兒童肺部CT定位像精準(zhǔn)掃描策略

南京醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院 放射科，江蘇 南京 210008

引言

隨著醫(yī)療水平和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，醫(yī)療行為在滿足臨床診療的同時(shí)，逐步向精準(zhǔn)方向發(fā)展，以盡可能減少醫(yī)療實(shí)踐中的不必要損傷，實(shí)現(xiàn)患者診療獲益的最優(yōu)化。CT成像是臨床診療過(guò)程中一個(gè)重要的輔助檢查，全世界每年有超過(guò)1000萬(wàn)次的CT檢查,其中18歲以下未成年人占10%[1]。伴隨的輻射問(wèn)題受到了越來(lái)越多的關(guān)注，低齡患兒終生罹患實(shí)體癌癥的風(fēng)險(xiǎn)更高[2-3]，在實(shí)施兒童CT掃描檢查時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能的減少不必要的醫(yī)療輻射。臨床上兒童肺部疾病如支氣管異物、肺炎、外傷、胸部腫瘤、支氣管發(fā)育畸形等情況下一般需行CT檢查，但在臨床實(shí)踐中，兒童就診年齡從初生兒到16歲，年齡的差異導(dǎo)致掃描范圍變化很大，如何合理的確定掃描范圍以減少不必要的輻射劑量變得異常重要，這就要求CT技師在檢查前盡可能精準(zhǔn)設(shè)定掃描范圍。因此，本研究就兒童肺部掃描CT定位范圍進(jìn)行研究，以期獲得精準(zhǔn)定位的簡(jiǎn)潔實(shí)用方法。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

本研究通過(guò)了南京醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院的倫理委員會(huì)審批（批準(zhǔn)號(hào)：201812260-1）。收集本院2019年1～12月618例患兒胸部CT圖像，年齡范圍從1個(gè)月到14歲，男女比例為351:267。記錄患兒年齡（月）及身高（cm），測(cè)量其肺野范圍。排除標(biāo)準(zhǔn)：先天性胸廓發(fā)育畸形，脊柱側(cè)彎，掃描體位不正者。入組基本資料，見(jiàn)表1。

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1.2 回顧性分析總結(jié)

將618名患兒分為男性組與女性組，由兩位十年以上工作經(jīng)驗(yàn)的CT技師分別對(duì)入組病例的肺野范圍進(jìn)行測(cè)量。以第七頸椎下緣水平標(biāo)記一條水平線，作為“標(biāo)準(zhǔn)”肺野上緣；以雙側(cè)肋膈角水平標(biāo)記另一水平線（如兩側(cè)肋膈角不在同一水平，選擇最下端肋膈角水平線），作為“標(biāo)準(zhǔn)”肺野下緣；測(cè)量?jī)蓷l水平線之間的距離（圖1），取兩位技師測(cè)量值的平均值作為最終肺野范圍（Y，cm），記錄患兒年齡（M，月）及身高（H，cm），以患兒年齡和身高作為兩個(gè)獨(dú)立的因變量，應(yīng)用線性回歸模型分析分別得到肺野范圍與年齡及身高之間的函數(shù)關(guān)系。

圖1 肺野范圍測(cè)量示意圖

1.3 臨床驗(yàn)證肺野范圍與身高、年齡之間的函數(shù)關(guān)系

前瞻性隨機(jī)選取男女各50例肺部CT掃描的患兒，仰臥位，腳先進(jìn)，身體正中矢狀面垂直于檢查床并置于檢查床中心，雙臂上舉緊貼雙耳，下巴稍上抬，對(duì)胸部以下部位用0.5 mm鉛當(dāng)量的鉛皮做好包裹式防護(hù)[4]。囑家長(zhǎng)穿戴好防護(hù)服及防護(hù)帽，固定患兒雙臂并安撫患兒，對(duì)于不能配合患兒予以0.5%水合氯醛口服鎮(zhèn)靜（1 mL/kg）。肺部定位像掃描，起始定位線置于胸廓入口，定位像范圍根據(jù)年齡及身高，利用上述回顧性分析所得函數(shù)計(jì)算后確定。肺部CT掃描結(jié)束后，在PACS調(diào)閱1.0 mm斷層圖像，肺尖出現(xiàn)層面與肺野結(jié)束層面位置相減，即為實(shí)際肺野范圍，與定位像范圍進(jìn)行比較，驗(yàn)證定位像計(jì)算公式的準(zhǔn)確性。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件分析，對(duì)測(cè)量結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，采用Pearson相關(guān)分析肺野范圍與年齡及身高的關(guān)系；利用線性回歸模型對(duì)肺野范圍與年齡及身高的關(guān)系進(jìn)行分析得出方程；將定位像肺野范圍與實(shí)際肺野范圍進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)，以P＜0.05作為差異性顯著的標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果

2.1 肺野范圍與年齡及身高的相關(guān)性

對(duì)618例患兒的肺野范圍與年齡做Pearson相關(guān)分析，得出肺野范圍與年齡顯著相關(guān)r=0.906，P＜0.001（圖2）；肺野范圍與身高做Pearson相關(guān)分析，得出肺野范圍與身高顯著相關(guān)r=0.913，P＜0.001（圖3）。

圖2 年齡與肺野范圍關(guān)系

圖3 身高與肺野范圍關(guān)系

2.2 定位像肺野范圍計(jì)算公式

618例患兒的資料，利用二元線性回歸分析得出兩組肺野范圍Y（cm）與身高H（cm）及年齡M（月）的關(guān)系分別為：男：Y(cm)=0.087H+0.056M+3.4；女：Y(cm)=0.088H+0.045M+3.1。

2.3 定位像肺野范圍與實(shí)際肺野范圍比較

前瞻性分析男女各50例肺部CT掃描，利用計(jì)算公式所得肺野范圍與掃描后實(shí)際肺野范圍比較，兩組無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）（表 2）。

表2 肺野定位像范圍與實(shí)際肺野范圍的比較

3 討論

CT掃描是肺部疾病診斷的重要輔助診斷方法，同時(shí)不可避免的帶來(lái)了醫(yī)源性輻射，由于處于生長(zhǎng)發(fā)育期的嬰幼對(duì)X射線的損傷更加敏感，受到了國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的關(guān)注[5-7]。Pearce等[8]研究發(fā)現(xiàn)兒童中使用CT掃描累積劑量約為50 mGy可能導(dǎo)致白血病風(fēng)險(xiǎn)的擴(kuò)大三倍，而劑量約為60 mGy可能導(dǎo)致腦癌風(fēng)險(xiǎn)擴(kuò)大三倍。王強(qiáng)等[9]發(fā)現(xiàn)兒童胸部CT檢查所受輻射劑量致肺癌和女性乳腺癌的終生歸因風(fēng)險(xiǎn)較高。輻射劑量控制應(yīng)該是全方位的系統(tǒng)控制，貫穿CT臨床實(shí)踐的全過(guò)程，而CT檢查須首先完成定位像的掃描。因此，輻射劑量的控制在此過(guò)程就應(yīng)予以重視，這也是本研究的關(guān)注點(diǎn)。

既往對(duì)CT掃描輻射劑量的控制主要關(guān)注定位之后掃描環(huán)節(jié)，包括管電壓、管電流、螺距、探測(cè)器、后處理算法、雙定位像等方面[10-14]，隨著CT設(shè)備硬件及軟件不斷更新進(jìn)步，以上幾個(gè)關(guān)注點(diǎn)都得到了極大的優(yōu)化，在提高圖像質(zhì)量的同時(shí)減少了輻射劑量。然而因掃描實(shí)踐者的主觀因素所導(dǎo)致的額外輻射卻鮮有關(guān)注，根據(jù)“合理達(dá)到盡可能低”[15]的輻射防護(hù)原則，精準(zhǔn)的掃描定位也是減少不必要輻射的重要環(huán)節(jié)。

由于兒童患者年齡和身高范圍波動(dòng)較大，因此，滿足臨床檢查的定位像掃描范圍變化也很大。當(dāng)前檢查技師一般根據(jù)患兒年齡結(jié)合目測(cè)身高來(lái)大致確定定位像的掃描范圍，這無(wú)疑增加了額外輻射的風(fēng)險(xiǎn)，也增加了掃描范圍的不確定性。如掃描范圍設(shè)置過(guò)大，可能將患者甲狀腺和晶狀體暴露，兩者屬于輻射敏感器官，在醫(yī)學(xué)檢查中需要加強(qiáng)防護(hù)，如蘇垠平[16]研究發(fā)現(xiàn)兒童胸部CT檢查所導(dǎo)致患甲狀腺癌的終生風(fēng)險(xiǎn)女性均高于男性；王光大等[17]研究了X-care技術(shù)在胸部CT掃描中對(duì)敏感器官保護(hù)作用，牛延濤等[18]利用鉍屏蔽保護(hù)晶狀體。本研究分析影響肺野范圍的因素，將研究對(duì)象分為男性和女性兩組，結(jié)果顯示肺野范圍與年齡高度相關(guān)（r=0.906），肺野范圍與身高顯著相關(guān)（r=0.913），由于基因、營(yíng)養(yǎng)等因素導(dǎo)致兒童個(gè)體發(fā)育的差異，兼顧年齡和身高這兩大關(guān)鍵要素來(lái)確立掃描范圍更準(zhǔn)確，故利用二元回歸分析，得到肺野范圍與年齡和身高的關(guān)系方程，讓掃描實(shí)踐者“有規(guī)可依”，最大程度上規(guī)避主觀因素的影響。

為了強(qiáng)化研究結(jié)果的實(shí)用性和精確性，本研究回顧分析時(shí)選擇大樣本入組，以最大程度規(guī)避選擇偏倚，同時(shí)有兩位技師精準(zhǔn)量化患兒年齡和身高，以最大程度規(guī)避信息偏倚；同時(shí)本研究重視研究結(jié)果的實(shí)用性，將回顧性分析與前瞻性研究相結(jié)合，另外選擇男女各50例患兒根據(jù)確立的公式進(jìn)行定位像掃描，對(duì)所得計(jì)算公式開(kāi)展進(jìn)一步的臨床驗(yàn)證，結(jié)果證實(shí)計(jì)算所得肺野范圍與實(shí)際肺野范圍無(wú)差異，從而實(shí)現(xiàn)了本研究的目的，在實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)掃描肺部定位像的同時(shí)規(guī)避了可能產(chǎn)生的額外輻射劑量。

為實(shí)現(xiàn)本研究目的，本研究采用足先進(jìn)掃描體位，以胸廓入口為掃描起始點(diǎn)，同時(shí)患兒頭部仰伸，甲狀腺盡可能上移，使掃描盡量避開(kāi)甲狀腺。家長(zhǎng)可近距離固定患兒的雙臂緊貼于頭部?jī)蓚?cè)，可避免上肢伸展不足所導(dǎo)致射線硬化偽影[19]，從而更利于觀察病變?；純菏冀K可以看到陪護(hù)者，從而緩解患兒緊張情緒，提高檢查的依從性和成功率。

本研究對(duì)于經(jīng)驗(yàn)不足的掃描技師指導(dǎo)意義重大，進(jìn)而避免憑經(jīng)驗(yàn)掃描對(duì)患兒造成的額外輻射。特別是新冠肺炎期間，陪護(hù)人員只需將患兒下巴置于固定位置，根據(jù)身高及年齡準(zhǔn)確的估算肺部范圍，可實(shí)現(xiàn)隔室掃描，減少接觸，降低感染幾率。由于基因、營(yíng)養(yǎng)、心理等因素影響，兒童的體格發(fā)育存在差異[20]，對(duì)個(gè)別發(fā)育過(guò)快患兒可能出現(xiàn)范圍估算誤差，但可以在正式掃描時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救。

4 結(jié)論

兒童肺部掃描時(shí)，以胸廓入口為掃描起始點(diǎn)，根據(jù)年齡、身高可精準(zhǔn)確定定位像范圍，適用于所有掃描機(jī)型，避免操作失誤，減少兒童輻射。