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研究目的本论文通过对SPECT/CT检查中的CT扫描产生的辐射剂量和采集到的影像质量进行统计学分析,目的是在保证影像质量的前提下,为降低SPECT/CT检查中CT部分受检者的辐射剂量提供可靠的参考依据。研究方法使用西门子公司生产的SymibiaT2型SPECT/CT,扫描Catphan600型和Catphan500型CT性能检测模体,分别通过改变管电压、管电流时间积(mAs)和螺距条件测量43种不同条件下的容积CT剂量指数(CTDIvol)和各个条件下扫描图像的影像质量指标,以研究SPECT/CT检查中影响CT辐射剂量与影像质量的因素。1.SPECT/CT辐射剂量指标:这一指标是由容积CT剂量指数(CTDIvol)所反映的,CTDIvol与CT扫描时的管电压、mAs以及螺距有关。本研究中使用Piranha型X射线机多功能质量检测仪配备的DoseProfilerAnalyser分析软件分析并获得不同条件下的CTDIvol数据。(1)管电压对辐射剂量的影响:分别在螺距为0.6、1.2和2.0以及mAs为100、130、160、190和230条件下,调节三种管电压条件(80、1 10和130kV),获得相应的CTDIv。l数据。进一步对其进行统计分析,研究管电压与辐射剂量的关系。(2)mAs对辐射剂量的影响:分别在螺距为0.6、1.2和2.0以及管电压为80、110和130kV条件下,调节五种mAs条件(100、130、160、190和230),获得相应的CTDIvol数据,对其进行统计分析,研究mAs与辐射剂量的关系。(3)螺距对辐射剂量的影响:分别在五种mAs条件(100、130、160、190和230)以及不同管电压(80、110和130kV)条件下,调节螺距条件(0.6、1.2和2.0),获得相应的CTDIv。l数据,对其进行统计分析,研究螺距与辐射剂量的关系。2.SPECT/CT影像质量指标:SPECT/CT中CT扫描的影像质量由CT的性能指标来决定,评价CT性能的指标包括高对比分辨力、低对比可探测能力、CT值、均匀性、噪声以及CT值的线性指标。对上述的43种不同条件下的扫描Catphan500和Catphan600模体获得的图像进行数据分析,得到43种条件下的高对比分辨力、低对比可探测能力、CT值、均匀性、噪声以及CT值的线性指标数据,对其进行统计学分析,研究管电压、mAs和螺距三者与CT影像质量之间的关系。研究结果1.管电压、mAs和螺距与辐射剂量之间的关系(1)管电压对辐射剂量影响的结果:当螺距和mAs条件不变时,管电压对容积CT剂量指数的影响有统计学意义(P<0.001),且容积CT剂量指数随管电压的增大呈线性增加,管电压越大,辐射剂量越大。(2)mAs对辐射剂量影响的结果:当管电压和螺距条件不变时,mAs对容积CT剂量指数的影响有统计学意义(P<0.05),且容积CT剂量指数随mAs的增大呈线性增加,mAs越大,辐射剂量越大。(3)螺距对辐射剂量影响的结果:对三种螺距条件下的辐射剂量进行统计分析,发现螺距对容积CT剂量指数的影响有统计学差异(P<0.05),即螺距越小,辐射剂量越大。2.管电压、mAs和螺距与影像质量之间的关系(1)高对比分辨力分别按照不同的扫描条件采集43幅高对比分辨力图像,分析其检测结果均为7.0Lp/mm,结果显示改变管电压、mAs和螺距三种条件对高对比分辨力的结果无影响。(2)低对比可探测能力在螺距为0.6、1.2和2.0的条件下,不同管电压对低对比可探测能力的影响有统计学意义(P<0.001),即管电压越大,低对比可探测能力越好。在管电压分别固定80、110和130kV时,方差分析结果显示mAs和螺距对低对比可探测能力的影响具有统计学意义(P<0.001),即固定管电压和螺距时,mAs越大,低对比可探测能力越好;固定管电压和mAs时,螺距越小,低对比可探测能力越好。(3)CT值当固定螺距0.6、1.2、2.0时,mAs不变时,三种管电压条件对CT值的影响有统计学意义(P<0.001),随着管电压的升高,CT值逐渐变大;当固定管电压时,mAs对CT值的影响无统计学意义(P=0.260),即CT值不随mAs的变化而变化。在同一管电压和mAs的条件下,螺距对CT值的影响有统计学意义(P<0.001),随着螺距的增大CT值减小。(4)均匀性在固定螺距0.6、1.2、2.0的三组中,固定mAs时,管电压对均匀性的影响有统计学意义(P<0.001),管电压越大时,所扫描的图像均匀性越好,固定管电压时,mAs对均匀性的影响有统计学意义(P<0.013),mAs越大时,影像的均匀性越好。在固定管电压80、110和130kV的三组中,分析结果在螺距固定的条件下,mAs对均匀性的影响有统计学意义(P=0.002),mAs越大时,影像的均匀性越好,固定mAs时,螺距对均匀性的影响无统计学意义(P=0.151),不管螺距如何变化,均匀性基本上保持不变。(5)噪声当固定螺距0.6、1.2和2.0时,固定mAs时,管电压对噪声的影响有统计学意义(P<0.001),管电压越大,影像的噪声越小,影像质量越好。固定管电压时,mAs对噪声的影响有统计学意义(P=0.002),mAs越大,噪声越小,影像质量越好。固定管电压和mAs时,螺距对噪声的影响有统计学意义(P<0.001),螺距越小,噪声越小,影像质量越好。(6)CT值的线性当固定螺距0.6、1.2、2.0时,不同扫描条件下管电压和mAs对线性结果的影响均无统计学意义(P>0.05),即影像的线性结果不随管电压和mAs的变化而变化。固定管电压时,不同扫描条件下mAs和螺距对线性结果的影响均无统计学意义(P=0.452),即影像的线性结果不随螺距和mAs的变化而变化。研究结论1.SPECT/CT中CT的辐射剂量随影响因素变化的规律是:伴随管电压和mAs的升高而升高、螺距的升高而降低。2.SPECT/CT中CT的影像质量随影响因素变化的规律是:高对比分辨力和CT值线性指标不受管电压、mAs和螺距的影响,但是低对比可探测能力、均匀性和噪声指标随着管电压和mAs的增大或螺距的减小而变化,并能获得高质量的影像效果;CT值指标虽不受mAs的影响,随着螺距的增大和管电压的减小而减小,也能影响影像质量的效果。3.在本课题研究条件下,确定SPECT/CT检查的最佳条件。在图像质量满足临床诊断要求前提下,130kV、100mAs与2.0螺距条件下产生的辐射剂量最低。