64层螺旋CT心脏检查中体重指数与射线剂量关系的研究.pdf
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1、垦兰墅堡堂垄查婴生笙! ! 鲞笙! 塑 型型! 监竖型:! ! 型! :i 婴 6 4 层螺旋C T 心脏检查中体重指数与射线剂量关系的研究 王贵生1 ,高建华1 ,李剑颖2 ,叶道斌1 ,张如意1 ,李娜1 ( 1 武警总医院c r 科北京1 0 0 0 3 9 ;2 G E 中国c I 影像研究室北京1 0 0 1 7 6 ) 【摘要】目的:在6 4 层螺旋C T 心脏检查中,通过对不同体重指数( B ) 采用不同射线剂量的研究,达到均衡控制射线 剂量的目的。方法:实验分2 个步骤进行:连续选取1 0 0 例( c 组) 拟行6 4 层c r 冠状动脉成像的患者( 不限身高体重) , 使用
2、c E “g l t s p e e dv C r 机完成心脏扫描。采用6 4 0 m A ,1 2 0 k V ,0 3 5 s r ,层厚0 6 2 5 m m ,p i t c h0 2 2 0 2 4 ,B o w t i e 选用l a r g e b o d y 模式,后过滤C 2 重建。采像后在主动脉分出冠状动脉左主于的层面上下三层,以像素1 0 0 m 矗大小测量图像噪声,取 三层的平均值作为该病人的图像噪声;之后使用软件拟合患者B M I 和噪声的关系,得出线性方程;根据噪声和射线剂量 的公式,在噪声等于2 7 得到B M I 和管电流量的对应值;再连续选取1 0 0 例(
3、E 组) 拟行6 4 层C I 冠状动脉成像的患者( 不 限身高体重) ,先计算其B M I 值,根据之前得到的B M I 和管电流量对应值确定扫描时m A 值,其它扫描参数与前一致: 1 2 0 k V ,0 ,3 5 s r ,层厚0 6 2 5 m m ,p i t c h 0 2 2 。0 2 4 ,B o w t i e 选用l a 噼b o d y 模式,后过滤C 2 重建,以同法计算图像噪声。结果: C 组B M I2 5 0 8 2 6 4 ,心率6 2 0 3 9 7 2 。P i t c h 0 2 3 0 0 3 ,噪声2 4 5 64 - 5 0 3 ,有效剂量( E
4、D ) 1 7 6 3 1 6 8 r o S y ,图像质量 评分3 7 1 4 - 0 5 4 。拟合不同B M I 和噪声的关系,得出曲线回归公式:Y = 1 1 4 3 x 一6 0 ,R 2 = 0 5 5 ( y 为噪声,x 为B M I ,R 2 为 决定系数) ;根据射线剂量和噪声关系,得出X m a = F m a ( k l 。B M + C 1 ) i N a t 2 ,F m a = 6 4 0 m A ,k 1 = 1 1 4 3 ,C l = 一6 0 ,I N a = 2 7 ( H U ) ;E 组B M 2 5 8 7 3 1 6 ,心率6 7 2 0 1 4
5、 4 7 ,P i t c h0 2 3 0 1 6 ,噪声2 6 5 1 3 7 6 ,E D l 5 2 54 - 3 3 1 m S v ,图像质量 评分3 5 6 0 7 4 ,曝光剂量5 7 9 4 2 5 4 - 1 2 5 6 1 m A 。E 组E D 明显低于C 组( 降低约1 3 ) ,P 0 0 5 ,说明 虽然心率略有增加,但没有影响图像质量( 表3 ,图4 7 ) 。E 组E D 降低约1 3 。 表3c 组与E 组统计结果比较 2 7B M l 分类及与E D 关系 世界卫生组织将B M I1 8 5 2 4 9 划定为正常 体重范畴,以此为标准统计C 、E 组中B
6、 M I 小于2 4 9 ( 正常体重) 的资料,其中E 组平均管电流量为 4 3 3 7 1 6 4 8 m A ( 降低了3 2 ) ,E D 降低了3 3 ( 表 4 ) 。并比较B M I 和E D 分布的关系( 图2 ,3 ) 。 表4C 、E 组B M I 小于2 4 9 统计结果比较 3 讨论 3 16 4 层螺旋C T 心脏成像中低剂量管理的意义 和目前的方法 随着6 4 层螺旋C T 冠状动脉检查在临床广泛应 用,辐射剂量增加已引起放射界的广泛关注。但是 图像质量与辐射剂量是一对矛盾体,在一定范围内, 增加射线剂量可改善图像质量,但同时也会增加对 人体的辐射。因此,在6 4
7、层螺旋C T 心脏成像中实 行低剂量管理需要在确保诊断可靠性和避免群体危 害性这二者之间寻求一个平衡点 2 】2 。 目前有一些方法通过机器软、硬件来降低射线 剂量,如使用心脏前置滤线器、E C G 电流调控、心脏 噪声减除滤波器等。但由于不同个体对曝光剂量的 需求是不同的,所以最好能对不同个体实施个性化 的射线剂量控制。本研究即根据不同B M I 采用不 同管电流,使扫描方案因人而异,更加优化,从而避 免了小B M I 的个体可能受到过量辐射,B M I 超重个 体曝光剂量又可能不足 3 , 4 】。 3 2B M I 与图像噪声的关系 B M I 是以体重的千克数除以身高平方( 米为单 位
8、) ,是国际公认的一种评定肥胖程度的分级方法。 世界卫生细织将B M I1 8 5 。2 4 9 定为正常体重范 畴,2 5 2 9 9 为超重,3 0 3 4 9 为肥胖。 4 7 5 万方数据 图lB M I 和噪声的线性关系图图2B M I 小于2 4 9 时C 组B M I 和E D 关系显示E D 分布很集中图3B M I 小于2 4 9 时E 组B M I 和E D 关系显示E D 分布非常均衡图4 ,5 分别为c 、E 组心脏V I I 图像,其图像质量及冠状动脉分支显示情况无差异图6 ,7 分别为c 、E 组横 断图像,虽然图7 噪声高于图6 ,但图像质量完全可以满足诊断需求
9、图像噪声指在均匀物体的影像中,C T 值在平均 值上、下随机涨落,它使影像呈颗粒性。通常用较简 单的计算水模C I 值的标准偏差s D 表示 5 | 。当体 素减少时,噪声增大;层厚减薄时,噪声增大;曝光剂 量降低时,噪声也会增大 6 , 7 。根据公式1 可知B M I 和噪声呈线性关系,二者中度相关。B M I 越大,噪声 越高,为克服较高的噪声对图像质量的不良影响,就 需要增加曝光剂量;反之亦然 8 8 。 3 3 B M I 与管电流的关系 已知图像噪声与管电流关系,结合公式1 、3 得 出公式5 ,由此可推导出B M I 与管电流量的对应值。 我们假定,图像噪声在某个范围时对诊断不会
10、产生 不利影响,那么这个值就被确定为可接受的噪声值。 根据文献及工作经验,我们假设2 7 为一个可接受的 噪声值,带入公式5 即得出B M I 与管电流量的对应 关系。第二步实验是为验证公式5 的正确性,以期 达到对不同体重的个体均衡控制x 射线剂量的目 的。从图2 ,3 可见,在正常体重群体中,根据不同 B M I 使用不同管电流,管电流的分布非常均衡,尤其 对那些小B M I 的个体,避免了过量的曝光。E 组中 B M I 小于2 4 9 的患者,平均管电流为4 3 3 7 1 6 4 8 m A ,E D 均值( 1 1 6 6 1 9 7 ) m S v ,较常规组( C 组) 射 线
11、剂量下降约3 2 。这就很大程度避免了目前“ 层螺旋C r 冠状动脉成像中剂量单一( 多数情况为 6 4 0 m A ) 和过高的弊端。当然如欲得到极高质量的 图像,将噪声控制在2 5 ,那么根据公式5 ,管电流可 4 7 6 以仍为6 4 0 H 认 9 , 1 0 。 总之,对不同B M l 个体采用不同管电流量,对 于均衡控制x 线剂量有非常重要的意义,尤其对小 B M I 的个体降低x 线剂量的作用会更加明显。 参考文献: 1 高建华,孙宪昶,李剑颖,等不同前置滤线器对6 4M S C T 冠状 动脉成像质量及放射剂量影响的对照研究 J 中华放射学杂 志,2 0 0 7 ,4 1 :8
12、 5 8 8 6 1 2 高建华,王贵生,李剑颖,等E C G 电流调控技术对6 4M S C T 冠 状动脉成像质量和放射剂量的影响及评估 J 医学影像学杂 志,2 0 0 7 ,1 7 :1 0 9 5 1 0 9 8 3 高建华,孙宪昶,李剑颖等后置滤过器Q 对“排螺旋c r 冠 状动脉成像质量的影响 j 】中国医学影像技术,2 0 0 7 ,2 3 :7 3 7 6 4 高建华,戴汝平,郑静晨,等应用后过滤重组降低6 4 层螺旋 C T 心脏检查X 线剂量的初步研究 J 中华放射学杂志。2 0 0 7 , 4 1 :1 0 1 4 1 0 1 8 5 A n d r e a sH M
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