扫描剂量参数范文（精选7篇）
扫描剂量参数 第1篇
关键词：16层螺旋CT,辐射剂量,扫描参数,颅脑
Radiology Department,First Affi liated Hospital of Dalian Medical University Dalian Liaoning 116011,China
0 前言
随着影像技术的不断发展,CT检查在临床中的应用越来越广泛,在过去20年的发展过程中,CT检查的频率在全世界范围内增长超过8倍[1]。CT扫描产生的辐射剂量占到所有医学辐射剂量的1/2左右[2],大幅增加的辐射剂量引起了人们对于辐射危害及安全问题的广泛关注,于是有学者提出医学辐射防护的正当化和最优化原则,在保证图像质量的前提下最大限度地降低辐射剂量,成为研究的热点[3]。本研究对270例行头部扫描的受检者按头围尺寸进行分组,探讨不同头围受检者CT低剂量扫描参数的优化方法。本研究打破传统头部CT扫描所采用的固定曝光参数的扫描模式,可大幅降低头部CT扫描总体辐射剂量。
1 资料与方法
1.1 临床资料
随机选取于我院行颅脑CT扫描的患者270例,年龄25～80岁,中位年龄52岁。
1.2 仪器与扫描方法
1.2.1 仪器
采用GE公司Lightspeed 16层螺旋CT扫描仪。
1.2.2 扫描方法
(1)分组。测量270例颅脑患者侧脑室基底节层面头围径线长度,参照GB10000-88标准将头部分为3组(每组按3个特定扫描层面再分成1、2、3三个亚组,每组30例患者)。Ⅰ组:头围≤535 mm;Ⅱ组:580 mm>头围>535 mm;Ⅲ组:头围≥580 mm。
(2)颅脑扫描参数。常规扫描参数管电压120 kV,管电流280 mA。低剂量扫描参数管电流为240 mA、200 mA、160 mA、120 mA 4组。其共同扫描参数为:120 kV、层厚5 mm,重建方式矩阵512×512、0.8 s/r、窗宽80～100 HU、窗位35～40 HU。
(3)选择特定扫描层面。(1)辐射冠水平;(2)基底节水平;(3)颞骨岩部四脑室水平。
(4)每一位患者在常规条件(280 mA)下行颅脑扫描后,再分别以240 mA、200 mA、160 mA、120 mA对每个亚组的特定层面进行同一层面的扫描,以上扫描均征得患者的同意。同时在基底节水平层面图像上测量SD值,每幅图像测量10个不同点计算平均值,各点测量面积均为100 mm2。
1.3 图像评价
所有图像均由3位经验丰富的医师进行双盲法阅片,使用5分制评分,3位医师在1周后重新进行评价,并对3位医师诊断结果的一致性进行Kappa分析。综合3位医师评分结果计算出不同头围、不同剂量下5种等级的图像数,并统计比较不同管电流间图像质量评分、SD值及剂量指数(CTDI)的差异性。5个等级质量评价标准:解剖结构清晰可见,无伪影,图像质地细腻均匀,能精确诊断为优,5分;解剖结构可见,基本无伪影,图像质地均匀但不很细腻,能作出诊断为良,4分;解剖结构可见,有少许伪影,图像质地不细腻不均匀,但尚能作出诊断为中等,3分;解剖结构隐约可见,伪影较多,从而降低了诊断的可信度为一般,2分;解剖结构不清楚,有明显伪影,图像质地粗糙,不能做出诊断为差,1分。
1.4 统计学分析
应用SPSS17.0统计学软件进行数据处理。对3位医师诊断结果一致性进行Kappa分析。对不同管电流间图像质量评分,SD值进行方差分析。对不同头围不同剂量下等级图像进行kruskal-wallis test非参数秩和检验,不同扫描剂量组间进行Mann-Whitney U两两比较。
2 结果
2.1 医师评价
3位医师自身前后一致性评价高度一致,K值为0.63。不同扫描条件在不同头围3组中均有显著性差异,结果见表1(P<0.001)。Mann-Whitney U两两比较显示:Ⅰ组,120 mA与其余各组比较有显著性差异(P<0.001),图像质量差(图1),160 mA与200 mA、240mA、280mA比较差异无统计学意义(P>0.05),图像质量相似;Ⅱ组,120 mA、160 mA与其余各组比较有显著性差异(P<0.001),图像质量差(图2),200 mA、240 mA、280 mA之间两两比较均无显著性差异(P>0.05);Ⅲ组,120mA、160 mA、200 mA与其余各组比较均有显著性差异(P<0.001),图像质量均差(图3),240 mA与280 mA比较差异无统计学意义(P>0.05),结果见表2。
2.2 评分及SD值
Ⅰ组,120 mA图像评分均值<3分;Ⅱ组,120mA、160 mA图像评分均值<3分;Ⅲ组,120 mA、160 mA、200 mA图像评分均值均<3分。SD均值>4.5,不能达到诊断要求。与常规剂量280 mA在图像评分及SD均值上差异有统计学意义(P<0.05),其结果见表3,图4～5。
3 讨论
头部CT扫描,在临床的CT检查中一直占有很大的比例,扫描人次最多,重复检查的频率也在不断增长,总体的辐射剂量大幅增加。合理优化头部CT扫描参数,对均衡图像质量与辐射剂量具有重要的意义。
3.1 CT的辐射危害
国外学者[4]统计,自从19世纪90年代中期以来,美国每年接受CT检查的人次增加大于10%,而人口增加每年<1%。常规及急诊情况下CT的检查量均有所增长[5,6],病人电离辐射量激增。CT年检查人数由300万增加到2006年的6700万[7]。CT检查仅占所有放射学检查的11%,但是有效剂量约占总检查剂量的70%[8]。CT检查X线辐射剂量的大幅增加,使得受检者随机效应的发生风险提高。流行病学调查显示[9],CT辐射剂量的增加可增大患者癌症发生的风险,Einstein等人[10]指出,在美国有1.5%～2%的患者由于CT检查导致肿瘤的发生。Colding[11]指出,成人腹部检查有效剂量为10 mSv时致癌风险会增加1/2000。由于CT扫描存在着这些危害,对于这种现今不可或缺的检查手段,我们要提高意识,遵循使用最低剂量原则,即ALARA(As Low As Reasonably Achievable)[12],降低CT辐射剂量,减小CT辐射危害。
3.2 头部CT扫描研究现状,扫描方案优化及意义
目前,对于头部CT扫描临床上大多采用固定曝光参数的扫描模式,扫描参数固定、应用于所有人群。头部低剂量的扫描研究也大多集中在小儿,刘昌盛等人[13]研究认为婴幼儿颅脑内结构自然对比度好,低剂量扫描适宜其颅脑病变检查。成人头颅低剂量研究,考虑尺寸大小的并不多见。国外对于体型尺寸的研究相对较早,最初的研究多以体重元素为参考[14],同时很多国外的学者也进行了人体径线相关参数的研究,Haaga[15]的研究认为,人体体径能更好地反映X线的衰减与图像噪声的相关性,此类研究多集中在胸腹部,头部并不多见。本研究通过实际扫描发现,成人头围尺寸的差异同样对图像质量具有一定的影响。固定参数扫描会导致小尺寸头颅受检者接受过多的辐射剂量,产生辐射危害,此种扫描模式急需优化。按照头围大小对受检者进行分组,采用不同参数进行扫描,此种扫描优化方案是可行的,其开拓了另一种CT低剂量扫描的思路,它区别于常规固定参数扫描及管电流自动调制技术扫描的方式,将头部患者按不同头围进行分组扫描从而降低临床辐射剂量,对于降低辐射剂量意义重大,同时在低剂量的研究上开辟了新的途径。
本研究得出:患者头围≤535 mm,采用160 mA扫描最优,较常规剂量降低约42.3%;580mm>头围>535mm,采用200 mA扫描最优,剂量降低约27.9%;头围≥580mm,采用240mA扫描最优,剂量降低约14.3%。我院每月有约5000例患者进行头部CT扫描,此时对患者进行分组后行低剂量扫描与之前所有患者均采用统一常规剂量扫描的方法比较,总体扫描剂量有大幅降低,患者的受照剂量趋于合理化。
扫描剂量参数 第2篇
1 材料与方法
1.1 临床资料
2007年1月-2008年3月因车祸、高处坠落等情况行CT检查的患者50例,其中男32人,女18人,年龄26～79岁,平均53岁。50例中11例进行了头部、颈部、胸部CT扫描;15例进行了头部、颈部、腹部CT扫描;7例进行了胸部、盆腔CT扫描;10例进行了头部、胸部、腹部CT扫描;7例进行了头部、颈部、腹部CT扫描。
1.2 扫描方法
扫描使用GE公司的Light Speed 16层螺旋CT机;常规螺旋扫描,球管旋转每一圈时间为0.8 s,电压=120 kV,螺距=0.938:1,距离=18.75 mm,重建矩阵=512×512,电流为:头部=200 mA;颈部=200 mA;胸部=200 mA;腹部和盆腔=300m A。低剂量一体化扫描参数:螺旋扫描,球管旋转每一圈时间为0.6 s,电压=120 kV,螺距=1.375:1,进床距离=27.5 mm,重建矩阵=512×512,电流为:头部=150 m A;颈部=150 m A;胸部=150 mA:腹部和盆腔=280 mA。将所得原始图像重建成1.25 mm,传至工作站进行容积重建、多平面重建等进行观察图像。本组资料的CTDIvol摘自每个受检者的资料栏,每个受检者检查结束后,扫描仪通过软件根据输入的扫描参数和部位计算出CTDIvol、DLP,并显示在资料栏中,分别计算各参数的平均值、低剂量与常规剂量之比。
1.3 图像评价
由2位高年资的放射科医生采用双盲法对图像进行观察判断,观察图像时可以在工作站进行MPR、VR等方法重建。依据其显示程度评分:骨骼显示比较清楚,骨折线显示清晰,无线状伪影为2分;骨骼显示清楚,有部分线状伪影,不影响诊断为1分;骨骼显示模糊,达不到诊断要求为0分。
1.4 统计学处理
两种模式扫描后结果进行配对t检验,统计处理采用SPSS 11.5软件,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
辐射剂量降低情况:求两种模式各项平均值;常规剂量组,低剂量一体化组(见表1),常规剂量组:DLP=2 357.45mGy-cm,CTDIvol值为141 m Gy;低剂量一体化组:DLP=994mGy-cm,CTDIvol值为56.7 mGy。低剂量一体化组比常规组下降了84.3 mGy,与常规剂量扫描比较,低剂量扫描放射剂量下降了57.8%,两者差异有统计学意义(P<0.05)。图像质量比较:所有2种模式患者图像质量均能满足常规临床诊断质量要求,评分分别为:常规剂量组38分,低剂量一体化扫描组39分,2组无显著性差异。
3 讨论
近年来,随着螺旋CT的出现,CT技术的不断更新和完善,如机架的短几何设计、探测器材料的更新和多排探测器的设计等[7]极大地提高了CT机的效率,从而为低剂量CT检查奠定了良好的技术基础,缩短了CT检查时间。
X线对人体的危害程度与受照射剂量的大小有关[2]。国际放射防护委员会于1991年以60号出版物明确地将医疗照射列为人类所受三类照射——职业照射、医疗照射和公众照射之一,并提出了医疗照射的防护体系,包括医疗照射实践的正当化和最优化[4]。X线诊断的医疗照射已经成为人工电磁辐射的最大来源[5],我们正使用过量的放射线来获取某一影像,而这种影像的获得与用低于CT 50%的放射线所获得的影像并无差别[3]。因此在利用X线技术为患者检查诊断的同时,必须考虑照射剂量问题。对现有设备的扫描参数进行优化非常有必要,避免不合理的照射剂量,同时尽可能地降低受照剂量。
螺旋CT检查变得越来越频繁,同时也使射线对人体的辐射量变得更多。在受到不必要的或过量的放射线照射时,其致癌效应发生的概率会大幅度增加,通常人们采用器官剂量来评价受检者所受剂量。国内外研究表明,螺旋低剂量扫描的图像质量能够满足临床诊断需要,国外有学者提出了通过权重CTDIvol值来估算CT受检者的器官剂量[6]。CTDIvol和器官剂量相差不大,所以在受检者的辐射防护上可直接采用CTDIvo估算CT扫描区域内的组织或器官的吸收剂量[10]。由于CTDI-vol在CT机的显示屏直接显示,所以采用此方法评价CT检查受检者的器官吸收剂量非常简便、快捷[7]。我国放射卫生防护标准(GB4792-84)要求公众、个人、单个组织或器官所受的辐射照射的年剂量当量应低于50 mSv。在本组病例中,常规剂量组:DLP=2 357.45 mGy-cm,CTDIvol值为141 mGy。笔者使用低剂量CT多程序一体化扫描程序,发现低剂量一体化组的DLP比常规组的DLP下降了1 357.45 mGy-cm,CTDIvol值下降了84.3 m Gy,本组图像质量都能符合诊断标准。本文资料统计表明扫描剂量由141 mGy降至56.7 mGy时,采集到的图像进行重建,病变结构显示清晰,大大降低了患者所受的辐射剂量。本研究两种模式所得的图像质量都能满足诊断需要,无显著性差异,并减少了患者所受辐射剂量。故低剂量CT扫描技术在多发外伤中具有非常重要的应用价值。
螺旋CT低剂量一体化扫描可以在多发外伤中得到推广应用,它不但能在患者诊疗过程中节约时间,而且能够减少患者所受辐射剂量,还可以节约机器损耗,最主要是使球管寿命得到延长[8],间接提高了公众利益,增加了医院效益。既减少了受检者所接受的射线剂量,又确保了诊断的基本要求[9]。
笔者认为,低剂量一体化扫描能满足临床对多发外伤的诊断要求,同时又能较大幅度降低患者的辐射剂量。
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扫描剂量参数 第3篇
1. 资料和方法
1.1 一般资料
收集2015年5月至2015年12月期间在我院进行骨盆扫描的志愿者45人, 其中男性20人, 女性25人, 受检者年龄在21岁~58岁之间, 平均年龄35岁[4,5,6], 受检者身高为153cm~185cm, 平均身高为 (168±6.2) cm, 体重45kg~98kg, 平均体重 (64±5.2) kg。
1.2 检查方法
使用设备PHILIPS 128排CT扫描仪, 分别采用60、80m As及常规剂量180m As对45名志愿者进行骨盆扫描, 三次扫描除扫描剂量以外的扫描参数如下:管电压120Kv, 层厚5mm, 螺距为1.0, 扫描方向从头到足[7,8,9]。记录三次扫描志愿者所产生的容积CT剂量指数 (CTDIvol) , 将所得到的三组图像请两位高年资医师在遮盖扫描条件的前提下在组织细节、颗粒均匀性及伪影等方面对图像质量进行评价, 并记录结果。
1.3 统计学处理
采用统计学软件为SPSS 13.0版本。不同剂量CT扫描模式CTDI值用图表1表示, 综合两名医师的评价, 分别计算出各低剂量组三种类别的等级的例次, 构成比用χ2检验进行统计学分析[10]。
2. 结果
综合两名医师的评价, 分别计算出各低剂量组三种类别的等级的例次, 构成比用X2检验进行统计学分析, 用图表1.2表示。
表2说明低剂量扫描与传统剂量扫描图像质量差异无统计学意义。
3. 讨论
1972年英国人Hounsfield发明了CT, 在经历了数次技术创新后, 如今螺旋CT已经成为临床非常重要的诊断工具。但是螺旋CT的放射剂量明显增多, 使得受检者的辐射剂量较普通X线检查显著增加, 而根据最新的研究报告表明, 公众照射剂量每增加1Sv, 癌症发生率将增加4.1%, 辐射剂量成为从业人员和受检者普遍关注的焦点, 特别是世界卫生组织 (WHO) 和国际放射防护委员会 (IRCP) 以及国际医学物理组织 (IOMR) 制定了医疗照射质量保证和质量控制标准, 以期以最小的代价获得最佳的诊断效果, 随着公众自身防护意识的提高, 如何在不影响诊断图像质量的前提下。降低辐射剂量, 已经成为国内外学者关注的问题。自低剂量CT扫描的概念首次被提出后, 国内外学者在早期肺癌的普查中应用低剂量扫描并取得良好效果[11], 现如今随着公众中放射防护知识的普及, 越来越多的学者开始从事这方面的研究, 并在鼻窦、眼眶和儿科CT检查中取得突破性进展。而对于成年患者而言, 骨盆扫描更应引起特别关注, 接受骨盆CT扫描的时X线辐射剂量越大对性腺的可能的辐射损伤就越大, 这将有可能造成精子或卵子畸变, 导致新生儿出生畸形或死亡, 因此将低剂量扫描技术应用于这一类患者, 有着十分重要的意义。
16排螺旋CT盆腔低剂量扫描技术降低了X线发射功率, 减少了球管损耗同是显著降低了患者所受到的X线辐射剂量, 国际放射防护委员会X线实践的三项原则中规定:要以最小的代价和最小的辐射剂量获得最有价值的图像, 避免一切不必要的照射。而CT盆腔低剂量扫描技术符合以上原则。根据统计学结论可知, CT骨盆低剂量扫描所获取的图像与传统CT扫描所获取的图像都能够符合盆腔的诊断要求, 并且两者扫描差异无统计学意义。同时降低扫描剂量可减少球管损耗, 延长使用寿命, 为医院节省不必要的开支, 提高经济效益。
摘要：目的:评价16排螺旋CT低剂量扫描在骨盆扫描中的应用。方法:40名志愿者用Philips128排螺旋CT行骨盆扫描分别采用60m As、80m As和常规剂量扫描, 其余各扫描参数均相同, 记录各次扫描的产生的容积CT剂量指数 (CTDI) , 请两位医师对各幅图像在影像颗粒均匀性、解剖结构细节、清晰度及伪影等方面评定图像质量, 并以优良差判定图像质量。结果:三组扫描方法在骨盆图像的显示上的差异无统计学意义, 而低剂量扫描与常规剂量相比, 辐射剂量显著降低。结论:16排螺旋CT低剂量扫描可大大降低被照射者所受的辐射剂量, 同时对图像质量无显著影响。
关键词：辐射防护,低辐射剂量,骨盆,性腺,16排螺旋CT
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64排CT低剂量扫描研究 第4篇
CT低剂量扫描历来是非常有意义又有一定争议的课题[1],怎样用较低的剂量进行CT扫描,对于患者的保护至关重要。对于怎样用合适剂量进行CT扫描,许多科学工作者都有各自的研究方法[2,3]。腹部是临床上常做CT检查的扫描部位。随着人们生活水平提高,丰富的食物选择常常造成胰腺疾病的发生,从而成为现代社会的高发病,而其本身属于辐射敏感组织,容易发生辐射损伤[4],一般认为0.5~2.0Gy的辐射剂量可导致食欲减退、恶心、呕吐,大于5Gy可出现多次呕吐和腹泻[5]。胰腺受照剂量过大可导致胰腺癌的发生几率增高[6]。本文通过逐步降低毫安量的方法以达到获得满足诊断要求图像质量的最低剂量,获得对患者进行腹部CT检查的最佳扫描参数,尽量减低辐射剂量,最终达到保护患者权益和人身健康的目的。
2 材料和方法
(1)本研究共选取110名患者志愿者进行CT检查,事先量好腹围,选取同一层面进行单层扫描,在固定螺距的情况下降低管电流,在保障图像诊断价值的前提下,选出最佳的曝光管电流。最后用统计学方法进行数据分析。
我们采用GE lightspeed VCT进行扫描,该CT有加权的CT剂量指数CTDIw(m Gy)显示。110例临床疑似有胰腺病变的患者之中男60例,女50例,年龄20~60岁,平均年龄39.5岁。
CT扫描方法:征得患者及家属同意,对病灶局部增加低剂量单层扫描,患者非扫描部位用铅衣防护。首先让患者服用造影剂,15min后行胰腺常规剂量扫描,参数为110k V,250m As,准直器层厚0.625mm,螺距p=0.985mm重建层厚5mm,标准重建算法,扫描范围从胰头到胰尾,在定位像上测量其范围。然后在病灶局部进行单层低剂量扫描,先以常规剂量的50%为首次曝光剂量进行低剂量扫描,再逐次降低10m As进行低剂量单层扫描,每扫描一层图像,由3名资深医师(主任医师)进行诊断,直到1名医师诊断不出图像病变为止,则上一个m As值为胰腺低剂量扫描的最低剂量参考值。
(2)由3名主任医师对常规剂量和低剂量图像质量进行评判,并分析图像的定位定性诊断情况。
(3)分析常规和低剂量胰腺CT扫描的单次CT剂量加权指数CTDIw(m Gy)。
3 结果
对110例志愿者患者进行常规剂量和低剂量扫描,对于急慢性胰腺炎,胰头胰体胰尾可以分辨,良性及恶性的肿瘤诊断情况基本相同,其中只有8例慢性胰腺炎患者炎症范围的显示小于常规剂量扫描(见图1、图2、图3)。经过3位主任医师的评价,得到了低剂量应用的较佳参数。在图像的诊断过程中,对于病灶界限、器官轮廓和形态,3位医生都给出了精准的评价标准,使此次试验得到了很好的结果。
对数据结果进行统计处理后显示,在采用低剂量扫描进行腹部CT检查时,和常规剂量扫描相比,CT的m As值和CT剂量指数均大大降低,其中CT的m As降低了61.8%~74.0%,单次加权的CT剂量指数降低了70.0%~83.3%。随着腹围增加,低剂量CT扫描的最低剂量阈值也随之增加,同时胰腺的受照剂量也随之增加(见表1)。
4 结论
利用CT筛查胰腺疾病已经成为普遍的检查方式,螺旋CT以其扫描速度快、容积数据采集、后处理等优势可以清晰地观察胰腺各部比例[7],对于诊断腺体肿大、丰满的急性胰腺炎还是腺体萎缩的慢性胰腺炎,都有其绝对优势,其间接征象还可显示胰腺疾病造成的胰腺周围消化道的继发性改变,如十二指肠环扩大、郁张、结肠切断征、胃结肠间距扩大等。对于血供差、以侵犯周围组织的胰腺癌来说,早期筛查更有重要意义。
在做常规CT检查时,许多医院对CT剂量一般不进行调整,因此对患者的辐射有可能造成一定放射性损伤,尤其是对一些对辐射敏感的器官,如性腺、眼晶体、腹部脏器,国外已经做了一些保证图像质量的前提下进行降低剂量的研究工作[8,9]。
本文对低剂量CT的研究结果可以看出,在保证图像质量达到诊断要求的前提下,对胰腺病变患者进行CT扫描的X线曝光量(m As值)降低了61.8%~74.0%,单次加权的CT剂量指数降低了70.0%~83.3%,因此可以很大程度上解决患者受照射剂量过大问题。根据上述研究结果,我们认为腹围在<90cm范围内,最低CT管电流可控制在80~60m As范围之内,腹围在90~110cm范围内最低CT管电流可控制在90~70m As范围之内,腹围在>110cm范围内最低CT管电流可控制在100~90 m As范围之内。如果想得到更好的CT图像质量,可以在此基础上适当增加CT的m As值。
不同CT设备扫描参数不同,不同医院的CT扫描和诊断习惯不同,上述结果不可能适合所有医院的各种CT。但我们认为根据患者自身和医院的具体情况,将CT机原有的各种部位CT扫描剂量参数适当降低,仍然能够得到满意的诊断图像,既保护了患者,又降低了CT的设备损耗。
摘要：本文采用逐步降低CT剂量的方法,获得满足诊断要求的腹部CT最低剂量阈值。在此剂量下,CT的mAs降低了61.8%74.0%,加权CT剂量指数降低了70.0%83.3%。因此,适当降低CT扫描剂量,仍然能够获得满意的诊断图像,既保护了患者,又降低了CT的设备损耗。
关键词：CT,扫描,低剂量
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三维剂量扫描系统二例故障排查 第5篇
关键词：三维剂量扫描系统,故障,排查
1 材料和方法
1.1 仪器
PTW三维剂量扫描系统 (德国) 主要包括水箱、TANDEM静电计、电离室、蓄水柜、升降台、运动控制盒、SCANLIFT手控盒、计算机和相应软件。水箱尺寸为734mm×636mm×523mm, 有效扫描范围为600mm×500mm×408mm, 水箱壁为20mm的PMMA材料制成, 驱动机械装置由不锈钢滚珠丝杠悬挂系统和步进电机组成, 最小步长即精度达0.1mm, 最大步进速度为50mm/s, 回程差可忽略。蓄水柜带自吸式离心泵, 抽水或排水大概7min左右, 由于需要大量的水, 为方便移动和摆位, 储水柜下面配置四个轮子, 上面带自动升降平台。
1.2 安装设置
首先往储水柜注满水, 推到直线加速器机房内, 把水箱安装到储水柜的升降平台上, 用四个螺丝锁紧, 放置到直线加速器机头正下方, 激光灯对准水箱壁上的标志线, 用精度较高的水平仪调水箱水平。接着用相关电缆把水箱、静电计和机房外面的计算机连接起来, 放置主电离室和参考电离室, 通电加偏压, 然后按下SCANLIFT手控盒往水箱注水, 加完水后水箱的水平会有所变化, 继续用水平仪调水平。最后设置源点, 主要是设置垂直方向即B方向, 使电离室一半在水上, 一半在水下, 看到的投影刚好合成一个整圆, 即为B方向的源点。A方向和C方向调到大概的位置即可, 精确的位置通过软件扫描Profile来确定。
2 故障排查
2.1 用软件扫描设置源点时, 发现倾斜的角度偏大。
启动三维水箱的软件MEPHYSTO, 点击Centercheck, 扫描10cm×10cm照射野, 水下5cm、10cm的Crossplane和Inplane两个方向的的Profile, 发现A方向和C方向的倾斜角度均大于1°, 超出误差范围。分析原因, 可能参考电离室没完全在照射野内, 由于做Centercheck时扫描速度较快, 这时参考电离室起到比较重要的作用, 没完全在照射野内会导致扫描到的曲线不准确, 还有一个原因是如果水箱的水平没调好, 也会出现A和C方向的倾斜角较大。进机房再次检查水箱水平和参考电离室的位置, 发现都没问题, 重新做上述扫描, 这次得到的A和C方向的倾斜角值和上次不一致, 而且偏差更大, 排除由于水箱水平问题导致的倾斜角偏大, 因为如果水箱不水平, 两次扫描测量到的A和C方向的倾斜角也应该一致。继续进到机房内查找原因, 在用运动控制手控盒移动主电离室在A方向上走时, 发现移到右边时, 右边的不锈钢丝杆和水箱壁外的标志线不重合, 后发现在主电离室移动过程中, 水箱右边的丝杆会晃动, 把丝杆移动到与水箱壁外标志线重合, 用螺丝刀锁紧。重新扫描, 得到的结果在误差范围内, 问题解决。
2.2 在水箱使用中, 发现水箱不能升降。
在测完PDD和Profile后, 转测射野输出因子时, 需要通过升降平台把水箱从SSD=100cm升到SSD=95cm, 按下SCANLIFT手控盒, 没有反应, 用万用表测SCANLIFT手控盒接口的电压, 有电压, 说明对SCANLIFT手控盒的供电没问题, 初步怀疑由于SCANLIFT手控盒受到照射, 电路板的元器件损坏。从外单位借来SCANLIFT手控盒, 插上去一试, 水箱的升降功能恢复正常, 问题解决, SCANLIFT手控盒送回厂家维修。
3 讨论
依据JJG589-2001《外照射治疗辐射源检定规程》, 外照射治疗辐射源的首次检定、后续检定和使用中检验须用电离室剂量计和射线束分析仪 (即三维水箱) , 三维水箱是放射治疗质量保证 (QA) 和质量控制 (QA) 非常重要的工具, 该系统具有安装设置复杂、配件多、精密等特点, 而且除新装机器时使用较多, 其余时间使用频率低, 大部分只用于每年一次的外照射治疗机的检测, 所以每次使用前, 应该仔细检查水箱的各个部分, 特别是运动部分的不锈钢丝杠是否紧固;使用该设备时, 在出束采集数据前, 应该把运动控制盒和SCANLIFT手控盒拔出来, 拿到治疗室外面, 以免受到辐射后损坏电子元器件。
参考文献
[1]李国庆, 徐宝强, 林意群.三维水箱测量系统[J].医疗装备, 2000, 13 (4) :9-10
[2]北京市计量科学研究院.JJG589-2001外照射治疗辐射源检定规程[S].北京:中国计量出版社, 2001
螺旋CT肺结节扫描的剂量探讨 第6篇
1 资料与方法
1.1 一般资料
2009年11月～2011年10月本院进行螺旋CT扫描肺结节且愿意配合研究的结核患者122例,其中男65例,女57例,年龄22～79岁,平均(48.7±2.8)岁。螺旋CT诊断肺结节的标准为界限清楚的不规则形或球体,密度高于周围肺实质密度或为软组织密度,同时排除患者移动引起的伪影、网状或线样影、支气管壁增厚、局灶性肺实变及小叶间隔增厚等病变。
1.2 扫描方法
采用HILIPS brilliance 16排多层螺旋CT先进行扫描。扫描除低剂量采用预设25 mAs、床进36 mm/r,常规剂量采用预设120 mAs、床进24 mm/r外,其余参数相同,即120 kV,0.5 s/r,重建间隔与层厚4 mm,重建层厚4 mm,准直1.5 mm×16。所有患者在平静、浅呼吸状态进行扫描,取仰卧位,头先进,先低剂量,再常规剂量扫描。
1.3 统计学处理
所有资料均用Excel 2003进行录入和计算,用SAS 9.0统计软件进行统计分析。不同剂量组扫描检出率的比较采用χ2检验。
2 结果
螺旋CT肺结节扫描检出结果见表1,常规剂量检出率为92.5%,低剂量组检出率为87.3%,两组差异无统计学意义(P=0.0769)。
3 讨论
螺旋CT的出现是影像技术发展的一个里程碑,它重建图像质量好,扫描范围大且速度快,能发现小于2 mm的肺小结节,有利于发现肺结核早期病变患者。但X线潜在的辐射危害不可忽视,而CT是造成辐射最多的剂量源。有研究显示一次腹部CT扫描的有效辐射剂量大概相当于3.3年的本底辐射剂量,约为常规X线正位胸片的500倍[2]。因此尽量降低CT扫描对患者的辐射剂量具有重要意义。吴晓华等[3]研究发现,50 mA低剂量组能可靠发现5 cm以下的结节。李秋芬等[4]同时采用常规剂量(120 mAs)和低剂量(30 mAs)对有胸部症状的120例患者进行螺旋CT扫描,结果显示两组对病灶观察和定性、病灶内部结构显示等观察指标差异均无统计学意义。本研究用常规剂量(120 mAs)和低剂量(25mAs)对122例患者的扫描结果亦显示,25 mAs螺旋CT肺结节扫描效果并不比常规剂量组差。低剂量螺旋CT肺结节扫描既减少了剂量,又不影响诊断准确性,符合放射防护最优化的原则。同时低剂量扫描大大降低CT球管过热的概率,有利于延长球管使用寿命,降低检查成本,值得临床上推广使用。
参考文献
[1]韩萍,冯敢生,龚洪翰.多层螺旋CT新进展[J].世界医疗器械(IMD),2006,12(4):48.
[2]Darlene Frasher,George Altize.Iterative reconstruction technique for reducing body radiation dose at CT[J].J Radiology Nursing,2006, 25(4):119 - 121.
[3]吴晓华,马大庆,张忠嘉,等.多层螺旋CT胸部低剂量扫描发现肺结节的临床研究[J].中华放射学杂志,2004,38(7): 767-770.
扫描剂量参数 第7篇
关键词：断层摄影术,X线计算机,能谱成像,射线剂量
0前言
CT诞生以来,人们一直在研究CT成像中的一个关键参数——CT值,并已经发表了成千上万的科研成果,而且还要继续研究下去。现在,宝石CT的能谱成像为人们打开了新的思路,提供了新的信息:基物质图像和单能量图像。宝石CT的能谱成像一经问世,就引起了放射界医生们的极大兴趣,同时人们也对宝石CT的能谱成像的射线剂量问题非常关注,这主要有以下三个原因。其一,宝石CT的能谱图像与常规的CT图像相比能提供更多的信息。宝石CT的能谱成像不但能够获得基物质密度及其分布图像,还能获得不同ke V水平的单能量图像,而且还能根据所得到的能谱曲线计算出该病变或组织的有效原子序数,由此可见,与常规的单参数CT图像相比,宝石CT的能谱成像具有多参数,定量分析的全新成像模式,拥有更多的有用的信息。一般来说,信息量和射线剂量是呈正比的,你要得到更多的信息就要加大剂量,而宝石CT的CT技术已经发展到像能谱成像那样可以用最小的剂量得到更多的信息量。其二,几年前由双源系统发展起来的双能量减影技术未能完全被临床所普遍应用的一个原因就是剂量问题,因为剂量不够充足,从而未能充分保证双能量的减影图像质量;另一个原因是其双能减影是在图像空间实现的,未能很好解决硬化伪影的问题,同时也容易受器官运动(蠕动,呼吸,心跳等)的影响。而宝石CT的能谱成像是基于最新CT系统的基础,包括最新的探测器,DAS系统,球管系统,瞬时切换的高压发生器,同时还受到最新的重建技术——迭代重建技术的裨益,因而不仅仅能谱成像的单能量成像与常规CT的图像相比,具有很高的图像质量,其基物质图像也具有可用以诊断的图像质量,从而实现了用最小剂量来得到更多信息量的愿景。其三,人们对多排CT初期的心脏成像高剂量记忆犹新,在Radiology(08)上Shumar等报告,后门控心脏扫描的剂量可达到(26.7±6.1)m Sv,东京女子医科大学东医疗中心利用迭代重建技术和前门控扫描技术,心脏扫描的剂量可减少至(1.7±0.7)m Sv,从26.7 m Sv的后门控心脏扫描剂量到1.7 m Sv的前门控低剂量心脏扫描,几乎用了整整十年,能谱成像也许会像心脏CT扫描技术一样有一发展过程,但应该比心脏扫描技术的发展过程要快得多。本文通过能谱成像原理的介绍及宝石CT的能谱成像与常规CT图像的剂量及图像质量的对比的实验研究与临床研究结果的介绍,从而探讨能谱成像临床普及性应用的可能性。
1能谱成像的基本原理
宝石CT的能谱CT成像的实现,首先是基于坚实的物理理论基础。CT是通过测量X光在物体中的吸收来进行成像的,而物质的吸收随X线能量变化而变化,比如软组织和血液,随能量变化的程度不大;相反高原子量的物质,比如骨胳和CT中使用的对比剂(以碘为主),随能量变化就会比较强烈。其次,任何物质都有对应的特征吸收曲线,而且这种吸收曲线能够用两个能量点来完整表达。所以当人们对同一物体用两种不同能量的X射线进行成像的话,就有可能确定一个吸收曲线,从而找出和这个吸收曲线对应的物质。正是这种随能量的不同变化,使得人们能够通过能量CT成像方法来区分不同的物质。物理实验表明任何一个物质对X射线的吸收都可以由任何另外两个物质(基物质对)的吸收来表达,正如地图上任何一点可以在X-Y坐标上表达一样,这一点从数学上也很容易证明[1,2,3,4,5,6],见式(1)。
在式(1)中人们把水和碘选择为基物质对,Dwater和Diodine则分别为所需要的水和碘的密度,以实现物理上所测得的吸收,即CT(x,y,z,E)。这个密度值和X射线的能量无关。之所以用水和碘作为基物质对,是因为水和碘在医学成像中比较接近常见的软组织和碘对比剂,这样会有助于分析和理解。当然人们可以选择任何物质对作为基物质对,事实上对于一些特殊的临床应用,人们也希望用不同于水、碘的基物质对来更直观地,定量地反映未知物的组织成份。
式(1)提示在能谱成像中把求解CT值的工作转化为首先求解基物质对的密度值的工作。要想求解密度值需要有对应于密度值的完整的投影数据。具体来说,两组不同能量的吸收投影数据如果具有空间和时间上很好的一致性,能够在数据空间进行吸收投影数据到物质密度投影数据的转换。若以水和碘作为基物质对的话,就能获得对应于水和碘密度的两组物质密度投影数据。通常情况下密度值Dwater(x,y,z)和Diodine(x,y,z)并不代表确定物质的真实物理组成,而是通过这两种基物质的组合来产生相同的衰减效应。这是对所需检查物质成分的一种相对的表达,它更多的是用来分离不同的物质,而不是确定某种物质。但是在某些特定的情况下它也能用来表达某种物质的真实含量,比如增强扫描中血管中碘的含量。通常来讲会选择衰减性能明显高低不同的物质作为基物质对。能谱成像的另一个巨大的优越性在于它的单能量成像。物理学家们已经为使用者提供了水和碘(μwater(E)和μiodine(E))以及许许多多纯物质和混合物的质量吸收函数随能量变化的曲线。使用水和碘的质量吸收函数随能量变化的关系和求得的基物质对的密度值,就能计算出所感兴趣物质在各个单能量点中对X射线的吸收CT(x,y,z,E),从而实现单能量CT成像。比如人们需要知道感兴趣物质在70ke V单光子能量下的吸收或CT图像,只要查找μwater(70ke V)和μiodine(70 ke V)数值,并把这些数据连同求得的基物质对的密度值代入公式(1)即可。
物理基础仅为成像模式的实现提供了一种理论可能,把这种可能转化成现实还必须有先进的硬件和软件支持。宝石CT的能谱成像的实现得益于在整个CT成像系统上,包括高压发生器、X射线球管和探测器材料以及重建技术的重大突破[7,8,9,10]。
2宝石CT的能谱成像与常规CT的射线剂量和图像质量的对比
辐射剂量对被照射人群存在潜在危害性也逐渐受到人们的关注[11]。有报道指出[12,13],全球来自医疗方面的年人均辐射剂量在过去10~15年里大约增加了一倍,尤其在高度发达的国家这种情况更为突出。而CT检查被认为是造成医源性照射最重要的原因[14]。因而,如何在满足临床诊断要求的同时保证图像的质量,减少受检者辐射剂量,已成为当今影像学关注的一个重要的问题的优化[15,16]。
接下来,首先对日本东京女子医科大学东医疗中心的有关宝石CT的能谱成像与常规CT的射线剂量和图像质量的对比的实验研究的结果做一简单介绍。实验研究采用QA标准体模,对其中的空间分辨率部分和水模部分(图1)进行扫描,扫描分为两组,第一组使用120 k Vp的常规CT进行扫描,第二组采用能谱采集扫描模式(80 k Vp/140 kVp瞬时kVp切换)进行扫描,两组扫描其它的参数完全一致:层厚0.625 mm,球管旋转速度和毫安分别设置为0.6 s×375 m A=225 mAs和1.0 s×600 mA=600 mAs,螺距为0.984,能谱成像使用65 ke V的单能量图像用于图像质量的评估(表1)。
注:(a)为水模部分(测量3个ROI的CT值的方差值SD,共9点)和(b)为空间分辨率部分(测量3个ROI的CT值的方差值SD,共9点)。
从图1~图3和表1可以得到,在同一毫安秒(m As)的条件下(225 mAs和600 mAs),对所有的18个ROI的SD测量数据,常规120 kVp的CT图像略好于65 keV的单能图像,65 keV的SD较常规120 kVp的高5.9%(225m As)和5.2%(600 mAs),但统计学上均无差别(P>0.05),在与常规CT同一毫安秒的条件下,能谱成像的单能量图像(65 keV)可以得到足够好的图像质量。两种方法在同一毫安秒和同一扫描野的条件下,扫描剂量的分析(表1):能谱成像的扫描射线剂量仅为常规CT扫描剂量的79.2%(225 mAs)和73.0%(600 mAs),平均为76.1%。
这个基础实验给人们提示了,在同一毫安秒的扫描条件下,能谱成像的图像质量同等于常规CT的120 kVp的图像质量,但剂量只有常规CT扫描的76.1%。
对于能谱成像的射线剂量问题,主要有二个方面值得探讨,其一,因受80 kVp和140 kVp瞬时高速切换的物理条件的限制,与心脏扫描一样,能谱成像的扫描不易实现自动毫安功能。其二,能谱成像的初期只有600 mA,这也是受80 kVp/140 kVp瞬时高速切换的物理条件的限制,所以能谱成像的扫描剂量只能依靠不同的螺距和不同的旋转速度来进行调控。但即使是使用较快的旋转速度0.5转/s和大的螺距1.375,600 mA对常规的胸部等检查也许还是过高,但随着技术的发展,现在已经实现了260 m 的能谱成像的扫描模式,可以适用于更多的低剂量能谱成像的临床应用。同时,对于不同体格的患者,可以使用常规CT扫描的自动毫安(CT-AEC)功能来推算出能谱成像的最佳扫描参数。
最后对日本JA尾道综合医院的临床数据的认证进行简单的介绍。日本JA尾道综合医院的研究对象为27例(男性15例,女性12例),平均年龄为(64.6±2.3)岁,使用单源瞬时k Vp切换能谱CT数据采集。平扫采用常规120k Vp的螺旋扫描(旋转速度为0.6转/s,扫描螺距为0.984,40 mm探测器宽度,120 kVp,毫安设置采用自动毫安(CT-AEC):Noise Index 10 HU@5 mm),重建0.625 mm的FBP(0%)图像,30%ASi R图像和50%ASi R图像。门静脉成像采用能谱成像扫描模式,螺距与平扫一样为0.984,利用常规CT扫描的自动毫安(CT-AEC)功能,选择最接近的毫安秒的能谱成像参数用于能谱成像扫描,重建与120 k Vp等价的66 keV的0.625 mm的单能量图像用于对比研究。记录两次扫描的CTDIvol(mGy)用于剂量对比研究。图像质量(SD)的对比使用66 ke V的单能量图像,120 kVp的FBP图像,30%ASi R图像和50%ASi R图像,对于不同重建方法的图像的同一层面,在胆囊和肝实质部选择感兴趣区(ROI),并选择前后三个断面,测量SD作为图像质量的对比。能谱成像扫描的剂量为(17.0±5.0)mGy,与常规120 kVp的螺旋扫描剂量(15.7±5.3 mGy)相比,虽然增加了8.4%,但不存在统计学上的差异(P>0.05),说明两种方法的扫描剂量相当。关于图像质量(SD)的比较,胆囊的测量结果:66ke V单能量图像质量为(17.8±2.3)HU,120 k Vp FBP图像为(21.8±2.2)HU,30%ASi R图像为(17.6±1.7)HU,50%ASi R图像为(14.8±1.8)HU;肝实质部的测量结果:66 ke V单能量图像质量为(21.2±2.6)HU,120 kVp的FBP图像为(26.0±2.8)HU,30%ASi R图像为(21.1±2.2)HU,50%ASi R图像为(17.9±1.8)HU,无论是胆囊还是肝实质部,66 ke V单能量图像与120 kVp30%ASi R的图像质量相比,无统计学上的差异(P>0.05),表明两者图像质量相当,同时说明66 keV单能量图像要优于120 kVp的FBP图像质量(P<0.05)。
日本JA尾道综合医院的临床研究表明,利用常规CT扫描的自动毫安(CT-AEC)功能进行能谱成像扫描参数的优化,能谱成像的扫描剂量与常规120 k Vp螺旋扫描的剂量相当(P>0.05),而66 ke V单能量图像的图像质量要优于常规120 k Vp的FBP图像的图像质量(P<0.05)。