颅脑MSCTA：不同管电压下图像质量及辐射剂量的对照性研究

【摘要】目的：1探讨管电压对颅脑CTA图像质量和辐射剂量的影响。2探讨低管电压技术在颅脑CTA应用中的可行性。材料和方法：采用前瞻性研究方法。利用西门子128排螺旋CT机。选取2013年2月至2013年9月期间在四川省人民医院放射科行颅脑CTA检查的病人共120人。年龄范围在40～50岁之间，平均44.1±2.8岁，男女各60人。按照检查顺序依次纳入A、B、C、D四组，每组30人，男女各15人。四组管电压从低到高分别为A=80KV、B=100KV、C=120KV、D=140KV，其余扫描条件均完全一致。分别对四组图像的血管CT值（动脉及静脉）、信号噪声比（signal-to-noiseratio,SNR）、图像噪声、对比噪声比(contrast-to-noiseratio,CNR）、背景信号及辐射剂量进行对比分析；对图像质量主观评分（VR评分和MIP/MPR评分）采用常用的4分制评分法进行评分及对比分析。结果：1120例病人全部成功完成检查。四组中病人年龄、头围、扫描长度均无统计学意义。2图像质量评分2.1客观评分2.1.1A、B、C、D四组图像颅内动脉及上矢状窦内CT值均值分别为：393.2±48.5HU、286.1±32.3HU、239.1±29.1HU、204.2±27.5HU和228.2±47.8HU、165.0±52.7HU、149.6±51.9HU、125.1±23.3HU。两项指标A组较B、C、D三组分别升高约37.4%、64.4%、92.6%及38.5%、53.9%、82.4%。各组比较组间差异均有显著统计学意义。管电压的变化与动脉血管内CT值的变化有显著负相关性（相关系数：r=-0.896，P=0.000)。2.1.2A、B、C、D四组图像噪声分别为：13.0±2.1HU、10.0±1.4HU、8.0±0.7HU、6.4±0.6HU。A组与B、C、D三组相比分别升高了约30.0%、62.5%、100.3%。两两比较组间差异均有统计学意义。管电压与图像噪声有显著负相关性(相关系数：r=-0.920，P=0.000)。2.1.3A、B、C、D四组图像SNR及CNR分别为：30.2±5.1、28.5±4.5、29.0±4.3、31.9±4.2和23.4±4.2、20.2±3.3、19.8±4.0、18.9±4.5。四组SNR略有差异，但组间差异无统计学意义。四组CNR随着管电压的降低而有所升高，A组分别比B、C、D三组升高了15.8%、18.2%、23.8%。A组与其余三组组间差异均有统计学意义。B、C、D三组之间两两比较无统计学意义。管电压与SNR之间无显著相关性（相关系数：r=-0.143,P=0.259，但是与CNR之间有轻度负相关性（相关系数r=-0.369，P=0.000）。2.1.4A、B、C、D四组图像的背景信号分别为：83.5±2.4HU、84.6±3.2HU、82.1±4.5HU、83.8±5.6HU。两两比较组间差异无统计学意义。管电压与背景信号无显著相关性（相关系数：r=0.173，P=0.542）。2.2主观评分两位评分医师对图像质量的评价一致性好（k=0.81,P=0.000)。A、B、C、D四组VR平均评分别为3.6±0.6、3.5±0.5、3.4±0.5、3.3±0.5图像质量达到良好以上者分别占96.7%、96.7%、96.7%、86.7%；MIP/MPR评分中四组图像质量平均评分分别为3.4±0.6、3.4±0.5、3.5±0.3、3.6±0.6达到评分为良好以上者分别占93.3%、100%、100%、100%。四组VR评分及MIP/MPR评分组间差异无统计学意义。同时，随着管电压的降低VR评分略有升高趋势而MIP/MPR评分则略有下降趋势。但是管电压与二者之间均无显著相关性(相关系数：r=-0.196,P=0.325和r=0.175,P=0.698）。3辐射剂量随着管电压的下降辐射剂量各指标出现了明显下降，两两相比组间差异均有显著统计学意义。A、B、C、D四组CTDIvol及DLP、ED分别为:19.6±4.6mGy、28.4±4.5mGy、39.8±4.2mGy、50.0±5.9mGy和163.5±19.2mGy*cm、352.2±41.8mGy*cm、519.7±40.3mGy*cm、703.3±35.6mGy*cm；0.34±0.04mSv、0.68±0.09mSv、1.10±0.08mSv、1.50±0.10mSv。上述指标A组与B、C、D三组相比分别下降了31.1%、50.8%、61.7%；53.5%、68.9%、76.8%；50.0%、69.1%、77.3%。管电压与CTDIvol及DLP、ED有显著正相关性（相关系数r=0.912，P=0.000；r=0.933，P=0.000；r=0.937，P=0.000）。结论：管电压的降低可以导致颅内血管CT值和图像噪声明显增大，图像CNR也会有一定程度的增大；但是图像的背景信号、SNR及重建后图像质量主观评分未见明显变化。降低管电压同时可以明显的降低辐射剂量。通过合理的降低管电压可以在没有明显损害图像质量的前提下最大程度的降低辐射剂量。管电压为80KV时颅脑CTA图像质量能够满足临床诊断要求，因此可以利用80KV进行颅脑CTA成像。
【作者】刘登平；
【导师】蒲红；杨汉丰；
【作者基本信息】川北医学院，影像医学与核医学，2014，硕士
【关键词】管电压；CT血管造影；辐射剂量；图像质量；

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