扫描参数（共5篇）
扫描参数 篇1
肺癌的发病率高,死亡率高,具有相对确立的高危人群,早期缺乏症状而疗效较好,一级预防效果并不理想,是一种适宜筛查的疾病[1]。早期通过胸片加痰涂片找癌细胞年度普查来筛查早期肺癌,已被证明不能降低肺癌的死亡率,其根本原因在于筛查的敏感性不够[2]。随着低剂量CT(LDCT)的逐步推广[3],这种敏感性高的方法再次鼓舞了人们的信心,早期肺癌的筛查开始重新成为研究的热点。1996年后,有关文献报告开始明显增多,但大多数文献报道,都集中于肺癌的检出率以及早期肺癌所占比例等数据上,争论的焦点也多集中于用LDCT筛查早期肺癌能否降低肺癌的死亡率[4]。而对于低剂量CT扫描的参数却没有统一的认识,肺癌的筛查也没有公认的程序,用低剂量CT筛查早期肺癌也存在广泛争议;医学界对于CT扫描是否会增大患者的致癌几率一直存在异议[5]。因此,采用最恰当的扫描条件,最大限度的降低病人的受照剂量,降低病人的二次诱发肿瘤的几率成为人们关注的焦点[6]。笔者结合CT的检测技术和实际扫描、随机对照,通过实验确定了CT低剂量扫描的最佳参数,具有一定的临床推广意义。
1 材料与方法
1.1 材料
本研究选用美国GE公司生产的Light Speed 16CT作为实验用机,该设备性能稳定,图像质量好,在临床上广泛使用,具有一定的代表性;性能体模选取美国体模实验室(AAPM)生产的Captain500作为标准体模。
肺是人体呼吸的重要器官,其内部为富含空气的空腔组织,其密度相差较大。肺CT的临床诊断主要要求有高的细节显示能力,即高的空间分辨率。由于本身组织密度相差较大,其密度分辨率无特殊要求。
1.2 方法(1)
在扫描床上正确放置Catphan 500体模的Catphan528和Catphan 515体模,使用140 k V/20、30、40、50、200 m A和层厚分别为1.25 mm和10 mm扫描,获取高对比度下分辨率图像和低密度分辨率图像,调节到最佳的窗宽窗位,记录肉眼看到的高分和低分值,并与国家CT检测验收标准(高低比度分辨率≥5LP/cm,低对比度分辨率≤7.0 mm@0.5%)[7]的要求进行比较,记录下符合标准的最低扫描条件值。
(2)选择2009年8月-12月有咳嗽、咯痰、咯血等呼吸道症状且X线胸片发现病灶的志愿者60例,分别采用标准条件和步骤(1)获取的低剂量最佳条件进行肺部常规扫描,采用热释光剂量计(TLD)放置人体敏感部位的体表对应部位,测试病人的皮肤受照剂量,获取图像。
(3)对获取的扫描图像打印胶片,遮挡扫描条件,分别请两名从事放射科影像工作10年以上的资深医生对获取的图像进行盲评,分辨图像的细节,进行评价。
2 结果
扫取性能体模,采用140 k V和分别为200 m A、50m A、40 m A、30 m A和20m A进行扫描,对获取的图像调节合适的窗宽窗位,记录读取的关键性能参数,经过比较140 k V,30 m A为合适的低剂量扫描参数。获取的图象如图1所示。左侧两个图为140 k V/200 m A扫描获取的高对比度分辨率和低密度分辨率图像,采取STND标准重建算法重建,获取的高对比度分辨率为8l p/cm,低对比度分辨率为4 mm@0.5%;右侧为采用140k V/30m A低剂量扫描获取的图像,其高对比度分辨率为7lp/cm,低对比度分辨率为7 mm@0.5%,均满足国家CT检测标准(高对比度分分率≥5l p/cm,低密度分辨率≤7mm@0.5%)。考虑到肺为空腔组织,其实际密度要小于模体组织,故其实际扫描特性应优于模体组织。
对于6 0名志愿者分别进行1 4 0 k V/2 0 0 m A和140k V/30m A扫描,部分结果如下图2所示。图2分别罗列同一病人肺窗和纵隔窗不同扫描条件图像,左侧为常规剂量获取的肺窗和纵隔窗的图像,右侧为140 k V/30m A低剂量扫描获取的肺窗和纵隔窗图像。从图中可以看出两种剂量扫描获取的肺窗图像在细节上没有差异,而纵隔窗低剂量获取的图像颗较粗,感觉上略逊于常规剂量扫描的图像。
扫描的图像打片后遮盖扫描条件,邀请两位临床一线工作的资深影像学医师进行盲评,阅片。
对两个医师的可诊断和不能诊断的结果进行合并后,评价其一致性,一致性良好。
对照组诊断原发性肺癌19例,转移性肺癌12例,肺结核3例,肺炎14例,正常15例;实验组诊断原发性肺癌17例,转移性肺癌11例,肺结核3例,肺炎15例,正常14例。
3 讨论
(1)有效的降低了病人的吸收剂量[8]~[11]
目前由于CT引起的医疗X线照射已经占到了整个医疗辐射的70%以上,也是引起医疗照射二次损伤的主要原因。通过降低扫描的参数,可以有效地降低病人受照剂量。本研究中使用常规条件140 k V/200m A扫描的病人其剂量长度乘积(DLP)在200.88~347.13 m Gy*cm之间,而使用140 k V/30m A低剂量扫描DLP在32.26~50.74m Gy*cm之间,仅相当于常规剂量水平的10%~20%,可以有效地降低病人由于X线照射引起的辐射不确定效应,最大限度地保护了病人的人身安全。
(2)降低设备损耗,延长球管的使用寿命
X线是由高速运行的电子流撞击阳极靶面后产生。CT球管的寿命受曝光次数和每次曝光时毫安秒多少的制约。曝光次数多,CT球管阳极靶面受撞击的次数多,球管的受损几率大。扫描时使用的m As高,高速运行的电子流对靶的撞击面积增大,球管受损几率及损害程度相应增加[12]。曝光时间和次数相同,高m As扫描对CT球管的损害无疑大于低m As扫描。螺旋CT机球管常处于高速旋转且扫描时持续曝光的状态,一般都具有热容量限制。如果CT扫描时m As过高,可致CT球管的过热几率增加,损耗加大,从而加速球管的老化,进而降低图像质量。本组资料显示相同肺部扫描长度(220mm),低剂量(30m A)螺旋CT扫描的总m As为550m As,常规剂量(200m A)扫描为3521m As,前者仅为后者的15.6%。由于低剂量扫描总m As减少,扫描时CT球管发生过热的几率相应减小,利于延长其寿命,从而降低检查成本。
(3)图像的亮度
采用低剂量扫描后,因为X射线的量是与曝光的m A成正比的,m A降低,导致从球管的出射X线量显著降低,从而使图像在同等窗宽窗位下亮度降低,读片的医师在一开始会不适应,习惯后无问题。
摘要：目的本文研究了CT低剂量肺扫描最佳条件的选取。方法使用CT性能体模,分别进行140kV与20/30/40/50/200mA扫描,对扫描到图像的密度分辨率,高对比度分辨率进行检测,选取符合国家CT检测标准的图像进行比对,获得符合图像标准的最佳扫描条件;对60例病人分别进行常规剂量扫描和最佳低剂量扫描,记录扫描剂量,请两名资深医生对获取的图像进行盲评,获取结果。结果肺CT低剂量扫描可有效地降低病人的剂量。结论140kV/30mA是进行肺肿瘤CT低剂量筛查扫描的最佳条件。
关键词：肺CT,低剂量扫描,肺肿瘤
扫描参数 篇2
1 资料与方法
1.1 一般资料
本次研究在2011年10月获得了29例志愿者的支持,其中筛选后留25例志愿者作为本次的研究对象。所有25例志愿者经过检查,无任何肝脏疾病,即肝功能正常状态,且志愿者经过询问检查,对增强扫描没有禁忌问题,能够耐受长时间屏气。其中有男17例,女8例,年龄在28～67岁,平均(45.2±2.7)岁。
1.2 技术与参数设置
CT灌注成像扫描的方法是通过应用PHILIPS公司Brilliance16层螺旋CT扫描机,对靶层面(肝实质最大层面)的进行单层的动态增强扫描,靶层面的选择包括了门静脉、腹主动脉和脾。然后再经肘前静脉进行对比剂注入,MEDRAO公司STELLANT双筒高压注射器,对比剂选择优维显或欧乃派克40～50mL,控制注入速度:在4.0～5.0 mL/s的范围内。注射完毕开始计算时间,在7～9s后进行扫描,选择cine方式,注意提示患者需要进行长时间的屏气,扫描连续性,并要求达到45s,完成45层的扫描。参数设置:120 kV,230 mA,层厚10 mm,扫描速度1层/s。
1.3 CT扫描图像后处理
完成图像数据在Bxtended Brilliace TM workspace.(Release2.1.1)工作站的传送,通过perfusion2软件作图像后期处理。选择ROI(兴趣区):肝脏、脾、主动脉或肝动脉、门静脉等。完成ROI选择,软件将自行完成时间-密度曲线(TDC)的处理。
1.4 灌注参数计算
参数的计算是依据TDC的具体的数据来获得的。包括了主动脉强化峰值或肝动脉强化峰值、门静脉强化峰值、脾强化峰值时间。同时,需要设置界:脾强化峰值时间。可以获得设置界后,肝实质的和脾实质的(脾强化峰值前后)最大斜率(SL1和SL2)。比较肝动脉显示良好者的检测情况。本次灌注量的单位采用为mL/min。根据去卷积模型法原理,获得近似肝动脉灌注图和近似门静脉灌注图,在利用软件中重建动态增强扫描过程中不同的数值作近似肝动脉灌注指数图和近似门静脉灌注指数图的图像重建。最后,再获得ROI的绘制成形,之后可以测算得到相关的数值:动脉期肝实质的BF值、门静脉期的BF值、近似HPI值和近似PPI值。
1.5 统计学分析
本次研究采用SPSS 17.0统计软件进行分析处理,作t检验,并以表示均值与误差值。
2 结果
2.1 参数的计算
依据各个不同的组织结构获得的TDC数据,计算相关的参数,如表1所示,有25例志愿者的相关计算值,其中16例肝动脉显示良好者的参数计算值。
2.2 2种方法的灌注参数值的比较
通过最大斜率法和去卷积法重建出灌注图像获得的相应值的比较,在t检验上,斜率法与去卷积法在灌注参数的比较上为无显著性差别,如表2所示。
3 讨论
3.1 肝脏CT灌注成像的扫描技术
据相关报道显示,实践中对注入对比剂后开始计算时间到开始扫描之间的时长是不一致的,设置的顺序也是有差别的[2]。本次研究通过应用电影扫描,扫描的步骤是作屏气,注射对比剂后马上计算时间,待7～9 s进行扫描,扫描需要连续性,为45层,共用时45s。在控制注入对比剂的剂量与速度方面上,需要明确最大斜率法中的要求,因注射剂量和速度的不同将会对成像造成较大的差异,本次设定的剂量为40～50 mL,而速度控制在4～5 mL/s,而得到的图像也比较理想,志愿者并没有出现任何不良反应。
3.2 肝脏CT灌注参数图像的重建
为了更好地重建近似HAP图和近似PVP图,需要依据去卷积法的原理,结合CT灌注应用软件,将扫描获得的第一个层面与脾强化峰值层面间所有层面进行结合,形成一个重建单位,同时,需要确定供血动脉,本次重建设定主动脉,可以形成肝动脉期BF图,即为近似HAP图。根据上述仅以肝动脉作为供血动脉的特点,可以发现本图是可以显示肝动脉灌注的具体表现状况的[3]。近似PVP图的形成,主要是将脾强化峰值层面和灌注扫描的最后一个层面间所有层面进行结合,同样形成一个单位,再进行重建,此时的供血动脉选择门静脉,可获得BF图。而为了获得近似HPI图和近似PPI图,需要运用软件中重建动态增强扫描过程中不同时相CT增加值比率图的功能进行近似灌注指数图的重建。
总之,CT灌注成像在应用到肝脏及其疾病中,相对于其他方法是具备了一定的优势特点,表现为易操作,简易计算,无创伤,均易接受,可以获得不同组织的TDC,并测定多种灌注指标,安全可靠性较其他方法强,信息较为全面,有利于定性诊断,图像重建后直观可辨[4]。然而此方法在应用中也存在条件制约,表现为单层面扫描,移动或其他运动影响图像的质量,不适合老年人及儿童屏气扫描,身体部位缺失问题导致靶层面的选择不全。
摘要：目的 探析肝脏CT灌注成像扫描程序、灌注参数计算和灌注参数图像重建方法。方法 2011年10月选择25例肝功能正常的志愿者作为本次的研究对象,进行CT灌注成像扫描,完成结果的计算和图像的重建。结果 通过应用电影扫描,扫描的步骤是作屏气,注射对比剂后马上计算时间,待79 s进行扫描,扫描需要连续性,为45层,共用时45s,可以获得预计的图像,再采用软件进行图像重建,应用效果良好。结论 CT灌注成像在肝脏及其疾病的应用中较其它影像学检查方法具有明显的优势,同时也存在一定的条件限制。
关键词：CT灌注成像,扫描程序,灌注参数,图像重建
参考文献
[1]马树华,廖玲敏,程晓玲,等.CT灌注成像的时间-密度曲线及灌注参数在肺内肿块诊断中的作用[J].中国医学影像技术,2009,25(5):775.
[2]薄晓庆,苏冠琴.MSCT三期增强扫描和灌注扫描在肺部结节(肿块)诊断中的应用[J].内蒙古医学杂志,2009,56(11):1333-1336.
[3]李英.螺旋CT灌注成像技术在肝纤维化中应用的临床对照研究[J].中国医药指南,2011,9(12):68-69.
扫描参数 篇3
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取该院腰椎CT扫描患者95例, 随机将其分为5组, 每一组男11例, 女8例。其中, 1组, 年龄22~83岁, 身高153~188 cm, 体重52.1~90.3 kg;2组, 年龄20~82岁, 身高152~187 cm, 体重53.5~91.2 kg;3组, 年龄18~83岁, 身高151~188 cm, 体重51.3~93.2 kg;4组, 年龄23~82岁, 身高153~187 cm, 体重50.8~92.1kg;5组, 年龄22~87岁, 身高154~185 cm, 体重53.1~90.6 kg。
1.2 CT扫描技术
1.2.1 CT扫描
本研究采用美国GE 64层Light Speed容积CT扫描设备, 扫描范围:自腰3椎体中部至骶1椎体中部。扫描技术条件[8]:轴向扫描 (axil) , 管电压采用120 k V, 旋转时间1.0 s, 层厚、层距均为0.625 mm, 准直器宽度20 mm, 扫描视野为small body, 显示视野为25 cm, 重建算法采用标准算法。5组CT扫描的管电流量分别为:240、160、120、80 m As及60 m As。
1.2.2 图像重建和重组
将扫描图像传至adw 4.3工作站, 在图像后处理工作站用多平面重组软件分别重建腰3/4、腰4/5及腰5/骶1三个椎间盘层面3 mm层厚、3 mm层距的软组织图像, 重建视野为15 cm。
1.3 图像质量评价
将重建所得图像由第三者随机排列, 再由两位资深影像学主任医师和主治医师在图像后处理工作站的显示器上, 以4分法评价[9]所有重建图像。影像学诊断有明显影响得1分, 对影像学诊断存在轻度影响得2分, 基本满足影像学诊断要求得3分, 完全满足影像学诊断要求得4分。评价时取窗宽350, 窗位50, 同时将所有扫描参数信息隐藏。图像质量评价的标准包括椎间盘∕神经根∕硬膜囊、椎旁肌肉及伪影3项, 具体如下。
1.3.1 椎间盘∕神经根∕硬膜囊
椎间盘后缘、神经根及硬膜囊显示模糊得1分;椎间盘后缘、神经根及硬膜囊显示不佳得2分;椎间盘后缘、神经根及硬膜囊显示较好得3分;椎间盘后缘、神经根及硬膜囊显示清晰得4分。
1.3.2 椎旁肌肉
椎旁肌肉层次显示模糊得1分;椎旁肌肉层次显示不佳得2分;椎旁肌肉层次显示较好得3分;椎旁肌肉层次显示清晰得4分。
1.3.3 伪影
图像含有大量伪影得1分;图像内伪影较多得2分;图像内伪影较少得3分;图像内没有伪影得4分。
1.4 辐射剂量评价
每组扫描参数设定后, 通过CT扫描主机显示器观察并记录设备自动生成的扫描容积平均剂量CTDIvol的数值, 对比分析5组CT扫描的辐射剂量。
1.5 统计方法
利用统计软件SPSS 18.0系统对所得资料及数据进行统计学处理。各组患者一般资料及不同扫描条件图像质量评分的统计学分析均采用完全随机设计多个样本间多重比较的非参数秩和检验。
2 结果
2.1 两位医师评价结果的一致性
两位医师对椎间盘∕神经根∕硬膜囊、椎旁肌肉及伪影的评价结果的一致性较好, 其Kappa值介于0.79~0.93之间, 因此仅采用一位医师的数据做进一步的分析。
2.2 图像质量和辐射剂量比较
2.2.1 图像质量比较
不同扫描条件各组图像质量评分, 见表2。不同扫描条件, 椎间盘∕神经根∕硬膜囊、椎旁肌肉及伪影各组差异有统计学意义 (P<0.05) 。
椎间盘/神经根/硬膜囊方面, 80 m As组~240 m As组图像对其显示较清晰 (图1~4) , 评分均在3分以上。60m A组有4例 (21.1%) 椎间盘边缘显示欠淸 (图5) , 对影像学诊断存在轻度的影响。
椎旁肌肉方面, 肌肉层次显示清晰度随管电流的降低逐渐下降 (图1~5) , 60 m As组有4例 (21.1%) 肌肉层次显示欠佳, 对影像学诊断有轻度的影响。
伪影方面, 60 m As组有3例 (15.8%) 出现较多伪影, 位于腰5/骶1椎间盘所在层面, 对影像学诊断有轻度影响。
注:图1~5均为腰5/骶1椎间盘层面图像, 管电流量分别为240、160、120、80 m As及60m As
2.2.2 辐射剂量比较
240、160、120、80 m As及60 m As的CT扫描, CTDIvol值分别为20.22、13.57、9.99、6.81、5.11 m Gy, 5组扫描辐射剂量值大致呈线性下降。
3 讨论
CT问世已经40多年, 其扫描技术日新月异, 临床应用亦日益广泛。目前, 多排螺旋CT, 凭借先进的扫描技术以及多方位的图像后处理技术, 使其成为一项非常重要的医学影像学检查项目。但是, 当前大部分CT设备原始扫描参数的设置仅考虑了图像的质量, 而忽视了其带来的扫描剂量, 因而使患者获得了更多的辐射危害。但是, 仅仅为了避免辐射而降低扫描条件, 则会降低影像学诊断信息, 图像质量则难以保证。因此, 图像质量不影响影像学诊断的前提下, 降低CT扫描的辐射剂量, 是当前最为实用且有效的方法。
降低CT扫描的辐射剂量可以通过降低管电压、增加螺距及降低管电流量3个方面来实现。如果降低扫描的管电压, 就会降低X射线光子的能量, 低能量X射线更容易导致人体组织吸收X线剂量的增加。增加螺距将使扫描时间减少, 进而使扫描的辐射剂量得到相应程度的降低, 但过大螺距很可能因此而漏检微小病灶, 同时增大螺距将会降低Z轴分辨力, 图像质量也会有所下降[10]。而降低管电流量, 可以有效地减少X射线光子数目, 从而使扫描产生的剂量有所降低, 而且其调节范围也比较大, 因此, 降低管电流量是当前研究最全面的降低CT扫描辐射剂量的研究方法。
国内部分学者对腰椎低剂量CT扫描进行了一定的研究。徐启兰等[11]分别采用实验低剂量 (100 m As) 和常规剂量 (200 m As) 进行扫描, 实验扫描图像比常规扫描图像质量略有下降, 但仍能满足影像诊断, 而实验低剂量扫描所获得的辐射剂量是常规剂量扫描的一半。王保兵等[12]采用智能扫描模式及常规固定管电流扫描, 智能扫描模式在一般体型及较瘦体型患者中图像质量与常规固定管电流扫描相比无明显下降, 但辐射剂量分别下降约32%及65%。该研究通过逐步降低管电流扫描, 对比分析所得图像质量与辐射剂量, 在不影响影像学诊断的前提下, 扫描管电流最低可降到80 m As, 而80 m As扫描的辐射剂量仅240 m As扫描的1/3。该研究的腰椎低剂量扫描的剂量比以上两种研究有所降低, 将更有利于患者的防护, 低剂量扫描的具体方案也得到进一步明确。因此, 对于腰椎软组织病变的CT扫描, 我们建议采用80 m As扫描, 既可以满足软组织显示的需要, 又可以显著降低患者的辐射剂量。
参考文献
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扫描参数 篇4
1 管电流和管电压对辐射剂量的影响
(1)管电流与辐射剂量呈线性关系,降低管电流是减少辐射剂量的有效方法。研究表明如果管电流降低50%,则辐射剂量减半。X线束的能量和光子数量受管电压和管电流影响。在特定时间内,X线光子数与管电流和曝光时间的乘积(m As)成正比。研究表明,在头颅、颈部、胸部、腹部和儿童骨盆等部位的CT扫描中,降低管电流对图像质量并没有明显的影响。因此,对上述部位CT扫描,应尽可能降低管电流,以减少患者所受辐射剂量。但必须牢记的是降低管电流,图像噪声可能随之增加,进而可能影响到最终诊断结果,甚至无法做出诊断。一般噪声主要影响低对比度分辨率。对于低对比组织区域,由于组织间本身缺乏密度对比,如果过分降低管电流,就意味着噪声增加,噪声可能会淹没某些细微结构。因此,在降低管电流时,必须考量扫描区域组织结构和诊断目的等,不能盲目。例如,腹腔因存在腹膜脂肪的天然对比,即使降低管电流扫描,组织结构之间依然可清晰分辨,但是对于缺乏腹腔脂肪组织的病例,各器官之间密度对比不明显,如果仍然过分地降低管电流,则由于受噪声影响,组织间的鉴别将更加困难。总之,对于自然对比比较明显的组织结构扫描,应该尽可能降低管电流,以减少患者所受辐射剂量,反之则应慎重。
(2)管电压决定了X线的能量,即X线的穿透力,同时对辐射剂量也有明显的影响。管电压对图像质量的影响包括图像噪声和组织对比。一般认为,对那些本身缺乏天然对比的组织结构扫描,适当降低管电压对组织间固有对比影响不大,但却可以明显减少辐射剂量。辐射剂量与管电压平方成正比,噪声与管电压成反比。降低管电压可以明显的减少辐射剂量,但同时也可能增加图像噪声。特别是对那些体型较大患者,由于管电压降低,X线的穿透力不够,到达探测器的X线减少,量子噪声增加,从而使图像质量下降。因此,在采用降低管电压的方法减少辐射剂量时,必须考虑到对图像质量的影响。研究表明k Vp由140减低到120,辐射剂量则可减少20%~40%。对大多数患者,管电压采用120 k Vp足矣,只有那些体型特别大的患者,才用140 k Vp扫描。由于与体型大小有关的组织对比、图像噪声和辐射剂量之间的复杂关系,采用降低管电压的办法减少辐射剂量的临床价值仍需进一步研究。但可以肯定是对那些形体较小的部位和个体,特别是婴幼儿,降低扫描k Vp剂量优势特别明显。Lieberman等[1]的研究结果表明,在儿童头颅CT扫描中,降低管电压可以最大限度的减少患儿的辐射剂量,但图像对比噪声并没有明显降低。鉴于管电压对辐射剂量影响非常明显,今后应更进一步研究采用管电压技术降低辐射剂量的可行性及应用范围。
2 扫描模式对辐射剂量的影响
2.1 螺旋扫描模式对辐射剂量的影响
由于螺旋CT的特殊扫描模式,在开始扫描和结束扫描有一段扫描为无用数据。由于单层螺旋CT比多层CT具有更高的剂量效率,因此,这种无效辐射在多层螺旋CT尤为明显。在多层CT螺旋扫描时,扫描起始的图像数据并未投影在整个探测器阵列中,只有部分探测器排接收到扫描数据,因此这部分数据不能用于重建完整的图像。与之相似,在扫描结束时,也有部分扫描数据投射在探测器排之外。另外,由于图像平面与数据采集平面的差异,螺旋扫描需采用180°或360°插补方式重建图像,对于空间分辨率要求较高的结构,通常采用小螺距扫描使数据部分重叠,以提高空间分辨率,加之不间断扫描,辐射剂量较传统步进扫描要高,正是基于上述原因,在临床实践我们应尽可能采用步进扫描方式,减少患者的辐射剂量。
2.2 步进模式
采用步进式扫描,每个360°扫描的起始和结束均在同一Z轴位置,准直射线全部落在图像层面的探测器上,因此不存在无效辐射。另外,每个360°之间为连续、顺序扫描,相互之间没有重叠。正是基于上述2点,步进扫描模式与螺旋扫描方式相比,在减少患者辐射剂量方面更具优势。近年来,随着对辐射危害的认识,人们越来越认可步进扫描的辐射优势,特别新近的多层CT,每360°的覆盖范围超过400 mm,每一周的扫描时间小于300 ms,对大多数器官步进扫描也可一次屏气完成,完全克服了传统步进扫描的缺点,步进扫描的辐射优势凸显出来,最初的步进扫描方式有回归的趋势。目前,各CT生产厂家都开发了用于CT心脏成像的心电前置门控步进扫描技术[2]。如西门子公司近期开发的自适应心脏步进扫描技术“Adaptive Cardio Sequence”,以步进扫描为基础,基于心电信号准确预测出下一个心脏舒张期,只在心脏舒张期采集图像数据,其他期相时间不发射X线,以此来减少不必要的辐射。将Adaptive Cardio Sequence用于双源CT心脏成像,83 ms的时间分辨率不仅技术可靠性高,同时进一步大大降低了辐射剂量。GE医疗公司则在心脏CT成像时,采用前门控X线点发射技术步进方式扫描,在3~4个R-R间期即可完成整个心脏的扫描,辐射剂量由原来螺旋方式扫描的13~21 ms V降低到2 ms V左右,最低可达1 ms V以下,甚至低于常规心导管(DSA)检查的辐射剂量。我们认为随着宽体探测器的应用,是否在其他部位也采用步进扫描方式值得探讨。
3 准直宽度、进床速度和螺距对辐射剂量的影响
3.1 线束准直宽度对辐射剂量的影响
在其他条件不变的情况下,线束准直宽度大,辐射剂量小,反之辐射剂量大。线束准直宽度对辐射剂量的影响可从以下2方面理解:(1)线束准直宽度大,因锥形线束所致的非成像射线束(伴影)辐射剂量占有用射线束剂量的比例小,剂量效率高,则患者所受辐射剂量减少;(2)线束准直宽度大,完成指定区域扫描时间短,总辐射剂量少。总之,对于确定的扫描区域,线束准直宽度越大、扫描圈数越少,无用辐射和总辐射剂量都随之减少。对非等宽探测器类多层CT,线束准直宽度与Z轴分辨率有关,选择高Z轴分辨率,则线束准直宽度小,反之大。如东芝Aquilion 16层CT,根据所要求的Z轴分辨率不同,线束准直宽度可选择16×0.5 mm或16×1 mm。在临床实践中,应根据所要显示的解剖结构及诊断目的,合理选择Z轴分辨率,除非对Z轴空间分辨率有特别要求,否则尽可能选择大的线束准直宽度,以减少患者辐射剂量。
3.2 进床速度对辐射剂量的影响
在螺旋CT中,进床速度通常定义为机架绕人体转一圈进床的距离,由于不同类型的CT完成一圈扫描的时间各异,且时间可由操作者根据扫描部位需要在一定范围内人为调整,因此也有作者在文献中将其换算成每一秒的进床距离。对于确定的线束准直宽度,进床速度越快,螺距越大,完成指定区域的时间越短,总辐射剂量越少。
3.3 螺距对辐射剂量的影响
在采用螺旋模式扫描时,线束准直宽度、进床速度和螺距是3个相互关联的参数。它们都对辐射剂量、图像质量产生影响。高螺距扫描能减少有效辐射剂量,同时螺距伪影也会增加,图像质量下降。因为增加螺距必定导致层面敏感曲线(SSP)下降,使Z轴的空间分辨率下降,最终影响图像质量。有研究表明[3],在其他参数不变的情况下,螺距1.5与0.75扫描,其图像质量并没有明显的差异,但螺距1.5的辐射剂量却降低了50%,因此一般情况下应尽可能采用螺距1.5扫描,除非需要显示某些特殊细微结构。
4 结束语
CT辐射剂量大小主要与设备本身和扫描参数设定有关。影响CT辐射剂量和图像质量的因素很多,有的需要设计者或制造商通过技术改进与创新才能解决,有的则是操作者在使用过程中,通过优化各种成像参数即可实现。因此,减少CT辐射剂量需要设计者、制造商和使用者共同努力。对于CT使用者来说,充分了解与辐射剂量有关的可调扫描参数,在设计扫描方案时,通过对扫描参数的合理配置,尽可能减少患者的辐射剂量。本文所述影响辐射剂量的因素,均为设计扫描方案时可以改变的技术参数,操作者可以根据患者体型、扫描部位、组织解剖结构及诊断目的进行调整和选择,以此实现机降低辐射剂量,又保证图像质量满足诊断要求。
参考文献
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扫描参数 篇5
自从多层螺旋CT机问世以来,CT技术日新月异,CT机性能的不断提高,双源CT作为一种安全、可靠、经济、简便、无创性的检查技术,对心血管病变的准确诊断方面越来越受到临床的认可。但是X射线的辐射给机体带来的损害是无法避免的。所以在不影响图像质量,满足诊断要求的前提下,对于心率控制在70次/min以下的患者,采用双源CT前瞻性序列扫描技术是可行的。
1 材料与方法
1.1 一般材料
选取2008年2月~2009年8月怀疑冠状动脉疾病的患者100例,行双源CT低剂量冠状动脉扫描。其中,男58例,女42例,年龄27~76岁,平均53岁,心率42~70次/min。
1.2 检查设备
西门子SOMATOM Definition双源CT(Dual Source Computed Tomograph,DSCT),采用双筒高压注射器。Syngo In Space三维处理软件技术:最大密度投影(maximum intensition projection,MIP),观察血管与钙化的关系;曲面重建(curved planar reformations,CPR),利于观察单支血管的狭窄;容积再现(volume rendering technique,VRT),观察冠状动脉与周围组织的关系及多平面重组(multiplanar reformations,MPR)等多种图像后处理技术行冠脉重建来显示血管。
1.3 检查流程
(1)扫描前对患者进行严格的屏气训练,时间约12~15s。
(2)扫描前30min舌下含服倍他乐克25~50mg。
(3)扫描前3min舌下含硝酸甘油片剂0.5mg。
(4)选择非离子型碘对比剂(碘普罗胺370mg I/m L)。
(5)Test bolus:自右肘静脉注射15m L对比剂,注射速率同冠状动脉CTA流率(4.5~5.5m L/s)。中间无间隔以同速率注射生理盐水50m L,为了减少患者辐射剂量,在对比剂注射10s后开始行动态扫描,感兴趣区设定在升主动脉。测升主动脉增强峰值时间,将此时间加上10s的监测时间,再加上3s作为冠状动脉CTA扫描的延迟时间。
1.4 扫描参数
1.4.1 固定参数
准直器宽度32×0.6mm,重建层厚0.6~0.75mm,视野(FOV)150mm×180mm,重建函数B25f,采集期相70%R~R间期。
1.4.2 需要调节的参数
根据不同的BMI(以体重/kg除以身高/m2)对管电压、管电流进行调整,见表1,扫描时间12~15s(由选择的扫描范围决定)。
1.5 图像质量的评定
由两位经验丰富的影像诊断医师采用双盲法对图像进行评价,将图像质量评价标准分为5级。I级:图像显示清晰,所有血管充盈良好、连续、无伪影;II级:图像质量满意,仅一段血管边缘轻度模糊,无错层或阶梯状伪影;III级:图像质量基本满意,有两段血管管壁出现模糊,无错层或阶梯状伪影;IV级:图像质量差,多段血管管壁模糊,部分血管出现错层伪影;V级:图像质量非常差,伪影严重,管脉无法分析。图像质量为I~II级者可认为是优质图像;III级者为可评价图像;IV~V级图像伪影较重,为不可评价较差图像[1]。以上相当于3D冠脉束/CPR对图像质量的评价。I级:LM、LAD、LCx、RCA及主要分支均可清晰显示,且轮廓清晰,边缘锐利;II级:LM、LAD、LCx、RCA及主要分支均可显示,但边缘轮廓模糊;III级:LM、LAD、LCx、RCA可显示,其他分支显示不清;IV级血管主干或分支出现错层,管腔不连续,影响诊断。
2 结果
(1)心率控制在70次/min以下的患者,双源CT低剂量冠状动脉CTA成像可根据不同BMI,使扫描方案因人而异,更加优化,并可得到满意的图像,见表2。
(2)前瞻性序列扫描技术的平均容积CT剂量指数(CT does index volume,CTDIVl)和剂量长度乘积(does length product,DLP)大约是回顾性心电门控的1/3;
有效剂量ED(Effective dose,ED)大约是回顾性心电门控的1/4,见表3。
3 讨论
在CT冠状动脉成像的发展过程中,越来越多的临床心脏专科医师将CT作为非创伤性冠脉成像的重要检查手段。其在心血管疾病的诊断方面具有独特的优越性,可作为心血管造影的一种补充,有时甚至可替代心血管造影。目前,国内在CT临床应用中,存在一些问题,如片面追求CT图像质量和诊断准确性,忽略了随之带来的辐射剂量的增加对患者的危害,以及滥用和缺乏减少扫描剂量的优化方案。在如何保证冠脉CT成像图像质量的前提下,合理降低射线剂量及放射防护与安全问题已受到广泛关注。所以,作为CT操作技术人员在满足临床诊断的影像质量前提下,应该能够意识到降低患者剂量的多种操作方法,实现可合理达到的低剂量水平,或者在辐射剂量不能大大降低的情况下,能够最大限度地提供更多的影像诊断信息,体现出辐射剂量的价值最大化,即X射线检查必须遵循正当性分析——利大于害的原则[2,3]。流行病学调查显示,CT检查的X射线辐射剂量的增高可增加癌症的风险,在接受同样的辐射水平下,年龄越小,发生概率越高[4]。虽然关于CT的低剂量辐射致癌与否在学术界尚有争议[5],但据来自BEIR(电离辐射生物效应委员会)的估算,5岁儿童如接受100m Gy的辐射剂量,发生致死性肿瘤的几率会增加1.2%~1.5%[6],15岁的青少年女性接受100m Gy的辐射剂量,其几率会增加0.3%。由此推算,35岁以下女性接受的辐射剂量每增加1rad(l Gy=100rad),其乳腺癌的发生率较正常人群增加14%;胎儿接受辐射则可导致发生肿瘤或白血病的几率升高[7,8]。因此,有效降低冠状动脉CTA检查中的辐射剂量以保护受检者具有重要意义。
对于双源CT低剂量冠脉CTA成像中,心率控制在70次/min以下的患者,受检者接受的辐射剂量除了取决于CT设备固有性能和受检者个体条件外,更重要的是扫描参数的设置和技术操作因素,通过个性化选择扫描参数来降低辐射剂量是可取的。在同一扫描模式下图像质量与辐射剂量有时呈矛盾关系,因此需要平衡两者的关系。要改变固定的扫描模式,针对不同患者的个体条件,如心率、BMI等来确定合适的扫描方案和扫描参数,从而实现个性化合理扫描。近期一项针对日常冠状动脉CTA辐射剂量调查的国际多中心研究(50家单位参加)显示,不同机构之间辐射剂量差距明显,从平均5m Sv到平均30m Sv,表明合理的扫描方案可以有效降低辐射剂量[9]。
BMI是国际公认的一种评定肥胖程度的分级方法,BMI越小检查时射线剂量也应随之降低。图像质量与射线剂量是一对矛盾的统一体,两者互相影响又互相制约[10,11]。根据不同的BMI采用不同管电流,再综合运用多种低剂量技术,可使扫描方案因人而异,从而避免BMI小的个体可能受到过量辐射,BMI超重个体曝光剂量又可能不足的问题。BMI对掌握适度的低剂量管理有很好的指导意义。
参考文献
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