头颈部螺旋CT辐射剂量降低策略课件.ppt

1、头颈部螺旋CT扫描辐射剂量降低策略 目前公认的目前公认的CT受检者吸收剂量的间受检者吸收剂量的间接表征量接表征量与CT有关的辐射剂量测量 X线管旋转一周中，平行于线管旋转一周中，平行于Z轴的剂量分布轴的剂量分布D(Z)沿沿Z轴从轴从-50mm到到+50mm积分，除以层厚积分，除以层厚(T)与采集层与采集层数数(N)之商之商CTDI100 反映的是标准反映的是标准CT体模中某一点吸收的体模中某一点吸收的X线量线量 以标准以标准CT体模测得的某些点空气中接受的体模测得的某些点空气中接受的X线剂线剂量，用于反映扫描平面的平均剂量量，用于反映扫描平面的平均剂量(弥补弥补CTDI100在在不同扫描位点上

2、的差异不同扫描位点上的差异)CTDIW 反映的是采集层面的平均剂量反映的是采集层面的平均剂量 代入螺距因子后推导出的整个扫描容积的代入螺距因子后推导出的整个扫描容积的 平均剂量平均剂量 式中式中N为一次螺旋采集的层面数为一次螺旋采集的层面数;T为层厚为层厚;d为为X线管旋转一周床移的距离线管旋转一周床移的距离CTDIVOI 反映的是整个采集容积的平均剂量反映的是整个采集容积的平均剂量 代入沿代入沿Z轴的实际扫描长度轴的实际扫描长度(L)的全的全部采集容积的吸收剂量部采集容积的吸收剂量DLP反映的是全部扫描长度采集容积的吸收剂量反映的是全部扫描长度采集容积的吸收剂量CTDI100加权加权CT剂量

3、指数剂量指数(CTDIW)容积容积CT剂剂量指数（量指数（CTDIVOI）剂量长度乘积剂量长度乘积(DLP)它们间可较好地反映它们间可较好地反映CT的辐射剂量学特性的辐射剂量学特性CT采集参数与剂量降低策略影响CT辐射剂量的扫描参数包括 管电流-时间乘积（毫安秒）X射线束的能量（管电压，千伏峰值）螺距 层厚 扫描容积降低管电流放射学实践2009年1月第24卷第1期Radiol Practice，Jan 2009，Vol 24，No1刘华亮，付佳臻，李武 新生儿缺血缺氧性脑病图1 260mAs 图2 90mAs降低管电流图1为100 mAs组CT图像，幼猪脑皮髓质分界不清，密度差别不明显图2为4

4、00mAs组CT图像，皮髓质密度有明显差别，侧脑室边缘清楚图3为150 mAs组CT图像，皮髓质密度有明显差别，侧脑室边缘清楚幼猪头颅 Philips Brilliance16，400、300、250、200、150、100 mAs、120 kV，FOV 115 115，螺距0563，层厚3 mm降低管电流150 mAs较常规400 mAs CTDI降低约625幼猪头颅降低管电流图l为原剂量图像图2剂量减少25图3剂量减少40，NI244，质量评分是32l，符合临床诊断图4剂量减少50 GE 64 Lightspeed VCT，管电流160200 mAs，层厚5 mm，螺距1375，准直64

5、X0625 mm，管电压120 kV，旋转时间08 s，床进55 mm模拟扫描：用噪声添加工具，剂量减少25、40、50和70，扫描剂量(14212)(10710)(893)(535)mAs，获得实际和模拟剂量的5组图像患儿 男 25 d 颅内出血水肿模拟低剂量新生儿头模拟低剂量新生儿头CT降低管电流模拟低剂量新生儿头CT降低管电流模拟低剂量新生儿头CT降低管电流AJNR Am J Neuroradiol 25:533538,April 2019Mark E.Mullins,Michael H.Lev,FIG 1.Images in a 70-year-old woman show norma

6、l brain.Standard-and low dose nonenhanced head CT scans at identical levels are compared.A and B,Posterior fossa(medulla and cerebellar hemispheres)at 170(A)and 90(B)mAs.C and D,Thalamus(deep GM)and forceps major(WM)at 170(C)and 90(D)mAs.E and F,Centrum semiovale(WM)at 170(A)and 90(B)mAs.Comparison

7、of Image Quality Between Conventional and Low-Dose Nonenhanced Head CThead CT scanning:170/90 mAs,140 kV,pitch of 0.75,and table speed of 7.5 mm/s图 200mAs每侧结构评分各2分图 100mAs每侧结构评分各2分副鼻窦冠状位扫描图 50mAs每侧结构评分各2分图 25mAs每侧结构评分各2分图 200mAs图 100mAs每侧结构评分各2分-1分图 50mAs每侧评分各1分-0分图 25mAs每侧评分各1分-0分副鼻窦轴位扫描冠状位重建降低管电流降

8、低管电流降低管电流降低管电流 扫描参数:东芝Aquilionl6排螺旋CT，250/100/60/40/20 mA、05srot准直o.5 mm,120kV，Pitch0.5，重建层厚3mm张俊发刘智明刘均达葛晶杨贵将 图-使用10、20、30、50、125 mAs扫描不同患者骨算法图像副鼻窦低剂量降低管电流张俊发刘智明刘均达葛晶杨贵将图像噪声不同程度增加。软组织算法不能清晰显示粘膜、软骨及细小骨性间隔，评分采用骨算法图像50、30mAs扫描图像质量评分与(125mAs)评分无显著统计学意义(p005)20、10mAs扫描图像质量评分与(125mAs)评分有统计学意义(p005)随着不同的曝光

9、剂量，CTDIvol值呈正比减小。mAs值小于等于50时，各组与常规扫描(125mAs)患者接受剂量差异有明显统计学意义(p1615 mm，差异有统计学意义(P005)。1615 mm平均容积剂量比16075 mm低424(O569 mGy)，扫描时间低444(699 s)颈椎采集模式脑CT 灌注成像图1 基底节层面，左侧侧脑室略扩大；图2 图1 的PT图；图3图1 的RF 图，左侧大脑前中动脉交界区、左侧外囊RF 降低；图4半卵圆中心层面，左额皮层下、左侧半卵圆中心小片状梗死灶；图5 图4的PT 图；图6 图4 的RF 图，左侧大脑中动脉分布区RF 降低；图7图4病例，CTA 轴面像，右侧颈

10、内动脉狭窄，动脉壁可见钙化的斑块，钙斑与动脉内对比剂之间为软斑块 图8图4病例，CTA 仿真内窥镜图，从血管内部观察左侧颈内动脉闭塞处形态 灌注成像扫描参数：;Toshiba公司XpressGX CT，层厚10mm，120 kV、100mA;常规CTA扫描参数120 kV、150mA，螺距2颈内动脉狭窄头颈部CTA两种扫描方式及辐射剂量比较常规扫描：GE Light Speed 64VCT，触发扫描CT阈值180 HU，参数：120 kV，450650 mA，准直0625 mm，螺距0969，对比剂量6585 ml；减影扫描：A组平扫，B组增强，两组扫描参数相同，B组图像减A组图像得减影图，注

11、射对比剂方式和部位同常规扫描图1常规扫描颅内血管VR图，图2减影扫描头颈部血管VR图，图3常规扫描头颈血管MIP图CT剂量调制？先前剂量降低策略导致了影像质量改变。例如，管电流和管电压减少，辐射剂量被降低，但影像质量也降低？ATCM(automatic tube current modulation,ATCM)技术 ATCMATCM技术是根据人体解剖区域调节管电流，从技术是根据人体解剖区域调节管电流，从而调整而调整X X射线量子噪声而保持恒定图像噪声，射线量子噪声而保持恒定图像噪声，改进剂量效率改进剂量效率 ATCM ATCM技术是技术是CTCT扫描仪适应病人衰减在各种平扫描仪适应病人衰减在各

12、种平面（面（xyzxyz）自动调整管电流并以尽可能小的管电）自动调整管电流并以尽可能小的管电流维持同等影像质量的一个技术。是流维持同等影像质量的一个技术。是CTCT剂量减剂量减少最综合的方法之一少最综合的方法之一ATCM技术的基本原理Fig 1.Graphs illustrate schematic representations of the modulation of tube current(A)and,hence,tube current-time product(mAs)(B)with body region along z-axis in automatic exposure co

13、ntrol(AEC)technique(continuous lines in A and B).Tube current and tube current-time products in fixed current technique is shown for comparison as dotted lines in A and B,respectively.Radiation dose(mAs)with AEC is less than that with fixed current in all section positions along z-axis.AJNR Am J Neu

14、roradiol 27:222125 Nov-Dec 2019 Optimization of Z-Axis Automatic Exposure Control for Multidetector Row CT Evaluation of Neck and Comparison with Fixed Tube Current Technique for Image Quality and Radiation Dose自动管电流调制自动毫安控制技术在颈部CT扫描常规扫描：东芝Aquilion 16CT自动调制mA共同参数：120 kV。，螺距0938，探测器16xl mm，进床2143mm/s

15、，时间O7 s，重建层厚/层距5 mm；其它参数：(1)固定mA组：管电流根据病人年龄及体型扫描者确定，范围100-220 mA。(2)NIl0组：管电流机器自动设置，范围60-460 mA，(3)NI125组：管电流机器自动设置，范围60277 mA。自动管电流调制图13为固定组、ATCMNI8l组及ATCMNI10组上颈部层面图像，图像噪声及图像质量固定组稍优于ATCM组图46为固定组、ATCMNI8l组及ATCMNI10组下颈部层面图像。各组问图像噪声及图像质量均无明显差异颈部螺旋CT检查中的应用常规扫描：GE 64Light Speed VCT,固定管电流300 mA；ATCM组管电流

16、范围75500 mA，120 kV，Pitch=0984，转速每圈06 s，探测器640625 mm。SFOV=32 cm。DFOV 2025 cm，标准重建层厚及间隔5 mm自动管电流调制颈部螺旋CT检查中的应用图示ATCM组CTDIvOL明显低于固定组，分别降低了2987和3496。ATCMNI8组和ATCMNI10组差异无统计学意义(P=066)但ATCMNI10组较ATCMNI8降低约724Fig 2.CT images through the posterior fossa and the neck with use of the fixed-tube current techniq

17、ue(A),ATCM with noise index of 11.4(B),and ATCM with noise index of 20.2(C).There is no perceivable difference in overall image quality.All images are of diagnostic quality.AJNR Am J Neuroradiol 29:72731 Apr 2019 Fig 2.Evaluation of craniocervical CTA with combined ATCM(AC)and FTC(DF).Transverse ima

18、ges through the shoulder level and upper neck and 3D reconstructions of CTA show that the subjective image quality of the 2 techniques is comparable.Comparison of Image Quality and Radiation Dosebetween Fixed Tube Current and Combined Automatic Tube Current Modulation in Craniocervical CT Angiograph

19、y AJNR 30 Oct 2009 ajnr.orgE.J.Lee，S.K.Lee，R.Agid，P.Howard自动管电流调制*Mean SD(median).From the Mann-Whitney U test.Comparison of Image Quality and Radiation Dose between Fixed Tube Current and Combined Automatic Tube Current Modulation in Craniocervical CT AngiographyE.J.Lee AJNR 30 Oct 2009 ajnr.org其它降

20、低辐射剂量技术 影像后处理可作为一个剂量减少的额外补充 自适应统计迭代重建（Adaptive Statistical Iterative Reconstruction，ASIR)）算法 ASIR算法需要大量的计算过程和更长的重建时间。在理论上具有降低重建图像噪声的好处，在CT检查中显著减少辐射剂量的潜能，但需要进一步的临床研究，以确定它的效能。总结我们必须努力降低受检者的辐射剂量，合理设计和应用螺旋CT低剂量检查程序，将低剂量CT扫描作为临床检查的一种有效方法自动管电流调制技术以及个性化低剂量CT扫描将是未来一个时期的研究方向螺旋CT已成为疾病检查的重要手段人们越来越多开始关注过度辐射对受检人群的危害