, 黄斌 汉中市3201医院 影像科, 陕西 汉中 723000
2019-05-09 收稿, 2019-07-03 录用
*通讯作者: 陈士新, E-mail: 916763428@qq.com
摘要: 本文对多层螺旋CT（MSCT）诊断甲状腺癌中的辐射和对比剂剂量选择进行了分析。选取2016年12月~2018年12月本院行MSCT检查的甲状腺癌、甲状腺良性结节患者各200例，依据随机数字表分为A组、B组、C组、D组，每组50例，A组参数为对比剂1.2 mL/kg、120 kV、180 mA，B组为对比剂1.0 mL/kg、120 kV、180 mA，C组为对比剂1.2 mL/kg、100 kV、100 mA，D组为对比剂1.0 mL/kg、100 kV、100 mA。结果显示，A组和B组CT容积剂量指数（CTDIvol）、剂量长度乘积（DLP）、有效辐射剂量（ED）明显低于C组和D组，A组和B组甲状腺CT值、背景信号、背景噪声明显高于C组和D组，差异有统计学意义（P < 0.05），A组、B组、C组、D组信噪比（SNR）、对比信噪比（CNR）、图像质量评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）；A组、B组、C组、D组诊断甲状腺癌的敏感度、特异度、准确度比较，差异无统计学意义（P>0.05）。本文证实，对于MSCT诊断甲状腺癌中的辐射和对比剂剂量，选择1.0 mL/kg、100 kV、100 mA可在不严重影响图像质量及检查结果下有效减少患者的CT辐射，值得临床推广。
关键词: 多层螺旋CT诊断甲状腺癌辐射对比剂剂量选择
The Radiation and Contrast Agent Dosage Selection of Multi-slice Spiral CT in the Diagnosis of Thyroid Cancer
LI Yuan, CHEN Shixin
, HUANG Bin Imaging Department, Hanzhong 3201 Hospital, Hanzhong 723000, Shaanxi, P. R. China
*Corresponding author: CHEN Shixin, E-mail: 916763428@qq.com
Abstract: To discuss the radiation and contrast agent dosage selection of multi-slice spiral CT (MSCT) in the diagnosis of thyroid cancer, 200 patients with thyroid cancer or benign thyroid nodules underwent MSCT examination were selected as the subjects of this study from December 2016 to December 2018 in our hospital. They were divided into group A, group B, group C and group D, 50 cases in each group. The parameters of group A were 1.2 mL/kg of contrast agent, 120 kV and 180 mA, group B was 1.0 mL/kg of contrast agent, 120 kV and 180 mA, group C was 1.2 mL/kg of contrast agent, 100 kV and 100 mA, group D was 1.0 mL/kg of contrast agent, 100 kV, 100 mA. The results showed that, the CT volume dose index (CTDIvol), dose length product (DLP), effective radiation dose (ED) in group A and group B were significantly lower than those in group C and group D, the thyroid CT value, background signal, background noise in group A and group B were significantly higher than those in group C and group D, the difference was statistically significant (P < 0.05), and there was no significant difference in SNR, CNR and image quality score between group A, group B, group C and group D (P>0.05). There was no significant difference in sensitivity, specificity and accuracy of thyroid cancer diagnosis between group A, group B, group C and group D (P>0.05). This study confirms that, in the radiation and contrast agent dosage selection of MSCT in the diagnosis of thyroid cancer, the 1.0 mL/kg, 100 kV and 100 mA can effectively reduce the CT radiation of patients without seriously affecting the image quality and examination results. It is worth for further clinical promotion.
Key words: multi-slice spiral CTdiagnosisthyroid cancerradiationcontrast agentdosage selection
甲状腺癌是临床上常见的内分泌癌症之一，其早期症状不明显，或与甲状腺良性结节相似，若未能及时诊治，易因其早期生长较快或淋巴转移等而增加治疗难度，因此如何有效诊断甲状腺癌具有重要的临床意义[1]。目前，多层螺旋CT(MSCT)是甲状腺癌常用的诊断方法，具有显像清晰、分辨率高等优点，其临床诊断价值已逐渐被认可，但由于CT具有一定的电离辐射，且碘对比剂易引起不良反应，导致其在临床诊断中对受检者存在一定的潜在危险性[2, 3]，故如何在达到准确诊断要求下选择CT的辐射和对比剂剂量是人们关注的热点。对此，本研究通过给予甲状腺癌、甲状腺良性结节患者不同辐射和对比剂剂量下的MSCT检查，并分析其诊断情况，为临床选择合适的MSCT辐射和对比剂剂量提供参考。
1 资料与方法1.1 研究对象研究对象纳入标准：①病理结果证实为甲状腺癌、甲状腺良性结节，②年龄>18岁、无精神病病史，③签署知情同意书，④就诊前1个月无内分泌、手术、化疗、放疗等治疗史。排除标准：①有明显危重症状或禁忌证，②妊娠期、哺乳期女性或有其他恶性肿瘤，③有心、肝、肾等严重性疾病，④不配合检查或资料收集不完整。
选取2016年12月~2018年12月本院行MSCT检查的甲状腺癌、甲状腺良性结节患者各200例，在按1甲状腺癌比1甲状腺良性结节下依据随机数字表分为A组、B组、C组、D组，每组50例，本研究经伦理委员会审批通过，A组、B组、C组、D组性别、年龄、体质量指数、病灶直径比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表 1。
表1
 表 1 4组一般资料比较 Comparison of general data between the four groups
| 表 1 4组一般资料比较 Comparison of general data between the four groups |
1.2 方法A组、B组、C组、D组均采用GE CT660 64排128层螺旋CT仪进行甲状腺扫描，取仰卧位、从主动脉弓到下颌角扫描，平扫后行增强检查，采用造影剂跟踪扫描，经肘静脉通过高压注射器以2.5 mL/s注射碘对比剂，注射后延迟15 s扫描, 动脉期扫描后30 s开始静脉期扫描，A组、B组、C组、D组的参数设置为螺距0.969:1、层厚0.625 mm、层距0.625 mm、重建层厚5 mm、重建层距5 mm、矩阵512×512，辐射和对比剂剂量选择的参数设置A组对比剂1.2 mL/kg、120 kV、180 mA，B组为对比剂1.0 mL/kg、120 kV、180 mA，C组为对比剂1.2 mL/kg、100 kV、100 mA，D组为对比剂1.0 mL/kg、100 kV、100 mA。
1.3 观察指标A组、B组、C组、D组由同一组经验丰富的医师(从事影像学诊断3年以上、取得相关资格证书)进行甲状腺CT图阅片分析，在相同层面设置类圆形感兴趣区(ROI)测量甲状腺CT值、背景信号、背景噪声、CT容积剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)、有效辐射剂量(ED)、信噪比(SNR)、对比信噪比(CNR)并进行主观图像质量评分，且依据甲状腺病变位置、形态、边界、大小、信号/密度、钙化、颈部淋巴结等影像学特征得出诊断结果。主观图像质量评分[4, 5]：甲状腺边缘及内部组织等扫描对象显示清晰、质量优，为4分，扫描对象显示较好、质量良，为3分，扫描对象显示欠清、质量一般，为2分，扫描对象显示模糊、质量差，为1分。甲状腺癌的诊断效能计算，以甲状腺癌为(+)、甲状腺良性结节为(-)，敏感度=真(+)数/(+)数，特异度=真(-)数/(-)数，准确度=[真(+)数+真(-)数]/总数。
1.4 统计学分析采用SPSS 22.0软件，计数资料以(%)表示采用χ2检验，计量资料以(x±s)表示，多组资料采用重复测量方差分析，符合正态分布的采用独立样本t检验，P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果2.1 4组辐射剂量比较A组和B组的CTDIvol、DLP、ED明显低于C组和D组，差异有统计学意义(P < 0.05)，见表 2。
表2
表 2 4组辐射剂量比较 Comparison of radiation doses between the four groups
| 表 2 4组辐射剂量比较 Comparison of radiation doses between the four groups | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.2 4组客观图像质量比较A组和B组甲状腺CT值、背景信号、背景噪声明显高于C组和D组，差异有统计学意义(P < 0.05)，A组、B组、C组、D组SNR、CNR、图像质量评分比较，差异无统计学意义(P>0.05)，详见表 3、表 4。
表3
表 3 4组客观图像质量比较 Comparison of objective image quality between the four groups
| 表 3 4组客观图像质量比较 Comparison of objective image quality between the four groups | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
表4
表 4 4组主观图像质量比较 Comparison of subjective image quality between the four groups
| 表 4 4组主观图像质量比较 Comparison of subjective image quality between the four groups |
2.3 4组诊断甲状腺癌的效能比较A组、B组、C组、D组诊断甲状腺癌的敏感度、特异度、准确度比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表 5、表 6，典型病例见图 1。
表5
表 5 4组诊断甲状腺癌的效能分析(n) Efficacy analysis of four groups in diagnosis of thyroid cancer (n)
| 表 5 4组诊断甲状腺癌的效能分析(n) Efficacy analysis of four groups in diagnosis of thyroid cancer (n) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
表6
表 6 4组诊断甲状腺癌的效能比较(%) Efficiency comparison of four groups in diagnosis of thyroid cancer (%)
| 表 6 4组诊断甲状腺癌的效能比较(%) Efficiency comparison of four groups in diagnosis of thyroid cancer (%) |
图 1
 | 图 1 甲状腺癌CT图 a. A组; b. B组; c. C组; d. D组 CT image of thyroid cancer:a for group A, b for group B, c for group C, d for group D |
3 讨论甲状腺病变在我国的发病率约为10%，可分为良性、恶性，多数患者为良性病变，且多数病变无需接受治疗；而甲状腺癌约占5%，其早期诊治的预后良好，但若未及早诊治，常会出现淋巴结转移而易引起复发，严重影响患者的身体健康和生存质量[6, 7]。
目前，穿刺病理学检查是诊断甲状腺癌的金标准，但其存在取材困难、有创、操作复杂、时间长等局限性，不适用于甲状腺癌的早期诊断筛查[8, 9]，而CT是临床上常用的影像学方法之一，且随着医疗技术的发展，MSCT可有效提高空间分辨率而使图像更清晰，并可真实、客观、多方位及角度显示受检部位的情况，已逐渐应用于甲状腺癌的诊断中，且诊断效能已被认可[10, 11]。但是，在MSCT诊断过程中，因其需通过X线辐射受检者的组织器官而存在一定的危险，加之碘对比剂的应用也易使受检者产生一定的不良反应，从而影响了其在MSCT临床诊断中的应用[12, 13]。同时，根据相关的研究报道，甲状腺是一种对辐射敏感的器官，过量X线照射易引起甲状腺功能异常而导致其分泌的激素异常，甚至加剧甲状腺恶变的进展，增加甲状腺癌发生风险[4, 5]。而相关研究表明，在MSCT扫描检查过程中，其X线辐射剂量主要受管电压、管电流等参数影响，当管电压、管电流减少时，其X线辐射的强度也随之下降[14, 15]。
本研究结果显示，A组和B组CTDIvol、DLP、ED明显低于C组和D组，A组和B组甲状腺CT值、背景信号、背景噪声明显高于C组和D组。A组、B组、C组、D组SNR、CNR、图像质量评分比较，表明MSCT诊断甲状腺癌中的辐射和对比剂剂量中，选择对比剂1.0 mL/kg、100 kV、100 mA的参数方案，会在一定程度上增加甲状腺图像的噪声，但能够有效减少甲状腺癌、甲状腺良性结节患者的CT辐射及对比剂剂量，且对甲状腺图像的质量无明显的不良影响，这可能是由于在MSCT扫描甲状腺癌、甲状腺良性结节患者的过程中，X线辐射主要受管电压、管电流等参数的影响。当选择100 kV、100 mA等较高的管电压、管电流及1.0 mL/kg等较低的对比剂剂量时，会较大地降低光子能量和碘对比剂的电子结合程度，从而降低X线辐射的强度，并减低甲状腺等靶器官对X线的吸收率，故CTDIvol、DLP、ED等较低，但也会较好地减弱X线对甲状腺等靶器官的穿透能力而使图像噪声升高，表现为甲状腺CT值、背景信号、背景噪声等较低。当选择120 kV、180 mA等较高的管电压、管电流及1.2 mL/kg等较高的对比剂剂量时，会较好地增强X线对甲状腺等靶器官的穿透能力而降低图像噪声，表现为甲状腺CT值、背景信号、背景噪声等较低，但会较大地增强光子能量和碘对比剂的电子结合程度，从而提高X线辐射的强度，并增加甲状腺等靶器官对X线的吸收率，故CTDIvol、DLP、ED等较高。
此外，本研究A组、B组、C组、D组诊断甲状腺癌的敏感度、特异度、准确度差异无统计学比较，表明在MSCT诊断甲状腺癌中，通过降低辐射和对比剂剂量(对比剂1.0 mL/kg、100 kV、100 mA)也能够有效诊断甲状腺癌。这可能是由于随着医疗技术的发展，MSCT日益成熟，在选择1.0 mL/kg、100 kV、100 mA等低辐射和对比剂剂量下，也具有良好的空间分辨率，能有效、真实、客观、多个方位及角度地显示甲状腺病变位置、形态、边界、大小、信号/密度、钙化、颈部淋巴结等影像学特征，为甲状腺癌的诊断提供可靠的临床依据，因此，减少MSCT诊断甲状腺癌中的辐射和对比剂剂量也不会明显降低患者的甲状腺图像质量，不会严重降低甲状腺癌的诊断效能。
综上，对于MSCT诊断甲状腺癌中的辐射和对比剂剂量，选择1.0 mL/kg、100 kV、100 mA，可在不严重影响图像质量及检查结果下有效减少患者的CT辐射，减低对受检者的危险性，值得临床推广。
参考文献
| [1] | 牛延涛, 张永县, 郭森林, 虞滨滨. 双源CT扫描模式对头颈部辐射剂量和影像质量的影响[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2016, 36(12): 943-946. Niu Y T, Zhang Y X, Guo S L, Yu B B. Investigation on effect of dual-source CT scanning patterns on radiation dose and image quality of head and neck[J]. Chinese Journal of Radiological Medicine and Protection, 2016, 36(12): 943-946. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2016.12.014 |
| [2] | Kim D W, Jung S J, Baek H J. Computed tomography features of benign and malignant solid thyroid nodules[J]. Acta Radiological, 2015, 56(10): 1196-1202. DOI:10.1177/0284185114552216 |
| [3] | 班允清, 杨进军, 刘艳. 双能量扫描对正常成人甲状腺能谱及辐射剂量的影响[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2016, 36(4): 308-311. Ban Y Q, Yang J J, Liu Y. Effect of dual energy scan on thyroid energy spectrum and radiation dose in normal adults[J]. Chinese Journal of Radiological Medicine and Protection, 2016, 36(4): 308-311. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2016.04.016 |
| [4] | 梁坚豪, 朱新进, 刘杰, 谭志成. 多层螺旋CT低剂量扫描技术在甲状腺增强扫描中的临床应用[J]. 实用放射学杂志, 2016, 32(7): 1116-1118. Liang J H, Zhu X J, Liu J, Tan Z C. Clinical application of multi-slice spiral CT low-dose scanning technology in thyroid enhanced scan[J]. Journal of Practical Radiology, 2016, 32(7): 1116-1118. DOI:10.3969/j.issn.1002-1671.2016.07.033 |
| [5] | Kim K S, Kim D W, Sung J Y. Detection of thyroid pyramidal lobe by ultrasound versus computed tomography: a single-center study[J]. Journal of Computer Assisted, 2014, 38(3): 464-468. DOI:10.1097/RCT.0000000000000054 |
| [6] | 胡镭, 罗德红, 李琳, 林蒙, 赵燕风, 郭炜, 赵心明, 周纯武. 能谱CT虚拟平扫替代常规平扫评估甲状腺结节的可行性研究[J]. 国际医学放射学杂志, 2017, 40(1): 10-13. Hu L, Luo D H, Li L, Lin M, Zhao Y F, Guo W, Zhao X M, Zhou C W. Feasibility of using virtual non-contrast images derived from spectral CT instead of the true non-contrast images for thyroid nodules evaluation[J]. International Journal of Medical Radiology, 2017, 40(1): 10-13. |
| [7] | Lu Y, Hatzoglou V, Banerjee S, Stambuk H E, Gonen M, Shankaranarayanan A, Mazaheri Y, Deasy J O, Shaha A R, Tuttle R M, Shukla-Dave A. Repeatability investigation of reduced field-of-view diffusion-weighted magnetic resonance imaging on thyroid glands[J]. Journal of Computer Assisted, 2015, 39(3): 334-339. |
| [8] | 杜海, 张凤翔. MSCT低剂量扫描对结节性甲状腺肿和甲状腺癌的诊断价值[J]. 中国中西医结合影像学杂志, 2017, 15(3): 274-276, 279. Du H, Zhang F X. Diagnostic value of low dose MSCT scan in nodular goiter and thyroid carcinoma[J]. Chinese Imaging Journal of Integrated Traditional and Western Medicine, 2017, 15(3): 274-276, 279. DOI:10.3969/j.issn.1672-0512.2017.03.004 |
| [9] | Makino T, Orita Y, Tachibana T, et al. Computed tomography findings for diagnosing follicular thyroid neoplasms[J]. Acta Medica Okayama, 2018, 72(6): 577-581. |
| [10] | 程远, 谭倩, 马媛, 王连伟. 低剂量MSCT对甲状腺良恶性结节的诊断效果研究[J]. 中国CT和MRI杂志, 2018, 16(1): 43-45. Cheng Y, Tan Q, Ma Y, Wang L W. Study on the diagnostic effect of low-dose MSCT on thyroid benign and malignant nodules[J]. Chinese Journal of CT and MRI, 2018, 16(1): 43-45. DOI:10.3969/j.issn.1672-5131.2018.01.013 |
| [11] | Harris A S, Passant C D, Ingrams D R. How reliably can computed tomography predict thyroid invasion prior to laryngectomy?[J]. Laryngoscope, 2018, 128(5): 1099-1102. DOI:10.1002/lary.26927 |
| [12] | 孙学佳, 陆胜楠. 多层螺旋CT低剂量扫描技术在甲状腺增强扫描中的临床应用[J]. 影像研究与医学应用, 2017, 1(7): 56-57. Sun X J, Lu S N. Clinical application of multi-slice spiral CT low-dose scanning technology in thyroid enhanced scan[J]. Journal of Imaging Research and Medical Applications, 2017, 1(7): 56-57. DOI:10.3969/j.issn.2096-3807.2017.07.036 |
| [13] | Ovchinnikov V A, Ovchinnikov E A. Computed tomography in diagnostics of extravasal influence of thyroid nodules[J]. Khirurgiia, 2016(1): 20-24. |
| [14] | 梁坚豪, 朱新进, 杨侃荣, 刘杰, 谭志成, 钟金龄. 低辐射剂量联合低剂量对比剂在甲状腺CT增强扫描中的应用[J]. 中国医学影像学杂志, 2017, 25(2): 105-108. Liang J H, Zhu X J, Yang K R, Liu J, Tan Z C, Zhong J L. Application of low radiation dose combined with low-dose contrast agent in thyroid CT enhanced scan[J]. Chinese Journal of Medical Imaging, 2017, 25(2): 105-108. DOI:10.3969/j.issn.1005-5185.2017.02.007 |
| [15] | Xu F, Shao Z, Yang G X, Gu A C, Mengda Jiang M D, Pan Y F, MaY B. The value of scintigraphy, computed tomography, magnetic resonance imaging, and single-photon emission computed tomography/computed tomography for the diagnosis of ectopic thyroid in the head and neck: a STROBE-compliant retrospective study[J]. Medicine (Baltimore), 2018, 97(13): e0239. DOI:10.1097/MD.0000000000010239 |
