表1 两组不同剂量扫描横断面图像质量评分
Tab.1 The transverse imaging quality score of thestandard-dose scanning group and the low-dose scanning group
组别5分4分3分2分1分0分常规剂量组3000000低剂量组2640000
·临床研究·
【摘要】目的 探讨大孔径20排螺旋CT低剂量扫描在乳腺癌放疗模拟定位中的应用。方法 采用大孔径20排螺旋CT模拟定位60例乳腺癌根治术后放疗患者，随机分为两组： 30例行低剂量扫描，30例行常规剂量扫描。30例常规剂量扫描者，在气管隆突平面再采用低剂量扫描3层。由2名有经验的放射科、放疗科主治医师分别对两组不同剂量的图像质量采用双盲法进行评分(5分法)并进行对比分析。同时分别测量常规剂量组两种剂量下同一层面肺组织的CT值，并进行统计学分析。结果 大孔径20排螺旋CT在放疗模拟定位中的应用避免了因患者体位受限而造成的误差。低剂量扫描与常规剂量扫描在图像质量评估上差异无统计学意义；在肺组织的CT值的测量上无统计学意义。结论 大孔径20排螺旋CT的应用，使放疗模拟定位更加准确，为精确计划和治疗提供了保证。低剂量扫描使放疗模拟定位辐射剂量降低，在保证质量的同时有效地保护了患者，具有较高的临床应用价值。
【关键词】大孔径螺旋CT； 低剂量； 乳腺肿瘤； 模拟定位； 放射治疗
随着我国医疗技术与设备的发展，大孔径多排螺旋CT作为精确放疗三维图像获取的主要途径越来越被重视，而低剂量CT扫描技术在放射诊断中已被越来越多应用。本研究对60例同济大学附属第十人民医院进行乳腺癌术后放疗的患者进行研究，探讨大孔径多排螺旋CT低剂量扫描在乳腺癌放疗模拟定位中的应用可行性。
1.1 一般资料
选取2014年1月至2014年7月来我院放疗科做放射治疗的乳腺癌患者60例，均为根治术后放疗患者，年龄30～71岁，平均年龄(56±11.28)岁。左侧乳腺切除病例36例，右侧乳腺切除病例24例。随机分为2组： 低剂量扫描组和常规剂量扫描组，每组30例。
1.2 设备
西门子的SOMATOM Definition AS大孔径20排模拟螺旋CT，最大孔径为80cm。负压真空气垫，抽真空泵。
1.3 患者体位及标记
每位患者均采用负压真空垫，患者取仰卧位，健侧手臂置于体侧，患侧手臂上举并外展。摆好体位后用真空泵抽真空负压定形。利用模拟定位外置激光灯，移动CT模拟床将激光十字线置于锁骨头下缘体中线处，并升床至腋中线水平，在患者体表画上所需激光十字标线，于激光十字中心点处贴上金属标志点,参考对侧乳腺皱褶下2cm水平于患侧设一金属标志线。
1.4 CT扫描条件、方法及范围
所有病例均采用胸部螺旋扫描方式，为与放射治疗时呼吸状态一致，均嘱患者采用平静呼吸。螺距均为1.2，层厚均为5mm,层间隔均为5mm。常规剂量扫描组使用常规条件： 管电压为120kV，管电流为300mAS；此组患者常规扫描完后在气管隆突平面改用120kV，100mAS再扫描3层。低剂量扫描组采用低剂量扫描条件： 管电压为120kV，管电流为100mAS。扫描范围均从下颌骨水平到切线野下界金属标记线下2cm，扫描时均为头先进方向。所有患者通过选择不同的扫描野(field of view, FOV)，所显示的胸部横断位图像均包括胸廓皮肤表面，使物理师计划设计更方便,照射剂量计算更准确。然后通过网络系统将CT图像传至Pinnacle计划系统工作站。两组采用不同扫描条件的患者，其图像由两位经验丰富的放疗科及放射科医师双盲读片，于纵隔窗时(窗宽360，窗位60)将放疗医师勾画靶区时所需的胸壁骨骼、肌肉及血管等组织边缘的锐利程度及伪影程度来评价。将上述每个结构分为5个等级： 5分为边缘清晰，无伪影；4分为边缘略模糊，无伪影；3分为边缘略模糊，有少量伪影；2分为边缘模糊，中等量伪影；1分为大量伪影，正常结构中断；0分为不能显示正常结构[1]。同组采用不同扫描条件的患者，由经验丰富的放射科医师在纵隔窗(窗宽360，窗位60)时用后处理软件在气管隆突平面测量肺组织的CT值。
1.5 统计学处理
采用SAS 8.0软件对数据进行分析,图像质量评分比较采用秩和检验；两名医师对图像评价一致性检验使用Kappa分析,P<0.05为差异有统计学意义。
两组不同扫描条件图像质量评分比较，差异无统计学意义(t=1.79,P=0.0831,P>0.05)。两名医师图像质量评分Kappa值为0.8485(P=0.3173，P>0.05),差异无统计学意义，见表1。
表1 两组不同剂量扫描横断面图像质量评分
Tab.1 The transverse imaging quality score of thestandard-dose scanning group and the low-dose scanning group
组别5分4分3分2分1分0分常规剂量组3000000低剂量组2640000
常规剂量组两种扫描条件横断面图像气管隆突平面CT值比较，差异无统计学意义(t=1.62,P=0.1155>0.05)，见表2。
表2 常规剂量组两种扫描条件横断面图像气管隆突 平面CT值
Tab.2 The CT densities measured at the level of trachea carina in the transverse imaging of the standard-dose scanning group with two different tube current scanning method
扫描条件最高值最低值平均值标准差300mAS-848.3-761.4-812.85321.91003100mAS-855.8-786.2-818.21022.26492
乳腺癌是一种常见的恶性肿瘤。据国内资料统计表明，乳腺癌在女性恶性肿瘤发病率中居首位[2]。随着我国医疗技术及设备的发展,乳腺癌患者的治疗手段日益增多,其中放射治疗仍然是重要的一种。有研究结果表明乳腺癌患者的术后放疗可有效地提高局部控制率和长期生存率。胸壁是乳腺癌局部区域复发的最常见部位(约68%)，锁骨上淋巴结(约41%)次之，而通过术后预防照射后其复发概率将会明显降低[3]。由此可见，术后放射治疗是乳腺癌综合治疗中的主要治疗手段。
三维适形放射治疗(3D—CRT)和调强放射治疗(IMRT)以及图像引导放射治疗(RGRT)等技术的广泛开展使治疗更精确。而这些技术开展的基础是患者三维图像信息的精确获取，目前CT是获取图像的主要途径。放疗计划系统通过接收到的CT重建图像提供的电子密度信息来计算校准患者的照射剂量，在达到精确有效的肿瘤靶区剂量的同时，尽可能减少正常组织的受照剂量[4]。
X线使用原则为放射实践正当化、辐射防护最优化及个人剂量限制值，国际放射防护委员会呼吁在放射使用中应遵循辐射的合理及最低化原则。相关研究结果表明，剂量大小与辐射对人体的危害程度呈正相关[5]。对于乳腺癌术后放疗的患者来说，CT扫描的模拟定位图像，要供医师勾画靶区所用，所以要求能提供清晰的骨骼、肌肉及血管的解剖图像。一般乳腺癌术后常规辅助放疗设胸壁野及锁骨上野，其上下界的设定要求能清晰分辨胸大肌、胸小肌、肩胛下肌、背阔肌等肌肉以及颈内动静脉、胸廓内动静脉等血管。评价图像质量的主要指标包括空间分辨力、密度分辨力和噪声等，其中空间分辨力是影响图像质量的重要指标。而影响空间分辨力的主要因素有球管焦点的尺寸、像素的大小及重建算法等等，管电流对其影响较小[6]。有文献[7]报道，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。本研究所采用的两种扫描剂量管电压固定,层厚、层间距、螺距及重建方式都相同,只改变管电流,将管电流从300mAS降低至100mAS，顺应辐射的合理及最低化原则。而这两种剂量所扫描出的图像在显示以上组织结构时差异无统计学意义，不影响医师勾画靶区之用。CT扫描后的图像通过模数转换器传送至Pinnacle计划系统工作站，再通过数模转换器重建成三维立体图像。物理师将组织的CT值转换成CT密度映射表，进行照射剂量的精确设计。组织CT值的衡定对照射剂量的计算校准至关重要，是现代多种精确放疗技术开展的基础。而本研究所采用的两种扫描剂量，针对同一患者同一部位及同一扫描层，在此基础上测出的组织CT值的差异并无统计学意义。
综上所述,大孔径螺旋CT在乳腺癌根治术后放疗模拟定位中的应用，使放疗体位得到保证,定位更加精确，计划和治疗更加精准,同时低剂量扫描在保证质量的同时使患者的辐射剂量降低,值得在实际工作中应用。
【参考文献】
[1] 唐威，黄遥，吴宁，等.64层螺旋CT胸部低剂量扫描方案优选的多中心研究[J].中华放射学杂志，2011，45： 142-148.
[2] 上海市肿瘤研究所流行病学研究室.上海居民恶性肿瘤发病率统计[J].肿瘤，2000，2(2)： 158.
[3] 訾滢洁，梁世雄，容贤冰.乳腺癌改良根治术后调强放疗与电子线放疗计划的剂量学比较[J].广西医科大学学报，2012，29(5)： 714-716.
[4] 陈远贵，徐本华，李小波，等.大孔径CT模拟定位系统在放射治疗中的应用[J].医疗装备，2010,23(1)： 14-17.
[5] 韩永健，唐言，毕万利.第二代双源CT肺部FLASH模式在婴幼儿肺部CT检查中的应用[J].医学影像学杂志，2013,23(4)： 523-526.
[6] 高燕莉，张镭，刘晓娟，等.肺部容积高分辨CT低剂量扫描方案的体模与临床应用研究[J].中华放射医学与防护杂志，2013，33(1)： 91-94.
[7] 张丽，于红，刘士远，等.迭代重建技术对低剂量肺部平扫CT图像质量的影响[J].中华放射学杂志，2013,47,(4)： 316- 320.
Application of large aperture spiral CT with low dose scanning in radiotherapy simulation positioning for breast cancer patients
【Abstract】Objective To evaluate the application of large aperture 20-row spiral CT with low dose scanning in radiotherapy simulation positioning for the breast cancer patients. Methods Sixty patients with breast cancer after radical mastectomy undergoing radiotherapy simulation positioning with large aperture 20 row spiral CT were divided randomly into two groups according to the dosage of scanning radiation： 30 patients in regular dosage group and 30 patients in low dosage group.The low dosage group was performed with low-dose protocol scanning. Three slices with the identical low-dose protocol scanning were also performed at the level of tracheal carina area in regular dosage group after regular dosage radiation scanning. The scan images of both groups were evaluated and analyzed by an experienced radiologist and a radiation therapist independently with double blindness method. The image quality was scales into 5 grades. The CT densities of lung under regular protocol and low-dose protocol scanning were also measured and analyzed in regular dosage group. Results There was no statistical difference image quality between two groups. There was also no statistical difference in the CT densities of lung of the same patient between scans with two dosage protocols. Conclusion The application of large aperture 20 row spiral CT in radiotherapy simulation positioning improves the accuracy of radiotherapy positioning for breast cancer patients, which also can reduce radiation dose without effect on image quality.
【Key words】large aperture spiral CT； low dose； breast cancer； simulation positioning； radiotherapy
doi：10.16118/j.1008-0392.2015.04.023
收稿日期：2014-04-07
【中图分类号】R 737.9
【文献标志码】A
【文章编号】1008-0392(2015)04-0112-03