描时机器自动生成的容积CT剂量指数（CT dose index of volume,CTDIvol）、有 效kV、剂 量 长 度 乘 积 （dose lengthproduct,DLP），CTDIvol反映的是整个扫描容积的平均剂量；DLP是用来评价患者一次完整CT扫描总的辐射剂量，有效辐射剂量（effective dose,ED）计算公式：ED=DLP×K,K为换算因子，采用欧洲CT质量标准指南，胸部平均值为0.014[3].

　　1.6统计两组患者病灶 正常、肿块、结节、渗出和（或）实变、纤维条索、钙化、空洞、胸腔积液、淋巴结的显示情况。

　　1.7统计学处 采用SPSS 17.0统计软件包，两组的 图 像 质 量、CTDIvol、DLP及 图 像 平 均CT值、SD、SNR的比较采用两独立样本的t检验，病变显示情况用构成比描述，采用χ2检验，以P<0.05为差异具有统计学意义，应用Kappa检验测定不同医师评分结果间的一致性，≥0.75为两者一致性较好；0.4-0.76为一致性中等，<0.4为一致性较差。

　　2结果

　　2.1平均CT值的比较（表1）实验组肺尖水平右侧胸大肌、气管分叉水平降主动脉、左房中部的平均CT值 与 对 照 组 比 较，差 异 无 统 计 学 差 异 （P >0.05）。

　　2.2 SD的比较（表2）实验组肺尖水平右侧胸大肌、气管分叉水平降主动脉及左房中部噪声低于对照组，两组差异无统计学意义（P>0.05）。

　　2.3 SNR与CNR的比较（表3）实验组肺尖水平右侧胸大肌、气管分叉层面降主动脉、左房中部信噪比低 于 对 照 组，两 者 差 异 具 有 统 计 学 意 义 （P<0.05）；两组气管分叉层面降主动脉对比噪声比差异无统计学意义（P>0.05）。

　　2.4图像质量主观评分比较 实验组与对照组纵隔窗图像质量评分分别为4.44±0.03和4.32±0.02（t=1.35,P=0.211）；两组差异无统计学意义，且所有图像质量评分均在4.0分以上，能够满足诊断要求，2名医师对图像质量评分的一致性较好（Kappa=0.778）（图1,2）。

　　2.5图像病变显示情况（表4）实验组与对照组病变构成比的差异无统计学意义（P>0.05）。

　　2.6辐射剂量的比较（表5）实验组CTDIvol减少约1.63mGy,约为25.91%;DLP减少约56.40mGy·cm,约为27.10%;ED减少约0.79mSv,约为27.15%,差异均有统计学差异（P均<0.05）。

　　3讨论

　　胸部增强CT扫描为多期相扫描，不同期相下，患者体内碘分布发生了明显变化，各组织器官之间的碘浓度在动脉期差别最大，这有助于我们明确锐影技术对图像对比的影响，因此我们选择对照条件无统计学差异的两组患者进行扫描，分析动脉期图像质量。

　　CT图像质量受很多参数的影响，对胸部CT增强来说，决定图像质量最重要的是对比度和噪声，业界为了综合评价图像质量引入了对比噪声比这个参的[4].近年来医学工作者也尝试很多技术来降低辐射剂量，如实时动态曝光剂量调节管电流、固定低管电压、固定低管电流、大螺距心电门控采集技术等均不同程度地降低了辐射剂量[5-7].锐影技术是目前在CT扫描环节最新的低剂量技术，相关研究已证明这种技术在显著降低辐射剂量的同时提高图像对比度[8,9].锐影技术是一种自动降低辐射剂量的技术，它能根据扫描的部位及目的的不同选择相应的条件设置，然后根据预先设定的图像质量水平，相应设定标准的质量参考kV,锐影技术能根据定位像的剖面密度及诊断目的进行调整来选择最合适的管电压及管电流，同时计算出CT剂量指数（CTDIvol）进行比较，然后从低到高依次选择管电压，如果CT的球管系 统 硬 件 允 许 则 选 择 最 低 的 管 电 压 进 行 扫描[10].锐影技术在保证图像质量、提高图像质量时，必须以保证图像CNR不变或增加为标准，在尽可能降低管电压的同时，适当增加管电流，而管电压的降低会使得X线与患者的光电效应比例增加，导致不同密度组织，尤其是高原子序数组织间的吸收差别加大，增加强化血管的对比度，同时提高了图像的CT值，才能实现明显降低辐射剂量的同时提高图像质量。本研究实验组气管分叉处降主动脉、左心房中部CT值较对照组明显增加，与文献报道相符[10].

　　Winklehner等[11]对体重指数在同一水平上的患者进行体部CTA扫描，使用锐影技术可以在图像背景噪声不增加的同时，辐射剂量降低约25%.本研究将锐影技术应用于胸部CT增强动脉期，结果实验组图像噪声较对照组稍低，噪声增加对软组织的影响较大，但增强后CT值的增加使得对血管的影响不大，因为这种效应可以通过CT值的增加来补偿[12].杨斌等[8,9]研究表明，单纯使用锐影技术，虽然图像噪声有所增加，但并不影响诊断的需求，而且剂量降低了42.98%;在联合使用SAFIRE迭代重建后，实验组的图像质量明显改善，而且辐射剂量降低了31.49%.而本研究将锐影技术应用在胸部CT增强中，实验组的图像噪声与对照组并无统计学差异，在提高图像对比度的同时，显著降低了辐射剂量。本研究表明实验组CTDIvol、DLP、ED较对照组均有降低，实验组有效辐射剂量ED较对照组减少约0.79mGy（27.15%）；证明锐影技术显著降低了患者的辐射剂量。本研究两组图像的对比噪声比并没有明显差异，与文献[11]报道一致。

　　本研究尚有一定的局限性，如没有按病变的性质进行分类研究，有待进一步深入研究。

　　综上所述，将锐影技术应用于胸部CT增强扫描中可以在降低图像噪声的同时降低患者的辐射剂量，还可以在保持图像信噪比不变的前提下，提高图像的对比度，值得临床上推广。

　　参考文献

　　[1]Brenner DJ,Hall RJ.Computed tomography-anincrean-ing source of radiation exposure[J].N Engl J Med,2007,357（22）：2 277-2 284.

　　[2]Behrendt FF,Schmidt B,Plumhans C,et al.Imagefusion in dual energy computed tomography:effect oncontrast enhancement,signal-to-noise ratio and imagequality in computed tomography angiography[J].In-vest Radiol,2009,44:1-6.

　　[3]Menzel HG,Schibilla H,Teunen D,et al.Europeanguidelines on quality criteria for computed tomography[J].Luxembourg:European Commission,2000:16 262.

　　[4]ULzheimer S,Endt H,Leidecker C.CARE kV How toOptimize Individualized Dose[J].SOMATOM Ses-sions,2011,28（5）：62-65.