胸部CT中BMI与辐射剂量的相关性

　　胸部CT中患者的体质量指数(BMI)与辐射剂量的相关性。方法：收集济源市人民医院2016年10月至2018年4月收治的100例行胸部CT患者的临床资料，根据CT参数设计方法分组，对照组患者采用固定管电压和Z轴自动管电流调制技术，观察组患者则根据BMI设计扫描参数，对比两组的图像质量评分、辐射有效剂量等。结果：两组患者CT图像质量评分比较，差异无统计学意义(P>0.05);在BMI不同分组中，观察组的辐射有效剂量均显著低于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)。结论：胸部CT中BMI与辐射剂量呈正相关关系，引入BMI进行扫描参数设计有助于有效的保证图像质量基础上，降低辐射剂量，减轻扫描的不良反应。

　　〔关键词〕胸部计算机断层扫描;体质量指数;辐射剂量

　　胸部CT是诊断胸部疾病的主要影像学方法之一，已在临床上广泛应用，同时CT对人体的辐射危害也受到临床医护人员的重视[1]。不同于X线透视因曝光量不足或是过量导致观察野过暗或过亮，CT使用窗口扫描技术使得图像以最佳的明暗对比度显示，故而很容易忽视CT辐射剂量问题。事实上目前临床上的CT辐射剂量普遍偏高[2]。随着CT技术的发展，已进入低辐射剂量成像阶段，如何在保证图像质量的基础上，尽可能降低辐射剂量是临床研究的重点之一。本研究将BMI引入到扫描参数设计中，以期降低辐射剂量，保障CT的安全性，现总结如下。

　　1资料与方法

　　1.1一般资料回顾性收集2016年10月至2018年4月在本院接受胸部CT的100例患者临床资料，排除合并心、肾功能不全的患者，排除妊娠期女性患者。根据CT参数设计方法分组：对照组患者50例，男29例，女21例，年龄19~61岁，平均年龄(45.1±7.6)岁;体质量43~79kg，体质量指数(bodymassindex，BMI)：17.10~32.11kg·m-2，平均BMI(23.49±0.45)kg·m-2。观察组患者50例，男32例，女18例，年龄20~64岁，平均年龄(45.5±7.9)岁;体质量40~85kg，BMI：17.23~32.17kg·m-2，平均BMI(23.54±0.56)kg·m-2。两组患者一般资料比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。1.2方法(1)设备仪器：使用GE公司生产的GEDiscoveryCT750HD宝石能谱CT机。(2)对比剂：优维显，规格：370/75mL;(3)扫描方法：患者取仰卧位，采用先进模式，进行胸部扫描。(4)扫描参数设计：螺旋扫描模式，机架转速为每圈0.6s，准直器宽度40mm，螺距0.8，ASIR30%，层厚5mm，重建增量5mm，扫描野直径400mm，管电压为100kV;受检者置于机架正中心，扫描范围自两侧肋膈角下缘到胸锁关节。对照组患者的自动管电流设置范围为30~350mA，观察组患者的自动管电流设置方法：首先计算患者的BMI体质量指数，BMI=体质量(kg)/身高(m)的平方，BMI(均为左开右闭区间)≤20.0kg·m-2的对应球管电流输出为40~50mA，BMI在20.0~25.0kg·m-2之间的对应球管电流输出为60mA，BMI在25.0~30.0kg·m-2的对应球管电流输出为70mA，BMI>30.0kg·m-2的对应球管电流输出为80~90mA。(5)图像分析和辐射剂量计算。所有图像均由2名经验丰富的放射科医师采用双盲法评断，基于解剖结构、病变显示情况，图像质量量化指标(噪声、伪影、诊断接受率)进行图像质量的评估，采用5分制，≥3分为符合临床诊断需求。在受检时由计算机自动生成的剂量长度乘积(doselengthproduct，DLP)计算出有效剂量，公式为：人体有效剂量=k×DLP，k为人体不同部位的剂量转换因子，其中胸部的剂量转换因子k=0.014，DLP为剂量长度乘积。1.3观察指标比较两组患者的图像质量评分以及不同BMI的辐射有效剂量，根据两组患者的BMI不同分成几组：≤20.0kg·m-2(对照组20例，观察组18例)、20.0~25.0kg·m-2(对照组16例，观察组19例)、25.0~30.0kg·m-2(对照组10例，观察组7例)、>30.0kg·m-2(对照组4例，观察组6例)。1.4统计学方法采用SPSS19.0软件进行数据处理，计量资料以sx表示，采用t检验，计数资料用百分比表示，采用χ2检验，P<0.05为差异具有统计学意义。

　　2结果

　　2.1两组患者图像质量评分比较观察组患者的图像质量评分为(4.20±0.48)分，与对照组的(4.28±0.41)分比较，差异无统计学意义(P>0.05)。2.2两组患者不同BMI的辐射有效剂量比较在不同BMI分组中，观察组的有效剂量均低于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)，见表1。

　　3讨论

　　肺内气体与实质组织之间对比行良好，因而胸部极适合采用低剂量螺旋CT扫描。而降低螺旋CT放射剂量的方法主要包括硬件优化设计、降低管电流、降低管电压等，目前研究较多的是降低管电流[3]。目前临床上胸部CT低剂量研究主要集中于普通人和儿童，而随着人们饮食结构的改变，越来越多学者关注超重患者的CT扫描辐射剂量。3.1BMI与辐射剂量的关系CT扫描中，有多种方法降低有效辐射剂量。(1)合理选择扫描参数，包括管电压、管电流、FOV、Z轴覆盖范围等。(2)对被检者采取辅助措施，如：非检查部位给予遮挡屏蔽。合理设计扫描参数是目前常用的降低辐射剂量方法。射线剂量与球管电流、曝光时间呈正比例关系，与球管电压的平方呈正比例关系，与螺距呈反比例关系。射线剂量随着球管电压的平方值而改变，适当降低球管电压能大幅度降低辐射剂量，但是过度的降低球管电压会降低X线束的穿透力，增加噪声，影响图像质量;而且随着球管电压变化，CT值也发生一定变化。本研究中全部患者均选择100kV的球管电压，既保证了X线的穿透力，又避免球管电压过大增加辐射剂量。射线的剂量与球管电流呈正性线性关系，高电流输出必然降低图像噪声，提高信噪比，改善图像质量，利于临床诊断;同时也增加了辐射剂量，易引起不良反应。因此，如何合理设计管电流值，在保证图像质量基础上降低辐射剂量十分重要。在本研究中，对照组50例患者采用的是Z轴管电流自动调制技术，在扫描中会根据患者的体型变化，预计胸廓大小、肌肉量等自动调节管电流输出值，输出范围为30~350mA，保证图像质量。结果显示对照组50例患者的图像质量评分均较高，符合临床诊断需求。而在观察组中，根据BMI设计输出管电流值，BMI是评估人体肥胖程度的一个重要指标，在CT胸部中，X线的穿透力随着受检者肥胖程度的增加而减弱，故而BMI越高，则所需的管电流就越高，辐射剂量随之增高。故而根据BMI设计管电流值是可行的，在保证图像质量的基础上，均衡的控制患者的辐射剂量。在BMI的指导下，避免了受检者多次接触射线，符合伦理学理念。本研究结果显示：两组患者的图像质量比较，差异无统计学意义(P>0.05)，观察组的辐射有效剂量均低于对照组患者，说明引入BMI进行管电流输出值设计有助于保证图像质量的同时降低辐射剂量。随着BMI的增加，两组的辐射有效剂量均有一定提高，BMI与辐射剂量之间有正相关趋势。来守永等人[4]研究指出BMI指导下降低Z轴自动管电流调制技术最大管电流值，在胸部CT中既能保证图像质量满足要求，又能大大减少受检者的辐射剂量。3.2引入BMI的缺点当然，引入BMI进行管电流设计也存在不足之处，BMI在评估成人形体肥胖程度方面还存在一定缺陷，尤其是在过瘦或过重患者中，还应进行多参数分析，制定个体化的扫描方案。另外，由于机器扫描技术的不同，不同的机型有着不同的扫描参数模式，最后用于患者的实际扫描中还没有统一的标准，因此临床上还有待进一步的深入研究。赵波等人[5]根据BMI设计胸部低剂量扫描参数方案，其采取的BMI区分人体体型的范围来设计，其分成三组，BMI<18.5kg·m-2，18.5kg·m-2≤BMI≤25.0kg·m-2，BMI>25.0kg·m-2，分别采用30mAs、45mAs、60mAs球管电流扫描，发现在BMI指导下的低剂量扫描参数设计能满足胸部CT扫描的需求，基于BMI可获得个性化、低剂量扫描参数设计方案。在本研究中，根据患者的BMI指数分成四组，并设定不同BMI指数范围患者的球管电流范围，与赵波等人的临床研究略有差异，本研究对象的扫描辐射剂量略高一点，但相较于常规扫描剂量，本研究中观察组的CT扫描辐射剂量较低。结果显示能获得满意的图像质量，满足临床诊断需求，说明BMI指数引入到胸部CT扫描中是可行的。但是，关于BMI如何引入胸部CT的参数设计方案中，还存在许多问题有待解决，如何界定BMI的范围，如何将BMI引入到扫描方案的球管电压、球管电流、螺距等设计中等。综上所述，胸部CT中BMI与辐射剂量呈正相关关系，引入BMI指导扫描参数设计由于保证图像质量同时降低辐射剂量，减轻CT引起的不良反应。

　　〔参考文献〕

　　〔1〕许轶群，孟名柱，钱农，等.智能最佳管电压技术降低胸部CT辐射剂量的前瞻性研究〔J〕.中华放射医学与防护杂志，2013，33(6)：664-667.

　　〔2〕敖炜群，孙静，刘军，等.低剂量胸部CT自动管电流调节技术在超重体型患者检查中的可行性研究〔J〕.现代生物医学进展，2014，14(2)：292-295.

　　〔3〕冉姗姗，綦维维，张淼，等.多参数设置对低剂量胸部CT扫描图像质量及辐射剂量的影响〔J〕.中国医学影像技术，2018，34(1)：113-117.

　　〔4〕来守永，徐冬，尉可道，等.体质量指数指导Z轴自动管电流调制技术在胸部CT扫描中应用价值〔J〕.生物医学工程与临床，2012，16(6)：547-550.

　　〔5〕赵波，刘永利，李京京.256层iCT个性化胸部低剂量扫描方案的探讨〔J〕.中国CT和MRI杂志，2017，15(3)：62-64.

　　作者：牛田力 单位：济源市人民医院

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