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不同扫描体位和定位像方向对单髋关节CT图像及辐射剂量影响.pdf
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1、第42 卷第1期2024年1月不同扫描体位和定位像方向对单髋关节CT图像及辐射剂量影响蒋栋栋1,王亚,周蕾,孙澳1,吕国义1*1.武汉市第四医院放射科,湖北武汉430 0 33;2华中科技大学同济医学院附属武汉儿童医院影像中心,湖北武汉430 0 17摘要:在自动管电流调制(ATCM)技术下,探讨不同扫描体位及定位像方向在单髋关节CT中对图像和辐射剂量的影响。将12 0 例进行单髋关节CT检查患者随机分为4组。A组常规扫描以身体正中线作矢状垂直定位线,定位像前后位十左侧位,扫描视野选择大体型,其余三组以患侧髋关节为中心的等中心扫描,扫描视野均选择小体型,其中B组定位像采用前后位十X线管靠近身体
2、长轴的侧位像;C组采用前后位十X线管远离身体长轴的侧位像;D组仅采用前后位。比较4组患者的容积CT剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP),同时测量并计算图像客观噪声、信噪比(SNR)、对比信噪比(CNR),评估图像主观噪声、条纹伪影及诊断信心度。结果显示4组间客观噪声、SNR、CNR、CT D I v o l、D L P的差异具有统计学意义(P0.05),其余组间比较各项的差异具有统计学意义(P0.05)。在基于最后一次采集定位像信息的ATCM系统中进行单髋关节CT扫描时,推荐等中心扫描方案同时选择小体型扫描视野,将前后定位像或选择X线管远离身体长轴的侧位定位像作为最后一次执行计划
3、,能保证图像质量同时进一步优化辐射剂量。关键词:髋关节;定位像;等中心扫描;自动管电流调制技术;辐射剂量doi:10.7517/issn.1674-0475.231006影像科学与光化学Imaging Science and PhotochemistryVol.42No.1Jan.,2024http:/www.yxkxyghx.orgEffects of Different Scanning Position and Scout Orientation onCT Images and Radiation Dose of Unilateral HipJIANG Dongdong,WANG Yan
4、an,ZHOU Lei,SUN Ao,LV Guoyil*1.Department of Radiology,Wuhan Fourth Hospital,Wuhan 430033,Hubei,P.R.China;2.Imaging Center,Wuhan Childrens Hospital,Tongji Medical College,Huazhong Universityof Science and Technology,Wuhan 430017,Hubei,P.R.ChinaAbstract:To investigate the effect of different scanning
5、 positions and scout orientation on image quality and radiation dose in CTscanning of unilateral hip with automatic tube current modulation(ATCM).120 patients who underwent CT examination of singlehip were randomly divided into 4 groups.In group A,the body midline was used as the sagittal vertical o
6、rientation line,a scoutimage was anteroposterior+left side,and the scanning field of view was large body type.In the other three groups,the hip was2023-10-11收稿,2 0 2 3-12-11录用*通讯作者2324taken as the center of the isocenter scanning,and the scanning field of view was small body type.In group B,the orie
7、ntation of thescout image was anteroposterior+lateral image of the X-ray tube close to the long axis of the body.The orientation of group Cwas anteroposterior+lateral image of the X-ray tube away from the long axis of the body.Only anteroposterior direction is usedfor group D scout image.The volume
8、CT dose index(CTDIvol),dose length product(DLP),objective noise,signal-to-noise ratio(SNR)and contrast signal-to-noise ratio(CNR)were measured and calculated.Three subjective measures(Subjective noise,streak artifacts and diagnostic confidence)were evaluated.The objective noise,SNR,CNR,CTDIvol and D
9、LP were significantlydifferent among the four groups(P0.05),Theoverall radiation dose of group C and D was reduced by 16%-35%compared with other groups.There was no significant differencein all subjective indexes among the four groups(P0.05).In the case of unilateral hip CT scan in the ATCM system b
10、ased on theinformation of the last scout view,it is recommended to select the small body scanning field of view in the isocenter scanningscheme,and select the anteroposterior scout image or the lateral scout image of the X-ray tube away from the long axis of the bodyas the last execution plan,which
11、can ensure the image quality and further optimize the radiation dose.Key words:hip;scout image;isocenter scanning;automatic tube current modulation technique;radiation dose由于多排螺旋 CT(multi-row spiral computedtomography)在密度分辨率和显示病变空间关系方面的优势,临床上在髋关节的应用越来越重要。但CT产生的电离辐射可能带来的健康问题已引起人们广泛关注2 。CT自动管电流调制(auto
12、matictube current modulation,ATCM)技术及蝶形滤波器(Bowtiefilter)是保证图像质量的前提下能降低辐射剂量的有效手段3.41。ATCM系统及Bowtie滤波器的使用需要将患者置于扫描架中心,否则会对患者受到的辐射剂量及图像质量产生不利影响5。由于髋关节解剖部位的特殊性,在临床实际检查中行常规扫描时,以身体中轴线为中心,一侧髋关节偏离扫描架中心,在Bowtie滤过器作用下会增加图像噪声,而在以单侧髋关节为中心进行等中心扫描时,身体长轴会偏向健侧,ATCM系统有可能错误地计算患者的体型,从而增加患者辐射剂量。本文旨在探究选择不同扫描体位及定位像方向,对单侧
13、髋关节患者辐射剂量和图像质量的影响,将ATCM系统与Bowtie滤波器合理运用,最大提升单侧髋关节CT检查收益风险比。1益资料与方法1.1临床研究对象选取2 0 2 2 年1月至2 0 2 3年3月本院由于外伤行单侧髋关节CT检查的成年患者,18.5kg/m体质量指数(bodymass index,BMI)27kg/m,排除髋关节肿瘤、金属内固定、严重骨质疏松及粉碎性影像科学与光化学骨折不能配合患者,,将入组12 0 例患者根据随机数字表分为4组,每组30 例,其中男56 例,女6 4例,年龄18 8 0 岁,平均年龄(59士14)岁,左髋55例,右髋6 5例。本研究经伦理委员会批准(伦审字号
14、:KY2022-102-01)。1.2扫描方法使用GERevolution CT,患者仰卧头先进,水平定位线为腋中线。扫描范围髋白上缘5cm至股骨中上1/3处。定位像投照方向0 X线管球位于检查床正上方即前后位)、90(X线管球位于患者左侧即右侧位)、2 7 0(X线管位于患者右侧即左侧位),A组常规扫描以身体正中线作矢状垂直定位线,定位像方向采用0+90,扫描视野(scanfieldof view,SFOV)选择大体型(large body)Bowtie滤波器,见图1(a);其余三组均行等中心扫描,即以患侧髋关节为中心,将前上棘与耻骨联合连线中点作矢状垂直定位线,SFOV均选择小体型(sma
15、llbody)Bowtie滤波器,其中B组定位像采用前后位十侧位,侧位选择X线管方向靠近身体长轴的定位像,如左髋关节侧位定位像方向选择2 7 0,右髋关节侧位定位像方向选择90,见图1(b);C 组定位像采用前后位十侧位,侧位选择X线管方向远离身体长轴的定位像,如左髋关节侧位定位片方向选择90,右髋关节侧位定位片方向选择2 7 0,见图1(c);D组定位像X线管球方向采用0,见图1(d)。4组共同参数如下:定位像参数管电压12 0 kV,管电流10 mA。螺旋扫描参数:管电压12 0 kV,管电流均第42 卷第1期使用ATCM,参考管电流12 0 6 50 mA,噪声指数(noise inde
16、x,NI)8,探测器宽度40 mm,螺距0.516:1,一x线管低滤过规格蝶形滤波器90常规打描惠者检查床探测器CT机架(a)1.3图像质量客观评价将扫描图像(如图2 所示)传至Philips Extend-ed Brilliance后处理工作站。由一名有5年以上图像处理经验技师分别测量横断层图像中股骨头骨皮质CT值(CT骨)、周边正常肌肉CT值(CT肌)及标准差(SD肌),选取感兴趣区(region of interest,ROI)面积30 50 mm,避开肌肉间隙及骨折区域,测量3次取平均值,图像客观噪声=SD肌肉均值,信噪比(SNR)=CT 肌/SD肌,对比信噪比(CNR)=(CT骨一C
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