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目的:
通过对比80kV、100kV及120kV三组管电压对脑CTA图像质量及辐射剂量的影响,旨在探讨脑CTA低管电压低剂量扫描的临床可行性及其价值。
材料与方法:
1.实验研究:分别以80kV、100kV、120kV三组管电压及150、200、250、300、350及400mA六组管电流共18组扫描方案对不同浓度碘对比剂进行扫描。测量并记录不同扫描方案所得图像CT值及辐射剂量CT剂量指数(CT dose indexvolume,CTDIvol)值。采用CatphanTM500型体模中的CTP468模块以上述18组扫描方案对图像噪声进行测定,记录所测CT值标准差(standard deviation,SD),即图像噪声。采用单因素方差分析对80kV、100kV及120kV三组图像间CT值、噪声及辐射剂量的差异进行比较。以直线相关分析噪声与CTDIvol之间、噪声与管电流之间的相关性。
2.临床研究:选自2011年6月份至2011年12月份我院需行脑动脉CTA检查的患者共150例,男89例,女61例,平均年龄53.2±15.4岁。所有患者依据扫描管电压的不同而分为A(80kV)、B(100kV)、C(120kV)三组,每组各50例。分别对三组患者不同部位(包括基底动脉、颈内动脉颅内段、大脑前动脉、大脑中动脉、大脑后动脉、上矢状窦、直窦及横窦)的CT值进行测量,以两侧枕叶脑实质CT值标准差为背景图像噪声,并计算各部位的图像对比噪声比(contrast-to-noise ratio,CNR)及信号噪声比(signal-to-noise ratio,SNR)。在不知扫描条件的情况下,由两名有经验的放射科医师采用5分评价法对图像主观质量(包括脑动脉重建图像质量、血管边缘形态、微小分支血管显示程度、整体图像质量)及诊断信心进行盲法独立评价。采用单因素方差分析比较A、B及C三组间图像的扫描长度、CT值、图像噪声、CNR、SNR及辐射剂量的差异;三组图像间主观评分差异用非参数秩和检验进行比较;2名观察者间的观察一致性采用Kappa检验进行评价,K>0.60认为一致性较好。P<0.05为差异有统计学意义。
结果:
1.实验研究:低管电压能显著降低CT辐射剂量,80kV、100kV较120kV辐射剂量分别降低约35%、64%。CT值随着管电压的降低而相应增加,且三组间及两两比较差异均具有统计学意义(P值均<0.001),但不同管电流对CT值影响不大,组间差异无统计学意义(P值均>0.05)。图像噪声与管电流及辐射剂量均呈负相关,随着管电流或辐射剂量的增加而降低。当管电流固定时,图像噪声水平80kV组>100kV组>120kV组,且差异均具有统计学意义(P值均为0.000);当噪声水平一致时,辐射剂量80kV组<100kV组<120kV组。
2.临床研究:辐射剂量结果:与C组常规扫描管电压相比,A、B两组CTDIvol、剂量长度乘积(dose length product,DLP)、有效剂量(effective dose,ED)较C组分别降低63.97%、64.54%、64.65%及35.65%、35.27%、35.35%。A、B、C三组间的平均DLP及ED差异均具有统计学意义。客观图像质量结果:A、B、C三组患者中,脑血管CT值随着管电压的降低显著增高,且组间差异均具有统计学意义(P值均<0.001)。虽然图像噪声水平随着管电压的降低而显著增高(P值均<0.05),但三组患者各部位CNR及SNR差异无统计学意义(P值均>0.05)。主观图像质量结果:随着管电压的降低,血管边缘锐利程度减低,微小分支血管显示增多,但A、B、C三组脑动脉重建图像质量、图像的整体质量及对图像的诊断信心三组差异并无统计学意义(P值均>0.05)。
结论:
低管电压脑CTA扫描不仅可以显著增加血管强化值及其与周边组织的对比,而且图像整体质量及诊断信心不受影响,并能大幅度的降低辐射剂量。因此,其临床可行性价值较高,推荐常规使用。