低剂量CT扫描在头颅外伤中的应用

硕士论文网第2022-05-10期，本期硕士论文写作指导老师为大家分享一篇药学实验性论文文章《低剂量CT扫描在头颅外伤中的应用》，供大家在写论文时进行参考。

引言
随着经济的发展，科学技术水平的不断提升，医学技术水平也在不断的提高。各种医疗辅助设备也在不断的更新与发展，影像科作为辅助检查科室，在临床诊断和治疗方面占有不可或缺的地位。特别是各种影像检查技术，被广泛应用与临床诊断和治疗中，作为临床诊断的重要手段，造福于人类的健康。由于交通事故、工程事故等意外的不断发生，急诊人数在不断增加，其中常见的为颅脑外伤。[1]CT作为电子计算机断层扫描设备，不仅可以采用横断面扫描所检查部位，而且与计算机相匹配，实现了图像的数字化处理，大大提高了图像质量，提高了临床诊断的准确性，方便了图像的传输与存储。相比较于X线摄影来说CT扫描获得的图像密度分辨率高、图像层次更清晰，解剖结构更明确、组织结构不重叠的优点，相比较于MRI来说CT检查时间大大缩短，各项检查价格相对便宜，而且检查禁忌症少，适用性更强。近年来CT机的不断更新换代，其性能各方面有很大提升。CT无创、方便、迅速的优点使得其在临床上被广泛应用，对于颅骨骨折和急性颅内出血显示的准确性高，因此对于急性脑外伤的早期诊断，它是首选的检查方法[2]。但在临床颅脑外伤诊断治疗的过程中，患者往往需要做多次头颅CT检查，使得病人短时间内会受到多次辐射[3]。CT检查本身辐射剂量比较高，且头颅又邻近一些X线高度敏感器官如眼晶状体、甲状腺等，患者的健康受到潜在的威胁。据国外的一些统计研究，某些癌症病例可能与过度放射检查的辐射有关[4]。因此，如何设置扫描参数以保证在满足诊断要求的前提下尽可能的降低辐射剂量成为国内外医学影像技术领域研究的焦点。本篇文章目的主要在于讨论分析低剂量CT扫描技术在脑外伤患者诊疗中的应用价值[5-7]。

第1章  基本概述
1.1  CT的基本概念
CT（Computed Tomography）是利用精确准直的X线束、γ 射线、超声波等是高灵敏度检测器，对人体特定部位进行剖面扫描，具有快速扫描时间和清晰的图像特点，可用于多种检查疾病。CT是一种基于人体多个组织中X射线的吸收和穿透程度不同的技术，利用仪器和计算机对检查部位进行剖面或立体成像，以检测人的身体病变，在中枢神经系统疾病、头颈部疾病及胸部疾病等人体疾病诊断中均有较大的诊断价值和重要的意义，但ＣＴ在临床应用中可造成医学辐射，特别是在婴儿的神经系统中，神经系统发育较差，对电辐射更敏感，对损伤也更脆弱。CT扫描具有单面成像、高密度分辨率和高速等优点。水肿，挫伤，血肿，气胸，骨折等的位置和范围都很明确，被广泛用于脑出血检测。CT扫描的缺点是它有辐射，而且多次扫描会累积辐射量，对病人的生命和健康造成潜在的威胁。目前，低剂量CT扫描用于肺部检查。研究表明，低剂量CT扫描可以与周围脑组织形成良好的对比，这为低剂量CT扫描在脑出血检查的应用提供了基础。
1.2  CT 扫描剂量的基本概念
自20世纪70年代以来，CT技术已经被应用于临床，经历了各种技术革新，成为了医疗图像诊断的重要手段。与普通的X射线胶片相比，CT检测病变的能力明显提高了，但X射线的扫描量也大幅增加。在全球范围内，CT扫描的辐射量占医疗放射量的34%，占5%。1977年，国际射线防护委员会通过实施防护优化，提出了3个辐射防护原则，即实践合理化，防护优化，个人剂量限度，目的是为了获得更好的影像品质和减少病人被爆量。放射诊断和质量保证计划。为了解决这个问题，Naidich在1990年首次提出了低剂量 CT（Low Dose CT，LDCT）的概念，而受试者的放射量会随之减少。随着公众对辐射卫生和自我保护意识的提高，这项技术越来越受到关注。影响 CT 检查放射剂量的因素很多，主要有两个方面：(1) CT 机自身设置情况，不同 CT 机的管电流与输出剂量关系不同。(2) 扫描策略 (如层厚、间隔、m As 等) 不同。降低辐射剂量的方法有三种：(1) 降低管电压：降低管电压同时降低了Ｘ线能量，引起组织对Ｘ线吸收量增加及信噪比降低，因此，管电压通常不应低于 110 k V ~120 k V；(2) 增加螺矩 (pitch)：可减少曝光时间，因此，虽然降低了放射量，但过大的音调会降低Z轴的分辨率，影响图像质量，同时也容易忽略小病变的检测。(3)管电流减少:由于电流和放射线之间存在线性关系，因此只要减少管电流，就可以相应减少放射量，因此，目前减少管电流是最有希望的方法。CT扫描显示受试者剂量的方法仍在改进。欧共体和国际电工委员会 (IEC) 1997 年提出了加权 CTDI(CTDIw) 和 CT 剂量指数长度积分 (DLP) 。其中，前者反映了整个受照部位的剂量分布特性，后者则与受照部位的器官剂量和有效剂量有关。低剂量CT(low  dose  CT，LDCT)扫描是一种新的检测技术，它是在人们注意到辐射防护之后诞生的，这是在保证图像质量和诊断要求的前提下，减少CT扫描参数，使图像能够清晰地显示组织的内部结构，减少x光管和机器的消耗，减少病人的放射量。在高比例条件下，低剂量扫描的结果与普通扫描的图像几乎没有区别，因此这种扫描仍然可以提供适当的图像质量，并满足临床诊断的要求。最近，人们越来越关注CT机对对方射线的照射，而且医疗放射线大部分来自CT检查。根据国际放射学委员会(IRCP)、世界卫生组织(WHO)、国际医学物理组织(IOMP)共同制定的医疗放射保证和质量控制标准，CT机应适当改善CT扫描参数，并以最小的损伤和高质量的照片检测患者。因此，为了减少医疗放射线的危害，有必要减少放射量，优化放射线防护。

第2章 材料与方法
2.1一般资料
随机选取江苏省人民医院近一年因颅脑外伤在急诊放射科行头颅CT平扫检查的100例患者，分为AB两个组，每组人数分别都是50个。其中男共54例，女共46例，年龄27～79岁。A组患者采用固定120kV、240mAs常规扫描方式，B组患者采用优化后的低剂量扫描序列，即管电压为110KV，自动控制管电流模式（Care Dose）扫描。A/B组患者扫描方案的确认以及审议均由医院伦理委员会表决通过，且所有患者对于检查方案均为同意，并签署知情同意书，认知困难的患者由家属代为签署。
2.2检查准备
①比对病人的身份以及对应检查信息。告知患者将要检查的扫描方案，扫描过程中设备运行将会产生噪音，过程中身体会随检查床来回平移，给予患者心理预期，降低患者紧张情绪。
②扫描前影像技师要大体判断下病人情况，患者头颅之外的颈部、胸部、腹部、盆腔等非扫描部位给予铅衣屏蔽防护，尤其是甲状腺、胸腺、肾上腺、生殖腺等对射线高敏感部位要重点防护，避免不必要的照射。危急者要需家属和临床医生陪同，给陪同人员做好辐射防护措施。（情况轻微者可出现恶心、呕吐、眩晕、意识短暂丧失等症状；情况危急者表现为昏迷、肢体运动瘫痪、意识障碍等，这种情况可先行急救治疗。）
    ③检查前，向患者及家属简单说明操作流程，及在检查过程中要注意事情。
④除去患者检查区域内的可卸金属异物如耳环，金属发卡等等。避免产生无关放射状伪影影响图像质量。
⑤对于无法配合的患者可在检查前让临床医生注射一定量的镇静剂，并且要采取头颅固定措施，防止在检查过程中移动产生伪影。
    ⑥选取恰当的扫描序列。
2.3方法
2.3.1仪器设备 
SIEMENS syngo 16排CT
2.3.2检查体位  
患者仰卧于CT床上，双手置于身体两边，头部位于主轴的中央，下颌后退，使听觉内角线与桌面垂直，两个外耳孔与桌面等距离。请把手放在腋下。扫描的基线是听觉内角线。采用先进扫描模式，固定１３０ｋＶ，勾选保护剂量（ＣａｒｅＤｏｓｅ）选项，自动控制管电流以减少 ｍＡｓ；扫描视野固定为２５ｃｍ，以听眦线为扫描基线连续向上扫描至头顶，固定扫描层数１１层，层厚为１０ｍｍ，层间距１０ｍｍ，采用标准算法重建脑窗，骨算法重建骨窗。双手置于身体两边；扫描基线为听眦线。采用层进式扫描方式，固定１３０ｋＶ，勾选保护剂量（ＣａｒｅＤｏｓｅ）选项，自动控制管电流以减少 ｍＡｓ；扫描视野固定为２５ｃｍ，以听眦线为扫描基线连续向上扫描至头顶，固定扫描层数１１层，层厚为１０ｍｍ，层间距１０ｍｍ，采用标准算法重建脑窗，骨算法重建骨窗。
2.3.3扫描方法  
采用层进式扫描方式。A组为传统剂量扫描组，扫描条件：固定kV 120，mAs 240；B组为低剂量扫描组，扫描条件：固定kV 120，mAs选用自动控制管电流模式（Care Dose）来减少mAs。
2.3.4扫描参数  
两组患者使用了不一样的扫描方法，但均采集头颅侧位像作为轴位图像的定位基准。定位像的扫描方案为：管电压110千伏，管电流采用固定管电流26mA。在头颅侧位定位像确定扫描的精准范围为：颅底至颅顶部。扫描基线为听眦线OML，层厚和层间距一般为10mm，有特殊要求的患者可根据情况部分区域加薄层扫描，层厚为3～5mm。SFOV根据患者调整，一般从听眦线到头顶。
2.4图像重建
检查完毕后根据患者有无外伤史等临床表现情况重建图像，没有创伤经历的人需要重构大脑组织的图像，在条件允许的情况下，可以重构薄层数据，有创伤史的人也需要重构骨组织的图像，防止颅骨骨折的漏诊。两组患者采用标准Standard算法重建脑窗，骨Bone算法重建骨窗。以多平面重建MPR为主要重建方式进行图像的后处理，选取最佳图像进行诊断和测评。
2.5 图像评价方法和标准
2.5.1主观评价
由2位高年资放射科医师对A、B两组的图像按照密度、对比度、分辨率、颗粒度、信噪比等指标进行诊断和图像质量等级评价，结果不一致时，讨论后统一意见。评价结果分四个等级：甲级：影像层次很清晰、组织间对比效果好、解剖结构显示清楚、颗粒均匀，符合临床诊断要求；乙级：影像层次较清晰、组织间对比较好、颗粒较均匀、解剖结构比较清晰，满足临床诊断要求；丙级：影像层次欠清晰、组织间对比尚可，颗粒不均匀，不能符合诊断要求；丁级：影像层次模糊不清，不满足诊断要求，需重新申请CT检查。
2.5.2客观评价
依照扫描后PACS系统记录的每个患者的容积CT剂量指数CTDIvol（mGy）和剂量长度乘积DLP（mGy·cm），并计算出有效剂量E（mSv）[15]。比较不同扫描模式下两组病人接受辐射剂量情况。其中有效剂量E=DLP·k （mSv）,k为器官转换因子，参照欧洲CT质量标准指南颅脑平均值为0.0021（mSv/（mGy•cm））[16]。

第3章  结果
3.1图像评价结果  
经两位专业诊断医师诊断，AB两组扫描方式获得的图像评价均在乙级以上，图像层次清晰、组织间对比良好、颗粒均匀、解剖结构显示清楚，满足临床医师诊断要求，对于有出血与骨折的脑外伤患者，都能够给予对应的正确诊断。
①如图a图b均为B组（低剂量扫描组）某一患者头颅平扫图像（适当调整窗宽WW，窗位WL）。
 
图a脑窗图像                  图b骨窗图像
图a:（WW90Hu，WL35Hu）图像可见两侧额叶见多发高密度影，周围伴有低密度水肿区，中线结构左偏，脑沟、脑池、脑裂及中线密度增高。考虑蛛网膜下腔出血伴脑挫伤。
图b：（WW3000Hu，WL600Hu）左枕骨及右侧额骨局部骨皮质不连续，可见透亮线影。右额部及左枕部皮下软组织肿胀。考虑右侧额骨及左侧枕骨骨折。
 
②图c图d为同一患者在不同扫描模式下头颅平扫的同一层面图像。
 
图c常规剂量组                 图d低剂量组
  由以上两幅图可以看出采用低剂量扫描虽然图像颗粒性一定程度上会增加，但与常规剂量图相比较而言，图像层次较清晰，组织间对比度高，解剖结构较清晰，满足临床诊断要求。
3.2数据统计结果
统计AB两组100例患者扫描结束后的CTDIvol平均值，A组CTDIvol平均值49.32mGy，B组CTDIvol平均值38.58mGy进行比较，采用SPSS17软件进行统计检验，计量结果采用平均值±标准差来表示，对两组数据进行单侧t检验，P<0.01为差异有统计学意义。

组别	A组	B组	P
CTDIvol	49.32±5.19	38.58±3.24	0.0015
DLP	601.33±20.09	459.10±12.45	0.0013
ED	1.26±0.04	0.96±0.03	0.0013

 
  采用低剂量扫描技术患者的CTDIvol平均值约为传统扫描方法的78.2%，也就是说采用低剂量扫描技术患者的辐射剂量相较于传统扫描剂量降低了大约21.8%。

第4章 讨论
ＣＴ是从Ｘ线机进化过来的，第一台ＣＴ扫描机诞生于1971年，最早的ＣＴ扫描机仅用于颅脑检查，1974年美国Ｌｅｄｌｒｙ设计出全身ＣＴ扫描机，使得ＣＴ扫描的范围扩大胸腹、脊柱及四肢。与传统的X射线相比，CT扫描的单面图像更清晰，分辨率更高，并且可以通过计算机软件进行重组，获得多方向的单面图像。同时，CT机采用高敏度和高效率的接收机，经过严格的准直，Ｘ射线束散射线少，利用计算机软件还能根据诊断的需要对灰阶进行控制，密度分辨率是影像学检查中除磁共振外最高的检查技术，能够区别人体组织当中细小的差别，发现人体内非常微小的病变，此外，根据ＣＴ测量的Ｘ线吸收衰减值通过各种计算还可做定量分析，与Ｘ线机相比，极大提高了分辨率和定性诊断的准确率，具有扫描速度快、操作简单、空间时间分辨率高等多个优点，但其放射剂量远高于Ｘ线检查，据报道ＣＴ扫描虽占医疗检查的２％左右，但患者接受的发生量却可达20％左右，魏宝楼等发现多层ＣＴ扫描的有效剂量约为Ｘ线检查的１０倍，Ｅｋｂｏｎ等研究发现，人体接受大剂量照射可诱发甲状腺癌，但是低剂量和部分调查没有这种异常反应，中国的一些研究人员认为中度剂量是辐射致癌的原因之一。大多数创伤性脑损伤患者有颅骨骨折，伴有脑出血，病危，致命，高死亡率为 ３０％～５０％，及早确诊和救治可大幅度降低患者的病死率和残废率。
4.1 头颅CT低剂量扫描技术的必要性 
随着社会经济发展，CT技术不断迅速发展，以及头颅外伤患者就诊人数的不断增加，CT检查技术被普遍进行应用，人们对辐射剂量关注和要求也在不断增加，如何设置扫描参数以保证在满足诊断要求的前提下尽可能的降低辐射剂量成为国内外医学影像技术领域研究的焦点[6]。一方面，颅脑外伤的发生影响着人类的健康，生活质量[8]。颅骨骨折和脑出血是颅脑外伤常见的病症，病情发展变化快，需要临床医生尽早给予诊断并给出相应的治疗，密切观察病情进展，以减少患者的死亡率，减少或减轻继发性损伤的发生。一定程度上能有效改善患者在以后生活中的质量，提高脑外伤者的生存率。脑外伤患者大多颅骨骨折伴脑出血，病情复杂、危重，病死率为３０％～５０％，及早确诊和救治可大幅度降低患者的病死率和残废率。头颅ＣＴ平扫检查主要优点有扫描速度极快、横断面成像、密度分辨率好、空间分辨率高，可在第一时间明确有无血肿和骨折以及病变的部位和范围等。因此，目前头颅ＣＴ平扫检查成为颅脑外伤患者的首选影像学成像手段，在临床急救过程中发挥巨大作用，可以为及时救治患者提供准确、可靠的诊断，并且治疗过程中根据病情发展需 要多次复查观察诊治疗效；另一方面，人体接受Ｘ射线辐射后，会产生随机效应和确定性效应，有可能发生有害的全身性反应，几乎涉及所有器官和系统，但以神经系统、造血器官和消化系统的改变最为明显。如果多次接受一定剂量的照射，还可引起慢性放射性损伤，如皮肤损伤、造血障碍、白细胞减少、生育力受损等，甚至还可以致癌和引起胎儿的死亡和畸形。因此，按照辐射防护三原则（实践的正当性、防护水平的最优化和个人受照的剂量限值）要求：在保证诊断质量的条件下，尽可能地降低辐射剂量，即容忍一定的噪声水平。因此，低剂量扫描技术成为解决两者矛盾的重要手段。
相比较于X线摄影来说CT扫描获得的图像密度分辨率高、图像层次更清晰，解剖结构更明确、组织结构不重叠，断层图像方便重建等优点。相较于MRI，其优点是扫描速度极快，可发现隐匿性骨折，检查禁忌症少等。诊断医师可以在第一时间明确有无骨折和出血以及显示出血范围和骨折程度等。目前CT检查在临床急救辅助检查的重要手段，可以为临床医生提供准却可靠的信息，争取医治时间,挽救宝贵的生命。头颅 ＣＴ 平扫检查主要优点有扫描速度极快、横断面成像、密度分辨率好、空间分辨率高，可在第一时间明确有无血肿和骨折以 及 病 变 的 部 位 和 范 围 等。因 此，目 前 头 颅ＣＴ 平扫检查成为颅脑外伤患者的首选影像学成像手段，在临床急救过程中发挥巨大作用，可以为及时救治患者提供准确、可靠的诊断，并且治疗过程中根据病情发展需 要多次复查 观察诊治疗效；另一方面，人体接受Ｘ射线辐射后，随机、决定性的影响可能发生，全身反应几乎对所有器官和系统都是有害的，但最明显的是神经系统、造血系统和消化系统的变化。多次剂量的辐射会导致慢性辐射损伤，包括皮肤损伤、造血功能障碍、白细胞减少、生殖能力障碍，甚至可能导致癌症、胎儿死亡和畸形。因此，按照辐射防护三原则（实践的正当性、防护水平的最优化和个人受照的剂量限值）要求：在保证诊断质量的条件下，尽可能地降低辐射剂 量，即 容 忍 一 定 的 噪 声 水 平。因此，低剂量扫描技术成为了解决这些矛盾的重要手段。低剂量CT扫描技术是人类肺部检查中最古老、使用最广泛的器官，主要原因是病变和充满空气的肺组织、心脏、物种激动和其他软组织之间存在明显的自然密度差异。高清晰度的CT密度可以形成良好的自然对比。因此，低剂量技术的应用可以看作是基于病变与周围正常组织及脏器的密度值有很大差异的事实，即自然对比度良好。新鲜出血ＣＴ值通常平均80Ｈｕ，水肿ＣＴ值约为0Ｈｕ，骨骼一般为400Ｈｕ以上，均可以与周围正常脑组织（35Ｈｕ左右）形成良好对比，此外，骨折线的解剖结构也发生了变化，这为颅骨创伤患者头部CT扫描提供了理论上的可行性。低剂量扫描技术实际上用于减少放射量，（即采用固定ｋＶ，降低ｍＡｓ自动曝光控制系统），管电流的减少会增加任意的影像杂音，从而增加影像参与度，但在一定程度上合理的x射线剂量的减少不会影响诊断结果，也不会减少临床影像的效果诊断。在我们的研究中，通过CT扫描获得的头颅低剂量密度集束、低密度外周水肿、中线结构、沟壑和心室系统的解剖位移、结构完整性和用传统固定方法获得的头骨扫描出来的结果都相同，对出血病灶和骨折线显示及定性诊断无明显差异。但是，头颅ＣＴ平扫低剂量扫描技术单次扫描ＣＴＤＩｖｏｌ下降幅度约19.6％，病人受到的辐射伤害明显减少，与辐射相关的潜在健康风险也大大降低，减少了患者的致癌概率，同时由于降低了ＣＴ机Ｘ射线管的管电流，节省了Ｘ射线的损耗，降低了科室检查成本。因此，ＣＴ低剂量扫描技术在头颅平扫具有不可估量的价值。患者仰卧于ＣＴ检查床，头颅置于头架中，头先进，头足方向为Ｚ轴进床方向。根据人体颅脑解剖结构可知，颅脑沿Ｚ轴所有横断面均是前后径长，左右径短，所以左右方向Ｘ射线衰减强度低于前后方向，而且沿Ｚ轴进床方向Ｘ射线衰减强度也不一样。因此，基于颅脑解剖结构Ｘ射线衰减的差异性，自动曝光控制系统可以在满足诊断要求的前提下，自动曝光控制系统设定可允许的图像噪声水平作为参考值，自动调整预设ｍＡ值，在ＸＯＹ平面Ｘ射线球管旋转方向进行角度管电流调制，在沿Ｚ轴的检查床移动方向进行长轴管电流调制，实时地根据已扫描层面的Ｘ射线衰减强度，调整、计算、修改后续即将扫描层面的管电流值，即高衰减层面使用高的管电流，低衰减层面使用低的管电流，最大限度地降低辐射剂量，同时保证了图像质量的一致性。一般来说，由于人类大脑不规则的形状和X射线穿透的阻尼程度不同，Caredose技术可以根据患者的体型实时调整管电流，并在不同的位置优化管电流。每个角度的辐射量诊治颅脑外伤患者时，要注意观察患者的情况，扫描工作要快速准确。所以这是早期诊断急性脑外伤的第一个选择；另一方面，X线本身是具有电离辐射的，人体接受X线照射后，身体各组织器官会出现不同的放射反应，其中以淋巴系统、造血器官和消化系统的放射敏感性最高，严重时甚至有可能发生有害的全身性反应。在头颅外伤患者的治疗过程中为了随时观察病情的发展经常需要多次复查，做CT头颅平扫检查，以便观察诊治疗效。这不仅可能增加致癌风险给患者带来不可预估的损伤，另外，如果反复暴露在特定剂量，在一定时间内还会有其他健康风险，如白细胞减少、免疫系统下降、生育力下降等，对怀孕的孕妇来说，可能会导致胎儿死亡和畸形。随着CT技术的应用越来越多，放射量的问题也越来越突出，研究证实了x射线过量对人体的危害。怎么样在确保图像诊断的质量为前提，提出减少CT检查对人体的危害的方法成为了CT工作者面临的问题。图像质量与辐射剂量水平呈正相关X射线剂量的降低引发图像质量的下降。根据CT的成像原理辐射剂量下降X线光子整体数量减少每个体素内的光子密度下降噪声增大使低对比分辨率的细节显示较困难，而对空间分辨率的影响较小。因此在存在高对比的器官及引入对比剂人工提高对比的CTA等研究了大量低剂量CT技术的临床应用:通过适当调整CT扫描参数可以显著降低辐射剂量而不会对图像的诊断效能造成显著影响。
在大脑正常结构和颅骨人工干预的特殊性之间的细微自然对比限制了低剂量技术在大脑结构中的应用。目前，头部低剂量CT的研究方向主要针对儿童，结论是肯定的。这主要是由于小儿头盖骨薄，脑室和沟水槽系统较宽，但成人头部外伤中，低剂量CT的研究仍很少见。头部创伤患者通常需要多次CT扫描，使用低剂量技术的方法对于减少这个头部受伤人口的累积辐射量非常重要。头部创伤相关病变主要有头盖骨骨折硬膜下血肿，脑室质血肿，脑水肿及二次梗塞脑室内出血，心室变形支柱膜下出血，颅内气压等。这些病变会增加脑组织结构的自然对比，并产生低剂量CT理论上可行的扫描。此外，CT设备的硬件和软件升级、检测器光电转换率的持续改善以及头盖骨人工干预的进一步减少，使脑部外伤的低剂量CT扫描成为可能。对于头部外伤病例CT诊断的要点在于明确颅内血肿的有无位置及体积是否造成了脑疝等情形而对临床治疗方案的选择提供影像学依据血肿及周围的水肿带间形成了良好的自然对比加之脑室脑沟池受压的间接征象为阅片医师的诊新提供了很好的帮助，因此辐射剂量的部分降低并没有影响到图像的诊断效能。当辐射剂量减低为50%时，虽然颅内较大体积的血肿及明显病变显示尚可，但是对于较小病变的显示出现了问题为避免漏诊出现目前尚不能应用50%剂量进行外伤头部CT扫描。所以CT检查中尽可能采用低剂量扫描是非常有必要的。影像技师在进行CT检查时要严格遵循放射防护原则：实践的正当性、放射防护的最优化和个人的照射剂量限值，要求在保证图像诊断质量的基础上，尽可能地降低患者所受的辐射剂量。低剂量理论（“as low as reasonably achievable”， ALARA），即容忍一定的噪声水平[3]，作为剂量控制的原则被医学放射界普遍接受和认同。低剂量扫描技术是平衡图像质量和辐射剂量的重要手段和研究方向。
4.2 低剂量扫描技术在脑外伤CT检查中的可行性与临床应用价值
20世纪90年代初低剂量CT的概念被首次提出，而后低剂量CT扫描技术首先且广泛被运用在肺部。CT成像原理是人体各组织器官因为自身密度的差异而对X线的吸收衰减不同产生的。在对肺部的低剂量CT检查研究中发现，病变组织与正常组织密度方面差异比较的大;病变组织和正常组织具备了较好的自然对比度，在这种情况下，可采用低剂量CT扫描[11]。这也使得低剂量扫描技术在肺部检查的应用成为可能。根据实验结研究报告可知肺部低剂量CT扫描后得到的图像对比度较好，能满足临床医生诊疗要求，这使得低剂量扫描技术不断发展并得到临床推广，广泛应用到腹部、头颅的各部分检查，尤其是那些刚刚出生不久的新生儿，调整扫描参数传导mAs可以大幅降低放射量，但图像质量仍就可以满足临床诊断要求。
而今的中国暂时还没有系统的分析低剂量扫描 CT在颅脑中的应用，尚缺乏大众接受的，"颅脑病变低度可能"患者的扫描参数具体标准。为了疲于应付巨大的工作量，也为图省事，CT室操作人员，往往采用固定的颅脑 CT扫描参数方案，导致了"颅脑病变低度可能"患者所接受的有效辐射剂量偏高，增加了不必要的辐射风险。现在，已经有研究讨论，通过单纯减少扫描毫安mA 和单纯降低扫描 kV或者利用Care Dose 4D（自动毫安调节）技术，来降低婴幼儿颅脑、脑出血复查患者颅脑、查体人员颅脑等 CT检查的有效辐射剂量6-2，对优化"颅脑病变低度可能"患者颅脑 CT低剂量扫描方案，具有非常重要指导意义。本研究为回顾性研究，首先是与神经科临床医师，共同根据临床查体情况筛选"颅脑病变低度可能"的患者。然后，通过优化颅脑 CT 低剂量扫描方案，同时减少扫描管电压和扫描有效管电流（effimAs），探讨降低"颅脑病变低度可能"患者颅脑 CT检查有效辐射剂量的可行性。采用优化后的低剂量扫描方案，同时降低管电压（kV）及曝光时有效管电流 effiAs参数。研究结果表明，低剂量扫描方案对照组患者，所接受的有效辐射剂量明显低于常规方案扫描组，而且对颅脑图像质量及临床医生满意度并未产生较大影响。因此，优化后的低剂量颅脑扫描方案可应用于临床。对于临床上针对不同患者，制定个性化的检查方案和治疗方案也具有同样重要的指导意义。
首先，为保证图像质量和满足影像医师诊断需要及临床医师的治疗需要，同时又要保证影像的检查顺利进行，能够满足不同医疗机构的病患数量，绝大多数CT设备，在交付使用时，往往针对不同的检查体位预先设置了"标准化"的扫描参数。然而实际工作上，因为有很多患者，放射科医生无法承担，去为每一个不一样的患者给他们制定一个个详细的、个性化的扫描计划，往往采用"标准化"的参数进行程序化扫描，所以，相当一部分受检者的辐射剂量还存在降低的较大空间②-47。同时，在目前的医疗环境中，临床医师很难拒绝"颅脑病变低度可能"的患者，主动提出的做颅脑CT检查的要求。这些患者，常见于神经性头疼、家族性高血压、亲属中有脑出血或脑梗塞病人、更年期症状等，他们往往不具备颅脑 CT检查的绝对指征、却强烈要求做颅脑 CT检查，因而接受了"标准化"的CT 扫描，接受了不必要的有效辐射剂量，带来了可能的辐射损伤。
在实际操作过程中，降低扫描时的辐射剂量有多种技术手段，本篇文章主要讨论分析的是通过自动控制管电流模式来降低管电流以减少患者所受的辐射剂量[10]。新鲜出血、骨折、水肿等脑组织结构改变时的CT值会与正常脑组织CT值形成差异，而且骨折处组织一般会有形态结构的改变。（正常人脑组织CT值为35HU，水的标准CT值为0HU左右；新鲜出血密度会增高，CT值一般为60到80HU；骨骼图像上显示为高密度，CT值正常大于400HU）这种自然密度差异为脑外伤患者在头颅CT检查中使用低剂量扫描提供理论依据。在实际操作过程中降低辐射剂量即减少mA会增加图像噪声和图像颗粒度。数据结果表明，一定程度合理降低管电流减少减少剂量不会影响诊断结果，不会降低影像科室的临床辅助优势[12-14]。如图ab，头颅CT低剂量扫描获得的图像对高密度出血灶、细小骨折、脑沟和脑室系统、脑组织的解剖形态结构的显示十分清楚。如图cd与传统扫描方式相比，低剂量扫描方式得到的图像对出血灶和骨折的显示与明确诊断无显著差异。而且通过AB组剂量统计平均值的对比，低剂量扫描组的几个剂量指标平均值比传统扫描组的都要下降很多，其中CTDIvol平均值下降了约21.8％，患者在检查中所受的辐射剂量大比重降低，辐射损伤显著减少。并且因为剂量的降低，管电流mA也降低了，减少了球管的损耗，节省了科室成本。总言之在脑外伤头颅CT检查中，低剂量扫描技术具有很大的应用价值，值得临床使用和推广。
4.3头颅CT平扫低剂量技术的原理
降低照射剂量有多种方法，常用的降低辐射剂量的方法有：①降低管电流是目前降低辐射剂量的主要方式，也是低剂量 CT检查的主要方法。因为放射性剂量与管电流成线性关系，因此辐射剂量也相应下降。在不影响 CT 图像质量的前提下，合理使用低剂量扫描是降低患者剂量的途径。Suess 和 Chen报道的不同年龄组的小儿头颅 CT 可采用不同的百分比的成人剂量能够节省15%~40%的剂量。Wong 等报道多层螺旋 CT成像所需要的管电流与头颅最大前后径线（maxi－mum anteroposterior diameter，MAPD）呈线性关系，所以可以根据 MAPD 作为选择管电流的依据，MAPD较小时，可以采用较小的管电流。头部多层螺旋 CT检查，每一个单位X射线辐射能辐射儿童的放射量高于成人的放射量的2.5 倍。②降低管电压。要做CT检查，必须慎重选择管电压。管电压是影响CT剂量的重要变数，但在综合医院，为进行CT检查，管电压的选择几乎不随位置、年龄、体型而开展对应调整的。降低管电压可以减少放射量，但是有可能影响诊断的放射线硬化疗程，所以要慎重选择管电压。降低CT辐射剂量还可通过降低管电压提高球管旋转速度减少扫描时间等方法达到本研究采用日常工作中常见的改变管电流的方法对于其它参数调整的方法尚需进一步研究。考虑到儿童对于X射线敏感的特殊性，本研究仅限成人，但根据以往的研究结果及儿童头部结构的特殊性儿童头部低剂量CT扫描可应用的辐射剂量应较成人更低即75%剂量同样可应用于儿童但是否可以应用50%剂量尚需进一步研究。对于头部外伤CT检查的患者进行75%常规剂量水平的低剂量CT检查是可行的。在实际应用中应针对设备、患者个体所患疾病种类、发病部位病程等方面的具体情况具体调整低剂量CT的剂量水平。
本篇文章研究中采用降低管电流mA来达到减少剂量的目的,就是在扫描过程中使用自动曝光控制技术根据成像需要适时调整，尽可能的降低管电流。在操作过程中影像技师首先需要根据被照体的厚度、生理及病理等一系列特征设置固定的管电压，自动曝光控制系统就能自动设定扫描层面所需合适的管电流值来控制摄影剂量，以此让探测器得到了相应的感光量，获取到切合临床诊断要求的医疗形象。检查时按头颅体位摆放病人，进床方向为头足方向，扫描时头先进。由于人体颅脑的解剖差异，所以颅脑各个方向的X线衰减程度不同，前后方向X射线衰减程度高于左右方向X射线衰减程度。所以在颅脑结构形态的差异导致X线衰减的不同的基础上，自动曝光控制系统根据临床诊断需要，设定最大容许图像噪声水平作为标准，提前设定合适的mA值，以便下一扫描层面使用。同时采用角形调节和纵轴调节技术，角形调节技术是通过改变病人周围的管电流值而使周围的X 线衰减发生变化；纵轴调节技术是在沿纵轴方向（检查床移动方向）进行长轴方向管电流调节[15]。扫描过程中根据前一扫描层面中X线衰减强度分布，计算调整后一扫描层面所需的管电流值。对于密度高的组织层面适当增加管电流，对于密度低的组织层面适当降低管电流，在保证各断面图像质量相同的前提下尽可能的降低辐射剂量。人体颅脑形态结构的自然差异导致各层面对X线的衰减程度不同，CareDose技术可根据患者实际情况适时调整mA值，对扫描各方向的管电流进行修改调整，只有这样才能够更好的减少总体放射量。
4.4头颅CT平扫检查注意事项 
诊治颅脑外伤患者的时候，要仔细观察患者的情况，扫描工作要做到非常的快速准确。为防止患者不配合引起的反复扫描增加辐射量，可采取以下措施:待病人活力体征稳定后施行CT检查。对于需要立即手术或难以解释的动摇的急性颅脑外伤患者，在不允许快速镇静和麻醉的情况下，应用海绵垫固定头部两侧，并用头带用来固定患者的头部。颅脑外伤患者发展很快，为了防止事故的发生，CT室需要配备现有的急救设备和药品，员工需要接受严格的培训并掌握多种急救技术。(1)确保技术人员彻底遵守手术过程，并事先向患者及其家属说明情况，避免不必要的反复调查;(2)在检查过程中，危重患者应进行相应急救，待一切活力体征稳定后，再去安排进行CT检查。（3）对于需立即做检查确定诊断而又无法配合的患者，须先由临床医生注射一定量的镇静剂，并要求患者家属陪同，给予家属相应防护措施。（4）颅脑外伤患者病情通常比较复杂而且进展快，所以检查室要配备常规急救药和相应的急救设施，技师人员要有基本的急救技能，防止意外事故的出现。

第5章 结论
本研究表明∶
1.颅脑低剂量 CT 扫描方案（2）（100kV，150effmAs），有效放射量比较于传统扫描方式（120kV，280effimAs）大幅下降，但是图像质量下降明显，医生的诊断的可信度和临床的满意度都下降了，不适于应用推广。
2.优化后的颅脑低剂量 CT 扫描方案（1）（100kV，200effimAs），所接受的有效辐射剂量比常规扫描方案（120kV，280effmAs）明显下降，虽然图像质量稍微有所下降，但是对临床医生满意度并未产生较大影响，系统易于理解，技术人员易于操作，具有临床应用价值，具有临床大众化和应用价值。
总上所述，颅脑 CT检查应用的正当化和合理化，应该由临床申请医生和放射科技师共同负责，减少一些不必要的多余的CT检查，毕竟存在辐射损伤的风险。临床上针对不同患者，制定个性化的检查方案和治疗方案，它有着同样重要的教育意义。对于临床神经科医师做体格检查，病人的神经系统呈阴性，标记为"颅脑病变低度可能"患者尽量避免颅脑CT检查，若是患者因有头晕、头痛、恶心、呕吐等症状，就算患者的神经系统理学检查呈阴性，但抱着“消除精神压力”的想法积极向临床医生申请检查，达到“做完检查，没事就放心"的态度坚持做，就要应该使用优化后的颅脑低剂量 CT 扫描方案，尽最大可能减少患者所接受的有效辐射剂量。
 
 
 
 

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