不同辐射剂量评估方法在成人胸腹部CT 扫描中的应用价值比较

黄 悦，赵 庆，李维天

（河南省焦作市第二人民医院①CT 室，②心内科，河南 焦作 454001）

近年来，随着MSCT 扫描技术的不断发展、完善，CT 已成为临床常用的一种诊断技术［1］。但因其具有辐射性，易引发放射相关疾病［2］。据调查显示：腹部CT 扫描患者癌症的发生率高达12.5/万，危险系数相当于吸烟12 个月。因此，准确、有效地评估CT 扫描辐射剂量，是当前临床高度关注的内容［3］。美国医学物理学会（American Academy of Medical Physics，AAPM）分别于2011 年和2014 年提出了利用有效直径（effective diameter，deff）和水等效直径（water equivalent diameter，dw）计算CT 扫描中体型特异性剂量估算值（size-specific dose estimate，SSDE），即SSDEdeff和SSDEdw，并将两者与CT 容积剂量指数（CT volumetric dose index，CTDIvol）联合，计算CT辐射剂量，但相关的研究较少［4-5］。基于此，本研究选择2018 年4 月至2020 年4 月于我院行胸腹部CT扫描的120 例患者，探讨成人胸、腹部SSDEdw和SSDEdeff评估方法对辐射剂量的评估价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 120 例中，男72 例，女48 例；年龄28～79 岁，平均（53.56±3.11）岁；体质量指数（BMI）20～27 kg/m2，平均（23.26±0.11）kg/m2。59 例行胸部扫描，61 例行腹部扫描。本研究经医院伦理委员会批准。

1.2 纳入及排除标准

1.2.1 纳入标准 ①年龄＞18 周岁。②病历资料齐全、完整。③具备正常沟通、交流能力。④患者及家属已签署知情同意书。

1.2.2 排除标准 ①合并呼吸衰减、心力衰减者。②重大脏器功能障碍、衰减者。③中途退出本研究者。④哺乳期、妊娠期女性。

1.3 仪器与方法 采用GE Lightspeed 64 排128层螺旋CT 扫描仪。患者取仰卧位，上举双手，在胸腹部扫描前进行呼吸训练。使用CARE Dose 4D 技术，胸部扫描范围从肺尖至肺底，腹部扫描范围从隔顶至髂前上棘。扫描参数：100～120 kV，层距5 mm，重建视野500 mm×500 mm，重建层厚5 mm。将所获得的图像及剂量报告传输至PACS，利用PACS 记录CTDIvol，参考AAPM 220 及204 报告，检测前后径（AP）、腹部不同左右径（LAT），计算转换因子（fsize）、deff及SSDEdeff。SSDEdeff=fsize，deff×CTDIvol；fsize，deff=a×e-hxdeff，。确定ROI 包括整个段面，计算平均CT 值（the average CT value，CTROI），计算dw，fsize，dw（转换因子）及SSDEdw。SSDEdw=fsize，dw×CTDIvol，fsize，dw=b×e-hxdw，。参考a 值是3.7，b 值是0.037［6-7］。

1.4 观察指标 对比胸部、腹部扫描下2 种评估方法的评估结果及胸部、腹部不同LAT 组SSDEdw、SSDEdeff、dw及deff。根据不同部位，将胸部及腹部患者各分为3 组［8］：胸部，LAT＜30 cm 12 例，30 cm≤LAT≤34 cm 28 例，LAT＞34 cm 19 例；腹部，LAT＜27 cm 16 例，27 cm≤LAT≤32 cm 25 例，LAT＞32 cm 25 例。

1.5 统计学方法 使用SPSS 26.0 软件行统计分析，正态分布计量资料2 组对比采用独立样本t 检验，3 组对比采用独立样本F 检验，以表示。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 SSDE 方法下胸部扫描各项参数比较（表1）胸部扫描时，SSDEdw的转换因子、SSDE 高于SSDEdeff，直径低于SSDEdeff（均P＜0.05）。

表1 SSDE 方法下胸部扫描各项参数比较（n＝59，）

表1 SSDE 方法下胸部扫描各项参数比较（n＝59，）

注：SSDE，体型特异性剂量评估值；SSDEdw，基于水等效直径（dw）计算的SSDE；SSDEdeff，基于有效直径（deff）计算的SSDE。

2.2 不同LAT 组胸部扫描各项参数比较（表2）胸部扫描时，LAT＞34 cm 组SSDEdw、SSDEdeff、dw、deff均明显高于30 cm≤LAT≤34 cm 组，30 cm≤LAT≤34 cm组均明显高于LAT＜30 cm 组（均P＜0.05）。不同LAT 组的SSDEdw均高于SSDEdeff组（均P＜0.05）。

表2 不同LAT 组胸部扫描各项参数比较（）

表2 不同LAT 组胸部扫描各项参数比较（）

注：LAT，左右径。

2.3 SSDE 方法下腹部扫描各项参数比较（表3）腹部扫描时，SSDEdw的转换因子、SSDE 低于SSDEdeff，直径高于SSDEdeff（均P＜0.05）。

表3 SSDE 方法下腹部扫描各项参数比较（n＝61，）

表3 SSDE 方法下腹部扫描各项参数比较（n＝61，）

2.4 不同LAT 组腹部扫描各项参数比较（表4）腹部扫描时，LAT＞32 cm 组SSDEdw、SSDEdeff、dw、deff均明显高于27 cm≤LAT≤32 cm 组，27 cm≤LAT≤32 cm组均明显高于LAT＞32 cm 组（均P＜0.05）。不同LAT 组的SSDEdw均低于SSDEdeff（均P＜0.05）。

表4 不同LAT 组腹部扫描各项参数比较（）

表4 不同LAT 组腹部扫描各项参数比较（）

3 讨论

目前，CT 扫描存在的辐射危害已得到越来越多地关注［9］。胸部和腹部是CT 扫描最常检查的部位，这2 个部位组织密度较大、CT 扫描范围广泛、扫描体积大，常需多期扫描，导致胸腹部CT 扫描的辐射剂量明显增加［10-11］。2011 年AAPM 204 号报告指出，利用deff、横径+纵径、纵径、横径等体型因素，以CTDIvol联合新转换因子，可估算SSDE，与CTDIvol比较，SSDE可更准确地描述辐射剂量，比CTDIvol更适用于估算受检者的平均辐射剂量［12-13］。

当CT 扫描涉及水与组织密度差异时，如胸部扫描，胸部大部分被空气填充，AAPM 204 号报道的假设往往低估辐射吸收剂量，故该结论并不适用于不规则、人体多变的几何外型［14-16］。dw可用于计算同一体部、同一衰减水模的直径，以及不规则几何尺寸、不均匀组织的评估［17-18］。目前，我国关于通过deff计算SSDEdeff的报道相对较多，但关于通过dw计算SSDEdw的报道相对较少。水模模拟扫描过程中，椭圆形ROI可反映出衰减指数CTROI，CTROI接近于0，具体检测原理与deff基本一致。腹部各组织密度基本接近于水的密度（1 g/cm3），因此，腹部的整体衰减基本接近于水模模拟的整体衰减，两者间一致性较强［19］。胸部组织因含气量较大，密度明显低于水，故其整体衰减明显比水低，两者间一致性较差。本研究显示，胸部扫描时，SSDEdw的转换因子、SSDE 均明显高 于SSDEdeff，直径明显低于SSDEdeff（均P＜0.05）。腹部扫描时，SSDEdw的转换因子、SSDE 均低于SSDEdeff，直径高于SSDEdeff（均P＜0.05）。胸腹部扫描时，随着LAT 的增加，dw及deff也增大，因此不同LAT 组胸腹部SSDEdw、SSDEdeff均随LAT 的增大而增大。胸部扫描时，LAT＞34 cm 组SSDEdw、SSDEdeff、dw、deff均明显高于30 cm≤LAT≤34 cm 组，30 cm≤LAT≤34 cm 组均明显高于LAT＜30 cm 组（均P＜0.05）。腹部扫描时，LAT＞32 cm 组SSDEdw、SSDEdeff、dw、deff均明显高于27 cm≤LAT≤32 cm 组，27 cm≤LAT≤32 cm 组均明显高于LAT＜27 cm 组（均P＜0.05）。胸部因含气量较大，CTROI是负值，导致LAT 大，负值越大，dw与deff之间的差异性也逐渐增大。腹部扫描中，CTROI是正值，LAT 越大，相对应的正值越大，dw与deff之间的差异性也逐渐增大。因此，在胸腹部CT 扫描中，SSDEdw、SSDEdeff的大小均与LAT 的大小保持一致。SSDEdw值接近于勾画的椭圆形ROI 直径时，deff与dw值的差异性不大，两者所计算出的辐射剂量差异也不大。SSDEdeff虽然可反映出个体特定体型被检者在腹部CT 检查时所受的辐射剂量，但不能反映不同器官所受的辐射剂量及分布差异。本研究不足：未将青少年及婴幼儿纳入研究范畴，故今后应开展此方面的研究。

综上所述，胸腹部CT 扫描中SSDEdw可更准确地反映衰减特性、患者体型大小及估算CT 辐射剂量，应用价值明显高于SSDEdeff，值得进一步推广。