儿童髋部和股骨的CT低剂量扫描

【关键词】  儿童 髋部 股骨 CT 低剂量扫描

螺旋CT扫描是对髋部、股骨病变作进一步检查的重要手段，随着CT应用的增多，群体辐射剂量也明显增加［１］。一次常规CT扫描的剂量相当于拍摄300张胸部X线平片的量，每降低10mAs的管电流相当于减少7～14张常规X线胸片的辐射剂量。儿童对放射线的敏感性远高于成人，相同CT扫描条件下辐射引发余生肿瘤致死率，1岁小儿是成人的10～15倍，但是大多数儿童CT检查仍在沿用成人标准，成为影响儿童健康的潜在因素之一［2］。CT低剂量扫描是减少直接照射剂量的最佳方法，胸部低剂量扫描已有不少研究，但国内对骨骼系统的CT低剂量扫描刚刚起步［3］。作者采用尸体实验和成人100例大样本对照的方法进行了研究。最后，参照试验结果以成人最低剂量为起点，逐步降低剂量值，得出一个儿童较合理的指标，应用于必需进行CT检查的儿童。现将这一研究结果报告如下。

    1  材料与方法

    1.1  设备

    1.1.1  多层螺旋CT机  型号GE LIGHTSPEED ULTRA，每转动360°时间0.5s，重建速度0.5s。探测器为16排等宽稀土陶瓷探测器，每个探测器在Z轴方向有效宽度为1.25mm，每旋转360°可采集8幅图像（在0.625mm、1.25mm、2.5mm层厚时）。

    1.1.2  测试仪器  美国Gammex RMI公司生产的T6580型CT检测性能组合模体，T6580型剂量仪，带T6C-LA型CT电离盒，以及美国Victoreen公司生产的76-415型剂量模体（直径32cm）。

    1.2  模具和尸体试验

    1.2.1  CT模具  将腹部剂量体模置于射线照射野中心，将电离盒依次插入体模的中心孔、上孔、右孔、下孔、左孔。每一孔均用21～210mAs多种剂量曝光，每个曝光剂量测3次，取3次读数的平均值。将CT校正水模置于扫描野中心应用多种剂量组合扫描，各层面噪声水平（H）。H=（s/k）×100%。s为时间（秒），k为1000Hu。根据不同剂量下噪声水平与mAs值的对应关系来说明超过一定范围后，过高的剂量对提高图像质量并无明显帮助。

    1.2.2  尸体试验  选新鲜尸体6例（死亡24h之内，2例女性，4例男性），进行各种剂量扫描。

    1.2.3  图像噪声的客观评价及方法  （1）测量方法：每个CT校正水模的图像选5点设置20mm2圆形感兴趣区（ROI）进行CT值和标准差测量，取平均值。每个病例选择同样层面的软组织、骨松质、骨皮质分别设置20mm2圆形或椭圆形感兴趣区（ROI）进行CT值和标准差测量，每个层面测量前、中、后三个点，取平均值，记录标准差数据。(2)对比方法：取扫描模具和尸体同一层面低剂量与常规剂量SD的平均值进行比较。（3）统计方法：以常规剂量图像为标准，采用t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

    1.3  临床验证

    1.3.1  对象  进行成人低剂量髋部、股骨CT检查与常规剂量的病例对照研究。选取在本院行胸部CT扫描的病人100例，随机分为三组。实验组（采用低剂量扫描）50例，男31例，女19例，年龄6～93岁（平均58.3岁）；对照组（采用常规剂量扫描）50例，男29例，女21例，年龄27～87岁（平均55.9岁）；儿童临床应用组26例，年龄8～18岁（平均11.23岁）。常规剂量以上海仁济医院常规腹部CT平扫参数为标准（管电流250mAs，管电压120kV）［4］。参照试验结果，以成人最低剂量为起点逐步降低剂量值，应用于儿童临床组。儿童CT扫描，在最高和最低值之间选择合适剂量，既要避免怕失败而使用成人的高剂量，也要避免过低剂量影响图像质量而重复检查。

    1.3.2  扫描方案  1.0s轴扫，层厚2.5mm。首先固定kV值，仅对mAs进行调整，然后固定mAs，仅对kV值进行调整。其余扫描条件完全一致。

    1.3.3  图像质量评估  （1）图像噪声的主观评价：首先由两位高年资医师在不知扫描参数的情况下分别独立阅片，统一排片窗位窗宽，软组织窗位30Hu，窗宽300Hu;骨窗窗位200Hu，窗宽1200Hu。（2）用Kappa方法对两名医师的同一病例观察结果是否一致性评定。(3)评分标准：以5分制作等级评分，1分：完全不能诊断；2分：较差，不能满足软组织诊断要求，骨折可见；3分：图像一般,能满足诊断要求，能做表面遮盖成像；4分：良好，能满足诊断要求；5分：优，能很好满足诊断要求。

    2  结果

    2.1  数据  在能够诊断软组织病变时以15.00为软组织SD值低限，30．00为骨松质SD值低限，以上结果为儿童应用2～8层螺旋CT扫描图像噪声测量值的上限，也供普通CT设定mAs和16～64层螺旋CT设定噪声指数（NI）时参考。

    2.2  Kappa值  Kappa值为0.59011，两名医师评定结果为中度一致性。

    2.3  儿童低剂量  以成人的最低剂量为儿童的最高剂量限制。青春期后期16～18岁的儿童可采用成人的最低剂量。儿童（学龄期和青春期前期）2～8层螺旋CT髋部和股骨在满足诊断要求的前提下扫描剂量降低的最低限度为80kV，150mAs。

    3  讨论

    本研究辐射剂量评价的参数选用单位是mGy的平均剂量加权指数（CTDIw），因为单位是mSv的有效吸收剂量与扫描范围、mA和螺距都有关系，而且测量复杂，故没有采用。机体层扫描剂量指数（CTDI）和多层扫描平均剂量（MSAD）这二个CT剂量的量是基本量，近年来衍生出一些新的量，但是，这些衍生量的概念都来自这二个基本量［5］。

    吸收剂量与mAs的关系，mAs增加10倍（21～210mAs）吸收剂量也增加10倍（中心4.4～44.2mGy，边缘8.8～83.2mGy），呈对应关系。mAs与吸收剂量同比升降，故可以使用mAs进行吸收剂量比较。

    管电流（mA）降低主要影响低对比分辨力，而对高对比分辨力影响甚小。量子噪声升高与mA值的平方根成反比，由骨性结构引起的线样伪影使影像质量下降，仅观察骨折时可以使用较低mAs，如果检查骨病同时要照顾到软组织的质量时需采用较高mAs。

    被检者所接受的剂量较常规剂量降低20%以上才能确认为剂量降低，管电压（kV）降低使X线光子能量较低，更接近骨、含碘的组织等含有高原子序数元素的组织或结构的“K-edge”，此时光电效应增强，降低kV的方法更适合于骨关节成像的低剂量扫描。采用80kV、80mAs时，噪声大，仅能观察骨折，故作者推荐无Z轴自动管电流技术的普通螺旋CT机在进行儿童髋部和股骨扫描时使用80kV、150mAs的低剂量扫描；成人普通多层螺旋髋部和股骨扫描在满足诊断要求的前提下剂量降低的最低限度是120kV、200mAs，推荐没有Z轴自动管电流技术的普通螺旋CT机在进行成人髋部和股骨扫描时使用120kV、200mAs的低剂量扫描。不同kV、mAs时软组织、骨松质的SD测量值见表1。表1  降低CT剂量和SD值对比(mGy)

    根据年龄分组标准，新生儿（出生后28d之内）、婴儿（满28d至1周年）、幼儿（1～3周岁）、学龄前期（4～7周岁）、学龄期（8～12周岁）、青春期(13～18周岁，青春期又分为青春期前期组13～15周岁，16～18周岁为青春期后期组）。本研究，儿童对象是8～18岁，故7岁以下儿童不适用本标准。16～18周岁各项影像指标与成人相似，最高剂量可采用成人最低剂量。

【】
  1 郑钧正.我国放射防护新基本标准强化对医疗照射的控制.辐射防护，2004，24（2）：47～91.

2 孟悛非，范淼.重视CT检查中的辐射剂量.中华放射学杂志，2008，42（10）：1015～1016.

3 秦维昌，刘传亚，亓恒涛.重视医用X线检查低剂量成像方法学的研究.中华放射学杂志，2008，42（10）：1013～1014.

4 冯琦，龚红霞，庄治国，等.自动毫安低剂量CT扫描对结肠病变的显示及其对图像质量的影响.中华放射学杂志，2008，42（10）：1023.

5 尉可道.再论CT剂量的表述.中华放射医学与防护杂志，2004，24（2）：178～180.