CT掃描中管電壓對輻射劑量和CT值及灌注結(jié)果的影響.pdf

1、一、低劑量CT掃描中管電壓和管電流對輻射劑量及CT值的影響
　　 目的:通過對不同濃度的含碘溶液樣本的CT掃描,探討管電流和管電壓對CT值的影響,及降低管電壓和管電流對降低輻射劑量和圖像質(zhì)量的影響程度。
　　 材料和方法:在1000ml生理鹽水中逐次注入對比劑(優(yōu)維顯,Ultravist,370mgI/ml,拜耳先靈藥業(yè)公司),每次4ml,每次注入后攪拌均勻,用5ml注射器抽取樣本。每25個存有不同濃度對比劑的注射器為一

2、組,將其固定于CT校準(zhǔn)專用水模上(直徑20cm),進(jìn)行CT掃描。每組樣本掃描模式均為軸掃,機(jī)架轉(zhuǎn)速為1s/rot。根據(jù)管電壓(120kV、100kV和80kV)及管電流(250mA、200mA、150mA、100mA和50mA)不同,共分為15種不同掃描條件。掃描過程中不采用任何其他X線輻射劑量調(diào)節(jié)技術(shù)。將樣本的CT圖像傳至GEAW4.4工作站,進(jìn)行圖像分析和數(shù)據(jù)測量。在樣本軸位圖像上,勾畫面積為10mm2的圓形感興趣區(qū)(regiono

3、finterest,ROI),測量每種不同濃度對比劑的樣本在不同掃描條件下的CT值。首先測量120kV、250mA的標(biāo)準(zhǔn)條件組圖像,選取CT值變化從OHU到450HU,差值不超過5HU的樣本,剔除CT值不符合要求的樣本,共獲得符合要求的樣本113個。分別測量和記錄15種掃描條件下113個樣本的CT值及標(biāo)準(zhǔn)差。將所有數(shù)據(jù)按管電壓不同分為三組:120kV組、100kV組和80kV組,分析管電壓固定時,改變管電流對CT值測量的影響；然后再按管

4、電流不同分為五組:250mA組、200mA組、150mh組、100mA組和50mA組,分析管電流固定時,改變管電壓對CT值測量的影響。并計算對應(yīng)關(guān)系。每次掃描時由CT機(jī)自動生成CT容積劑量指數(shù)(CTdoseindex,CTDIvol,單位:mGy),以CTDI×L(length,掃描長度,本研究統(tǒng)一采用4cm)得出劑量長度乘積(dose length prodtjct,DLP,單位:mGy·cm),記錄并計算15種掃描條件下的輻射劑量。

5、
　　 結(jié)果：管電壓固定的情況下,不同管電流間的樣本CT值比較:120kV下,5種管電流樣本CT值比較結(jié)果F=0.001,p=1.000；100kV下,5種管電流樣本CT值比較結(jié)果F=0.008,p=1.000；80kV下,5種管電流樣本CT值比較結(jié)果F=0.075,p=0.990；測量的差別均不具有統(tǒng)計學(xué)意義。管電流固定的條件下,不同管電壓間的CT值比較:250mA下,3種管電壓樣本CT值比較結(jié)果H=17.906,p=0.00

6、0；200mA下,3種管電壓樣本CT值比較結(jié)果H=17.688,p=0.000；150mA下,3種管電壓樣本CT值比較結(jié)果H=13.527,p=0.000；100mA下,3種管電壓樣本CT值比較結(jié)果H=20.124,p=0.000；50mA下,3種管電壓樣本CT值比較結(jié)果H=23.563,p=0.000；差別均具有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義。計算不同管電壓下同一樣本CT值的對應(yīng)關(guān)系為公式1和和公式2。利用樣本掃描數(shù)據(jù)分析不同管電壓下輻射劑量對圖像

7、噪聲的影響程度,并確立相關(guān)方程。計算出關(guān)鍵點,證明在一般情況下,應(yīng)用低管電壓,高管電流可以降低輻射劑量。
　　 結(jié)論：管電流對CT值測量沒有影響,管電壓對CT值測量有直接影響；應(yīng)用低管電壓,高管電流可以在保證圖像質(zhì)量的情況下降低輻射劑量。
　　 二、低管電壓掃描在CT灌注中的可行性研究
　　 目的:通過臨床病例驗證第一部分得出的含有不同碘濃度的物質(zhì)在管電壓改變時其CT值變化規(guī)律及對應(yīng)關(guān)系,探討低管電壓CT灌注掃描

8、的可行性。
　　 材料和方法:34例行灌注檢查患者,排除體重大于75kg的患者12例,符合標(biāo)準(zhǔn)納入本研究的患者共22例,男性15例,女性7例,年齡32～86歲,身高150～183cm,平均(168±7)cm,體重43～75kg,平均(63±11)kg。隨機(jī)分成兩組:低管電壓組(80kV)和標(biāo)準(zhǔn)管電壓組(120kV),每組11例。灌注CT檢查采用GELightspeedVCtXT64層螺旋CT機(jī)。掃描方式為軸掃描,搖籃式進(jìn)床。低管

9、電壓組采用80kV,500～650mA,標(biāo)準(zhǔn)管電壓組采用120kv,200～280mA。其他掃描參數(shù)相同:轉(zhuǎn)速為0.4s/rot,層厚5.0mm,矩陣512×512,FOV30cm～35cm。掃描次數(shù)17次,每次16層圖像,每次掃描時間間隔為2.8s,總掃描時間50s。采用高壓注射器經(jīng)前臂靜脈以4ml/s流率注射優(yōu)維顯(UItravist370)50ml,于開始注入對比劑后10～12s啟動掃描。為確保掃描過程中腹部處于制動狀態(tài),除屏住呼

10、吸外,并行腹部肝區(qū)綁帶加壓。將圖像傳至GEAW4.4工作站,運用CT灌注軟件(perfusion4)進(jìn)行圖像后處理,勾畫面積為10mm2的圓形ROI,興趣區(qū)包括腹主動脈、門靜脈及正常肝組織,得出兩組的CT值,每組正常肝組織各選擇33個ROI,再利用公式2,依據(jù)低管電壓組各興趣區(qū)CT值計算出一組數(shù)據(jù)為校準(zhǔn)后低管電壓組。將三組CT值傳至個人電腦,輸入GE公司提供的專業(yè)灌注軟件,計算灌注參數(shù)血流量(bloodflow,BF)、血容量(bloo

11、d volume,BV)、毛細(xì)血管
　　表面通透性(capillary permeability surface area product,PS)及肝動脈灌注量(hepatic arterial perfusion,HAP),進(jìn)行比較。掃描完成機(jī)器自動生成輻射劑量DLP(mGy·cm),再計算患者吸收劑量即有效劑量,進(jìn)行比較。
　　 結(jié)果：校準(zhǔn)前的低管電壓組各參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)管電壓組相比,BV(t=-2.295,P=0.028

12、),BF(t=-2.784,P=0.009),PS(t=-3.439,P=0.002),HAF(t=-2.115,P=0.048),均具有統(tǒng)計學(xué)差異。校準(zhǔn)后低管電壓組各參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)管電壓組相比,BV(t=-2.015,P=0.068),BF(t=.1.996,P=0.055),PS(t=.3.039,P=0.132),HAF(t=-1.139,P=0.052),均沒有統(tǒng)計學(xué)差異。兩組患者有效劑量有顯著差異,t=-4.21,p=0.001；