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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

时间:2022-05-15 17:15:03 来源:网友投稿

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1.5 统计学方法 数据应用SPSS 16.0软件进行处理,CTDIvol、DLP及ED以均数±标准差(±s)表示,组间比较采用独立样本t检验;图像主观评分采用Mann-Whitney U检验;计数资料以(n,%)表示,组间比较采用卡方检验,检验水准:α=0.05,双侧检验。

2 结  果2.1 图像质量主观评分组间比较 所有图像经过Standard算法和肺算法后均达到3分以上,均满足诊断要求。肺窗条件下:A组图像主观评分为(4.6±07)分,B组图像主观评分(4.5±05)分,两组差异无统计学意义(t=1.472,P=0.142>0.05)。

2.2 辐射剂量组间比较 A组平均CTDIvol、DLP及ED分别为(0.94±0.15)、(32.29±5.57)及(047±007)msv,均明显小于B组,差异有统计学意义(P<0001)。A组中CTDIvol、DLP及ED:低BMI组<中BMI组<高BMI组,差异有统计学意义(P<0.001)。见表2、表3。A组不同体重指数肺部CT典型图像见图1~图3。

2.3 两组结节检出情况 A组有34例发现阳性结节(34/157,21.2%),其中老年人20例,吸烟者22例;B组有37例发现阳性结节(37/162,22.8%),其中老年人23例,吸烟者27例;两组老年人及吸烟者中结节检出率差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。

3 讨  论  随着多层螺旋CT在肺部体检中的应用,CT检查所引起的辐射致癌风险及相关安全问题成了临床及影像科医生关注的热点[7]。尤其是健康体检人群,健康意识高,对于辐射风险深感恐惧。目前,多数学者通过降低管电流或改变重建技术来实现胸部低剂量筛查[8~10]。本研究中采用40 mA固定管电流标准,低于国内低剂量扫描常见使用的固定管电流50 mA标准。其原因基于2个方面:①国外类似研究支持,Fraioli等[11]认为30~50 mA是肺部扫描最合适的管电流。当然,在低管电流情况下,肺尖或肺底的伪影将有所增加,但是通过本研究结果,我们可以认为采用40 mA固定管电流并不会影响肺结节的检出率。②临床实际工作中,我们发现管电流40 mA能满足多数肺部扫描的图像质量要求。通过对标准肺窗条件下主观评分,B组主观评分均>3分,能达到诊断标准。这也提示对于体检人群,在对有效CT扫描设备及重建技术评估的基础上,可以进一步降低管電流,降低有效辐射剂量。

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[12]。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。当患者肥胖(高体重指数)或偏瘦(低体重指数)时,图像质量常常不能达到阅片要求,更重要的是辐射剂量对于低体重人群的风险是明显增加的。实际工作中,即使CT扫描技师通过自身经验,适当地增加或减少管电流,但是具有较大的随意性,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进行个性化、标准化的低剂量扫描方案。本研究中,低体重指数组体检者,有效剂量较常规低剂量扫描减少了50.0%以上,而且保证了图像质量,值得临床推广。另外,本研究结果还提示中体重指数患者,应用以BMI为基础的个性化低剂量扫描能进一步降低约20.0%的辐射剂量。这在体检人数众多,且多数人属于中体重指数人群的条件下,有一定临床应用价值,可以进一步有效降低受检人群的总辐射剂量。

CT图像质量是由图像对比度、空间分辨率、图像噪声及图像伪影决定的,其中图像噪声对图像质量起着关键作用。由于低剂量肺部CT扫描采用低管电流、低管电压,常常会增加噪声[13]。而噪声的增加必然会在一定程度上影响肺部阳性结节的观察。在实际工作中,低剂量肺部CT扫描的落脚点仍然是发现病灶及评估病变。因此,必要的图像对比度及图像细节显示的敏感性是必不可少的。本研究表明,采用以BMI为基础的个性化肺部低剂量CT扫描后,对阳性结节的识别率与常规低剂量(固定管电流40 mA)相当。由此,我们认为采用以BMI为基础的个性化肺部低剂量CT扫描在降低了有效剂量的同时,对于图像质量影响不大,值得进一步研究。

肺部低剂量方面的研究非常多,本研究方向主要集中在不同BMI人群,给予个性化的管电流预置方案;对于降低管电压、缩短扫描时间、增加螺距及噪声的方案涉及较少,需要进一步研究。另外,BMI个性化低剂量扫描的分组应该进一步细化,尤其是低体重指数者。最后,低管电流(20~40 mA)条件下,纵隔窗图像噪声是增加的。对此我们采用了厚层重建(5.0 mm层厚)及细节重建等方法来降低噪声,但是对其质量控制仍然需要进一步研究。

总之,以BMI为基础的个性化肺部低剂量CT扫描在肺部结节筛查中能明显降低辐射剂量,且不影响图像质量。

参 考 文 献

[1]  周清华,范亚光,王颖,等.中国肺癌低剂量螺旋CT筛查指南(2018年版)[J].中国肺癌杂志,2018,21(2):67-75.

[2]  吴伟军,申敏,赵志宇,等.低剂量容积数据高分辨率CT应用于肺部体检的参数优化[J].海南医学,2016,27(22):3690-3692.

[3]  Kovalchik SA,Tammemagi M,Berg CD.et al.Targeting of Low-Dose CT Screening According to the Risk of Lung-Cancer Death[J] .N Engl J Med,2013,369(3):245-254.

[4]  Aberle DR,Adams AM,Berg CD.et al.Reduced lung-cancer mortality with low-dose computed tomographic screening[J] .N Engl J Med,2011,365(5):395-409.

[5]  朱晓玲,范晓黎.不同体重指数(BMI)及机型在肺部个性化低剂量CT扫描中的应用[J].临床肺科杂志,2018,23(3):497-500.

[6]  Kalra MK,Rizzo S,Maher MM,et al.Chest CT performed with zaxis modulation:scanning protocol and radiation dose [J].Radiology,2005,237(1):303-308.

[7]  刘晓梅,孙英杰,甄鹏飞,等.低剂量MSCT对肺部磨玻璃结节的定性诊断[J].中国中西医结合影像学杂志,2019,17(2):124-126,139.

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[9]  朱莉,周慧.Karl 3D 迭代重建技术对胸部低剂量CT图像质量的影响[J].实用放射学杂志,2017,33(2):280-282.

[10] 何长久,周鹏,胡仕北,等.迭代算法对超低剂量CT肺部扫描图像质量影响的体模研究[J].中华放射医学与防护杂志,2019,39(2):145-149.

[11] Fraioli F,Catalano C,Alberger M,et al.Evaluation of effectiveness of a computer system(CAD) in the identification of lung nodules with low-dose MSCT:scanning technique and preliminary results[J].Radiology Med,2005,109(1-2):40-48.

[12] 王乃武,韓文娟,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.

[13] Azien L,Maximillian K,Sebastian B.et al.CT Pulmonary Angiography at Reduced Radiation Exposure and Contrast Material Volume Using Iterative Model Reconstruction and iDose4 Technique in Comparison to FBP[J] .PLoS One,2016,11(9):e0162429.

(收稿日期:2019-04-26 修回日期:2019-07-05)

(编辑:潘明志)

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