低劑量CT用于小氣道病變患者圖像質量的評價

馮光　耿廣　王力　張淑倩　申靜　張瑩　袁帥

[摘要]目的：評價低劑量CT用于小氣道病變患者圖像質量，尋找適宜掃描參數。方法：選取本院2011年11月～2013年11月診治的小氣道病變患者120例，采用數字隨機法分為4組，每組30例，分別給予不同的管電流（200mA、100mA、50mA、25mA），管電壓固定在100kV，行呼氣相全肺螺旋CT掃描，采用盲法對圖像清晰程度行主觀評分，分析圖像信噪比和x線有效劑量。結果：200mA、100mA、50mA劑量組，患者右肺上葉前段支氣管、右肺上葉前段亞段支氣管、右肺上葉前段血管的圖像主觀評分差異均無統計學意義（P>0.05）。25mA與其他組比較，上述圖像主觀評分差異均有統計學意義（P<0，05）0依200mA、100mA、50mA、25mA順序，圖像信噪比、x線有效劑量均呈不同程度下降趨勢。各征象的出現頻率上，空氣潴留的出現率最高，其次為磨玻璃樣密度影、肺大泡、肺實質微結節、墜積效應、小葉中心肺氣腫、小葉間隔線和間隔旁氣腫，各組間不同征象檢出率差異無統計學意義（P>0.05）。結論：采用管電流50mA和管電壓100kV進行掃描，不僅可以獲得可供診斷需要的圖像質量，同時明顯降低了有效輻射劑量，可用于對肺小氣道病變的CT評價。

[關鍵詞]低劑量CT；小氣道病變；圖像質量

中圖分類號：R445 文獻標識碼：A 文章編號：2095-5200（2015）01-020-03

臨床上通常將直徑小于2mm的小細支氣管稱為小氣道，小氣道具有氣流阻力小，但易阻塞，易受胸腔壓力變化影響特點。近年來，人口老齡化使小氣道病變的發生率持續走高。為了探討低劑量CT標準重建模式對小氣道病變患者圖像質量的影響，本次研究選取小氣道病變患者120例，采用數字隨機法分為4組，給予不同的電流（200mA、100mA、50mA、25mA），管電壓固定在100kV，行呼氣相全肺螺旋CT掃描，現報告如下。

1.資料與方法

1.1資料

2011年11月-2013年11月診治的小氣道病變患者120例，在CT掃描前一周內肺功能檢查提示小氣道功能中重度降低，經臨床表現、實驗室檢查、影像學檢查確診，排除患有其他器質性病變、感染性疾病患者。年齡為24-75歲，平均年齡為51.9±10.8歲，體重指數為17.6-27.9kg/m2，平均體重指數為21.8±1.3 kg/m2，其中男性76例，女性44例，采用數字隨機法分為4組，各組患者間基礎資料（年齡、性別、體重指數、小氣道病變嚴重程度等）差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。

1.2方法

使用美國GE公司生產的Bright Speed 16排螺旋CT掃描儀進行檢查，在掃描前先行呼吸訓練，先用力吸氣，再用力呼出全部氣體后屏氣，有助于提高掃描準確性?；颊呷⊙雠P位，雙手抱頭，頭先進掃描體位，不使用對比劑，于用力吸氣后再用力深呼氣末屏氣，由肺尖至肺底進行螺旋CT容積采集，要確保肺尖及雙側肋膈角掃描完整。掃描參數：x線管電壓為100kV，管電流分別為200mA、100mA、50mA和25mA；螺距1.375：1，層厚10mm，層間隔10mm，球管轉速0.8s/圈，床速27.5mm/圈，矩陣512×512。掃描結束后，將原始圖像重建，設定重建層厚1.25mm，層間隔1.25mm，窗寬為1000HU，窗位-700HU。將數據傳至后處理工作站進行分析。

1.3評定標準

有效劑量測量：記錄患者CT掃描劑量報表中的容積劑量指數CTDIvol和沿患者方向的曝光長度L，代人公式ED=CTDIvol×L×w計算x線有效劑量，公式中w為胸部的權重指數0.017 mSv/（mGy·cm）。

圖像主觀評價：重建薄層圖像圖像上不顯示任何參數。兩名資深影像診斷醫師采用盲法對每例患者CT圖像的右肺上葉前段支氣管、右肺上葉前段亞段支氣管、右肺上葉前段血管行主觀評分，當評分結果不一致時，則取其平均分。具體評分標準如下：支氣管顯示清晰，內外緣光整4分；支氣管顯示基本清晰，內外緣基本光整3分；支氣管顯示稍模糊、內或外緣不光整2分；支氣管內外壁均模糊但管腔仍含氣1分；支氣管完全顯示不清0分。血管清晰度評分標準為非常清晰、邊緣光整4分，基本清晰、邊緣基本光整3分，血管邊緣模糊2分，血管完全顯示不清1分。

圖像客觀評價：在工作站上對重建薄層圖像（層厚1.25mm）進行信號噪聲比測量。先將面積為50-70mm2的圓形興趣區放置于無空氣潴留的正常肺組織，然后拷貝并粘貼至同層面胸壁前方中線區。分別記錄氣管隆突層面正常肺組織CT值和同層面胸壁前方空氣CT值的標準差，代入公式：SNR=氣管隆突層面正常肺組織CT值/同層面胸壁前方空氣CT值的標準差，計算出該例患者CT圖像的圖像信噪比。

1.4統計學處理

數據資料都采用SPSS 16.0軟件進行統計學處理和分析，計量資料均采用均數±標準差（x±s）表示和F檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

2.結果

2.1各組患者間支氣管與血管主觀評分比較

各組患者間支氣管與血管主觀評分比較結果顯示（見表1），200mA、100mA、50mA劑量組3組間圖像比較，患者右肺上葉前段支氣管、右肺上葉前段亞段支氣管右肺上葉前段血管主觀評分的差異均無統計學意義（P>0.05）。25mA組與其他組比較，圖像主觀評分差異均有統計學意義（P<0.05）。

2.2各組患者間圖像信噪比與×線有效劑量比較

各組患者間圖像信噪比與x線有效劑量比較結果顯示（見表2），依200mA、100mA、50mA、25mA順序，圖像信噪比、x線有效劑量均呈不同程度的下降趨勢，相互間比較，差異均有統計學意義（P<0.05）。

2.3各組患者間小氣道損傷征象比較

各組患者間小氣道損傷征象比較結果顯示（見表3），各征象的出現頻率上，空氣潴留的出現率最高，其次為磨玻璃樣密度影、肺大泡、肺實質微結節、墜積效應、小葉中心肺氣腫、小葉間隔線和間隔旁氣腫。各組間不同征象檢出率差異無統計學意義（P>0.05）。

3.討論

小氣道是指直徑<2mm的氣道，包括終末細支氣管和呼吸細支氣管，小氣道雖然數量巨大，但在氣道阻力中所占比例不大，只有破壞嚴重時才有明顯癥狀及肺功能異常。近年來，小氣道病變的發病率一直處于高位，已成為臨床常見病癥。小氣道病變可大幅降低患者的生活質量，明顯影響患者的預后狀況。

由于小氣道病變具有管腔纖細、管壁菲薄、軟骨缺如等解剖特點，在病理狀態下很容易扭曲或陷閉，使用傳統檢查方法具有明顯的局限性。CT技術逐漸用于小氣道病變的診斷，具有高度的臨床價值，可為患者疾病的診斷提供有效的科學依據。低劑量CT檢查是目前臨床較為常用的檢查方法，在小氣道病變患者的檢查中具有諸多優勢，其疾病診斷的檢出率較高。采用呼氣相全肺螺旋CT掃描小氣道病變，具有較高的分辨率，可早期發現小氣道病變，特別是呼氣相CT，呼氣相掃描可清晰顯示正常與異常之間的微小差別，這是吸氣掃描難以發現的。通過制定這些病變密度的CT閾值便能定量出各自面積及所占全肺百分比，從而客觀了解不同病變范圍及嚴重程度。

降低CT輻射劑量的方法有多種，包括降低管電流、降低管電壓、增加螺距、增加圖像噪聲、減少掃描時間等。本次研究選用了降低管電流的方法，通過對給予不同的電流（200mA、100mA、50mA、25mA），管電壓固定在100kV，行呼氣相全肺螺旋CT掃描，分析圖像質量。CT掃描的圖像質量是由圖像對比度、空間分辨率、圖像噪聲、偽影等多個因素決定的，這些因素的相互作用，直接影響著圖像的敏感性，其中決定因素是噪聲，而圖像噪聲會隨著管電壓、管電流的增加而降低，其噪聲大小受圖像重建方式和像素等因素的影響。

本研究目的是在獲得較好的圖像質量同時盡量減低輻射劑量，尋求最佳的掃描條件。結果表明，管電流為200mA、100mA、50mA時，患者右肺上葉前段支氣管主觀評分、右肺上葉前段亞段支氣管主觀評分、右肺上葉前段血管主觀評分的差異均無統計學意義（P>0.05）。而25mA組患者右肺上葉前段支氣管主觀評分、右肺上葉前段亞段支氣管主觀評分、右肺上葉前段血管主觀評分的差異均有統計學意義（P<0.05），圖像質量損失較大。因而要想確保支氣管與血管主觀評分有效性的最低電流量為50mA。采用管電流50mA和管電壓100kV的掃描條件，不僅可以獲得可供診斷需要的圖像質量，同時明顯降低了有效輻射劑量，可用于對肺小氣道病變的CT評價。