陈吉贤
成都大学附属医院 四川成都 610081
【摘要】目的：探讨胸部低剂量CT个性化扫描方案在不同人群中的应用。方法 将健康体检人群按体重指数（BMI）分为A组 低体重指数（BMI＜20Kg/M2）、B组 中体重指数（20 Kg/M2≤BMI≤25 Kg/M2）、C组高体重指数（BMI＞25 Kg/M2）三组，采用GE64排 light speed VCT自动管电流控制技术，分别对A组采用噪声系数（NI）=27同时限制管电流上限≤30mA,对B组采用NI=24同时限制管电流上限≤50mA,对C组采用NI=21同时限制管电流下限≥30mA上限≤100mA，三种扫描方案进行扫描。统计管电流（mA），CT容积剂量指数（CTDI-vol）, 剂量长度指数（DLP），计算有效剂量(ED)等。在图像质量和辐射剂量两个方面，将三组个性化扫描结果和过往全部采用噪声系数NI=11 （D组）扫描方案进行对比。以五分制对图像诊断的可接受率及主观噪声进行评价。结果与NI=11相比A、B、C三组辐射剂量分别下降88%、82%、75%，平均有效剂量（ED）分别为 0.96mSv,1.40 mSv,1.94 mSv。NI=11、21、24、27的平均图像诊断可接受率分别4.96, 4.01,4.11,3.85。主观评分均大于3分，图像质量能够满足临床诊断要求。结论 通过体重指数进行区分的个性化扫描方案更能兼顾辐射剂量和图像质量，应根据不同人群选择不同扫描方案。
【关键词】 低剂量CT 体检 体重指数 辐射剂量 个性化 噪声系数
管电流 图像噪声
如今健康体检规模越来越大,胸部低剂量CT已经广泛应用于胸部体检筛查，胸部低剂量CT很大程度提高了早期肺癌的诊断率的同时辐射剂量也备受关注。目前胸部低剂量CT大多采用固定低管电流（mA）和特定噪声系数（NI）的方式，部分也采用迭代重建方式来降低辐射剂量。然而针对不同体重指数采用不同噪声系数的个性化设置扫描方案来进行胸部低剂量CT却很少，因此本文探讨以BMI结合不同噪声系数并且设置管电流上下限的个性化胸部低剂量CT扫描方案在胸部体检中的应用价值。
1 资料和方法
1.1 一般资料 收集来我院体检中心行胸部低剂量CT健康体检病例共450例，以BMI为基础将其分为三组：A组 低体重指数（BMI＜20） 110例，B组 中体重指数（20≤BMI≤25）265例，C组高体重指数（BMI＞25）75例 收集过往病例D组（NI=11） 50例。A、B、C三组均以体重指数进行区分，在年龄、性别、吸烟史等均无差异。
1.2 检查设备及扫描方法 设备为GE64排（128层） light speed VCT。患者仰卧位 嘱病人吸气后闭气行全肺部扫描。扫描参数：每组均 采用管电压120KV ，矩阵512x512，螺距1.375:1，转速0.6s，层厚5mm，重建层厚1.25mm，重建均采用肺算法和标准算法重建。采用自动毫安曝光控制技术扫描。
A组采用噪声系数（NI）=27同时限制管电流上限≤30mA，B组采用NI=24同时限制管电流上限≤50mA，C组采用NI=21同时限制管电流下限≥30mA上限≤100mA，D组采用NI=11,但是不区分体重指数（BMI）扫描。
1.3 图像质量评估 所有图像在CT图像工作站专业显示屏上阅读，由两位十年以上工作经验的诊断医师对肺窗（窗宽1500HU，窗位-500HU）图像质量进行主观评价。图像质量评估包括图像噪声、伪影及图像诊断接受率。图像质量评价采用Kalra 5级主观评分法：主要观察支气管血管束，纵隔内血管、心包、淋巴结及胸壁结构的对比度、清晰度及噪声。综合以上各结构的显示情况，以5分制对图像进行评分。图像诊断接受率评分标准：1分为不合格，完全不能满足诊断要求；2分为较差，不能满足诊断要求；3分为一般，能满足诊断要求；4分为良好，能满足诊断要求；5分为优，能满足诊断要求且图像质量优良。 ≥3分的图像被认为可以用于临床诊断。主观噪声评分标准：1分为太多噪声；2分为超过接受程度的噪声；3分为可接受的噪声；4分为较少的噪声；5分为非常少的噪声。可接受的噪声定义为组织细微结构及病变显示满意，且周围软组织界限清楚。
1.4 辐射剂量 记录CT扫描后自动生成的CT容积剂量指数（CT dose index of volume，CTDI-vol） mGy,剂量长度指数（dose length product，DLP）mGy.cm，计算有效剂量(effective dose ，ED) mSv.计算方法: ED=DLP×W，其中 W 为转换因子，根据欧洲 CT 质量标准指南规定，胸部的转换因子为 0．014
2 结果
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相对于正常剂量D组，A、B、C三组辐射剂量（平均ED）分别下降88%、82%、75%。体重指数越低人群所需的辐射剂量也越低，NI系数应设置越高，体重指数越高人群所需辐射剂量越高，NI系数应设置越低。
由两位医师对A、B、C、D四组图像进行图像诊断接受率和主观噪声进行评分，虽然相对于正常剂量D组，其余三组评分均有所降低，但是评分均大于三分，在诊断可接受范围内。
3讨论
现在胸部低剂量CT已经成为体检常规项目，CT辐射剂量也备受关注。同时I-CRP（国际辐射防护委员会）倡导合理使用低剂量原则(as low as reasonably achievable,ALARA),要求CT检查必须在能满足诊断需求图像质量的前提下，尽可能降低辐射剂量[1]。因此胸部低剂量CT就是要在满足诊断的情况下尽可能的降低辐射剂量，这也是低剂量CT的主要目的。国外相关研究，Fraioli [2] 等认为 30～50 mA 是肺部扫描最合适的管电流。因此在设置噪声系数和mA上下限的时候也参考了这个管电流范围，尽可能让图像质量得到保证。
本文是在晏飞虎，刘长兰[3]等的采用自动曝光控制技术的基础上，针对不同体重指数（BMI）人群，采用不同噪声系数并且限制管电流（mA）上下限值的扫描方式进行的胸部低剂量CT。相比于固定噪声系数的扫描方式，本文结合了体重指数，针对不同体重指数设置了不同的噪声系数，这样能使需要更低辐射剂的低体重指数人群所受辐射剂量降低更为明显，同理也更能保证需要更多辐射剂量的高体重人群辐射剂量不至于过低而影响图像质量。本文中设置管电流上下限值的目的在于避免了由于扫描定位像和断层时由于呼吸不一致导致剂量调节不准的情况。因为剂量的调节是根据定位像生成的，所以当定位像和断层扫描的呼吸不在同一层面时可能会造成剂量调节的误差。在临床实际工作中，我们发现根据病人的BMI指数或者根据病人的胖瘦选择合适的噪声系数是有利于降低辐射剂量和提高图像质量的。
低剂量肺部 CT 图像质量、辐射剂量与体重指数三者是密切相关的[4]。现有肺部低剂量研究结果常建议采用某个固定低管电流，作为实际工作标准对所有体检者进行扫描。也有根据体重指数BMI结合固定mA的相关研究[5]。然而在实际工作中，我们发现就算是同BMI指数的人群也会有个体差异，所以用自动管电流控制技术能更好的控制每位受检者的辐射剂量。同样我们也发现不同扫描平面的剂量和噪声也有明显的差别：胸中部的mA值最小，噪声也最小；而胸廓入口和膈下水平的mA值较大，噪声也较大。其原因是组织结构丰富。胸廓入口处一般情况下略大于膈下水平，推测与肩胛骨和胸椎影响有关。实际工作中，即使经验丰富的 CT 扫描技师通过自身经验，适当地增加或减少管电流，但是也具有较大的随意性，可操作性较差。因此，本研究目的在于通过测量体重指数来对体检人员预先分类，然后再根据不同体重指数结合不同噪声系数（NI）进行个性化、标准化的低剂量扫描方案。这样能很好的减少随意性，可操作性强。
总之，以不同体重指数BMI结合不同噪声系数（NI）的扫描方式在降低不同体重指数人群辐射剂量的同时更能保证图像质量，能让扫描更加个性化和标准化，使不同体检人群在辐射剂量和图像质量两个方面都受益。
参考文献
[1] Slovis TL.The ALARA concept in pediatric CT:myth or reality.Ra-diology,2002,223(1):5.
[2] Fraioli F，Catalano C，Alberger M，et al．Evaluation of ef-
fectiveness of a computer system( CAD) in the identifica-
tion of lung nodules with low-dose MSCT: scanning tech-
nique and preliminary results［J］．Ｒadiology Med，2005，
109( 1-2) : 40-48．
[3] 晏飞虎，刘长兰等.自动曝光控制技术在胸部低剂量CT扫描的应用探讨 江西医药 2012，47（3）267-268
[4] 王乃武，韩文娟，李庆国，等．ATCM 联合 ASiＲ-V 技术对肺部 10mm 左右 GGO 结节超低剂量 CT 检查的可行性研究［J］．中国辐射卫生，2018，27( 5) : 502-506．
[5] 邓文林 卢新，等. 基于体重指数的个性化肺部低剂量CT扫描在体检筛查中的应用 右江医药 2019，47（7）515-518.