不同管電流下錐形束CT 淚道造影的圖像質(zhì)量和輻射劑量

陳兆閱（通信作者）

復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院廈門醫(yī)院耳鼻喉科 （福建廈門 361015）

淚道的機(jī)械性梗阻或功能性閉塞是溢淚癥的常見病因，可能的阻塞部位包括淚小管、淚囊和鼻淚管[1]。經(jīng)鼻內(nèi)鏡淚囊鼻腔吻合術(shù)是近年來(lái)眼科和耳鼻喉科治療因淚道阻塞引發(fā)的溢淚癥患者常用的微創(chuàng)手術(shù)，具有出血少、損傷小、恢復(fù)快、面部無(wú)瘢痕等優(yōu)點(diǎn)，而術(shù)前淚道造影（dacryo cysto graphy，DCG）可用于評(píng)估淚道梗阻的部位，有助于指導(dǎo)手術(shù)規(guī)劃。其中，數(shù)字減影淚道造影（digital subtraction dacryocystography，DS-DCG）是診斷淚道梗阻相關(guān)疾病的金標(biāo)準(zhǔn)[2]，但DS-DCG 對(duì)于淚道周圍解剖信息的顯示能力有限，尤其是鼻腔、鼻竇的解剖結(jié)構(gòu)顯示不清。有文獻(xiàn)報(bào)道CT 淚道造影（computed tomographic dacryocystography，CT-DCG）可同時(shí)顯示淚道、鼻腔及鼻竇的解剖信息，且成像效果較好，可被用于評(píng)估創(chuàng)傷、面部畸形和腫瘤引發(fā)的復(fù)雜溢淚癥[1]。但與DS-DCG 相比，CT-DCG 的缺點(diǎn)是明顯增加了輻射暴露風(fēng)險(xiǎn)[3]。錐形束CT（conebeam computed tomography，CBCT）是一種新興的放射成像技術(shù)，與傳統(tǒng)的多層螺旋CT 相比，其輻射劑量顯著降低，目前主要被用于口腔科和頜面外科。國(guó)外有學(xué)者將CBCT 用于副鼻竇成像，發(fā)現(xiàn)其圖像質(zhì)量與多層螺旋CT 相差不大[4]。Wilhelm 等[3]首次采用CBCT-DCG 檢查了溢淚癥患者的淚道，證明其可被用于淚道疾病的輔助診斷，并可輔助治療方案的制訂。然而，目前有關(guān)CBCT-DCG 的研究文獻(xiàn)較少，CBCT 廠家也未提供CBCT-DCG 的相關(guān)參數(shù)[3，5-6]。基于此，本研究旨在比較不同管電流下CBCT-DCG 的圖像質(zhì)量和輻射劑量，探討降低CBCT-DCG 輻射劑量的可行性，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

于2021 年1—12 月招募45 名志愿者，隨機(jī)分為A、B、C 3 組，每組15 名。A 組男7 名，女8 名；年齡25～54 歲，平均（44±2）歲。B 組男8 名，女7 名；年齡26～53 歲，平均（42±3）歲。C 組男7 名，女8 名；年齡25～55 歲，平均（43±2）歲。3 組性別、年齡比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。本研究方案嚴(yán)格遵守赫爾辛基宣言，經(jīng)過復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院廈門醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。志愿者均知曉本研究的目的、方法、步驟、配合方法、注意事項(xiàng)以及可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)和不良反應(yīng)，并簽署知情同意書。

納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡>18歲；既往無(wú)淚道疾病和鼻部疾病；由1名經(jīng)驗(yàn)豐富的耳鼻喉科主治醫(yī)師和1名高年資眼科主治醫(yī)師進(jìn)行?？茩z查，確保雙側(cè)鼻腔、鼻竇和雙眼淚器正常。排除標(biāo)準(zhǔn)：妊娠或哺乳期女性；對(duì)本研究所用造影劑過敏。

1.2 方法

囑志愿者取下頭部佩戴的飾物，在檢查室內(nèi)靜坐休息15 min，同時(shí)再次告知其研究目的、方法、步驟、配合方法等事項(xiàng)，并告知其掃描前和掃描時(shí)不要揉眼睛或擤鼻涕，為志愿者佩戴鉛領(lǐng)保護(hù)甲狀腺，穿著鉛衣保護(hù)其他臟器；在靜坐休息的第0、3、6分鐘向志愿者雙眼結(jié)膜囊內(nèi)各滴入1滴非離子型水溶性造影劑碘美普爾注射液（Patheon Italia S.P.A.，國(guó)藥準(zhǔn)字J20150053，規(guī)格100 ml），每名志愿者共滴入6滴；靜坐休息結(jié)束后采用西諾德公司的Orthophos SL 3D 影像系統(tǒng)行CBCTDCG 檢查，A、B、C 組管電流分別設(shè)置為13、10、7 mA，其他掃描參數(shù)均相同（管電壓85 kV，掃描體素0.16 mm，掃描視場(chǎng)8 cm×8 cm，曝光時(shí)間5.0 s）；掃描結(jié)束后采用西諾德公司的專用讀片軟件（SIDEXIS 4，Sirona）進(jìn)行圖像顯示和分析，3組讀片時(shí)的屏幕分辨力、亮度、對(duì)比度等條件保持一致。

1.3 觀察指標(biāo)

由2名高年資耳鼻喉科主治醫(yī)師在隱藏圖像個(gè)人身份識(shí)別信息和掃描參數(shù)設(shè)置信息的基礎(chǔ)上獨(dú)立閱片，并根據(jù)淚道、下鼻甲、中鼻甲、下鼻道、中鼻道、鉤突、鼻丘氣房、紙樣板、鼻中隔9個(gè)解剖結(jié)構(gòu)的顯示程度評(píng)估圖像質(zhì)量，結(jié)果采用3分制：0分為圖像質(zhì)量較差且主要結(jié)構(gòu)無(wú)法識(shí)別，1分為圖像質(zhì)量好且主要解剖結(jié)構(gòu)可辨認(rèn)，2分為圖像質(zhì)量很好且解剖結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)清晰可見，分別計(jì)算左右兩側(cè)9個(gè)解剖結(jié)構(gòu)的評(píng)分總和，取左右兩側(cè)評(píng)分的平均值為最終評(píng)分。

西諾德公司的Orthophos SL 3D 影像系統(tǒng)可自動(dòng)計(jì)算劑量面積乘積值（dose area product，DAP），并于掃描結(jié)束時(shí)顯示在屏幕上。本研究中，由于3組除管電流外的掃描參數(shù)均相同，因此同組志愿者的DAP 是相同的，而不同組志愿者的DAP 值不同。本研究參考文獻(xiàn)[7]提供的換算方法和換算系數(shù)計(jì)算有效輻射劑量，即有效輻射劑量=DAP×換算系數(shù)，其中，換算系數(shù)=0.080 μSv/（mGy×cm2）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)數(shù)資料以率表示，采用χ2檢驗(yàn)；采用相關(guān)系數(shù)（intraclass correlation coefficients，ICC）評(píng)估兩名評(píng)分者對(duì)圖像質(zhì)量評(píng)分的一致性；符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，采用單因素方差分析，不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)表示，采用非參數(shù)Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

所有志愿者均順利完成CBCT-DCG 檢查，且檢查過程無(wú)明顯不適感，檢查結(jié)束后無(wú)不良反應(yīng)。檢查結(jié)果顯示，45名志愿者的CBCT-DCG 圖像中均發(fā)現(xiàn)鼻腔內(nèi)或鼻咽部有造影劑顯影，證明淚道通暢；淚道及其周圍的解剖結(jié)構(gòu)在軸位、斜矢狀面和斜冠狀面3個(gè)成像平面上均可清晰顯示。

2.1 圖像質(zhì)量

兩名評(píng)分者評(píng)分結(jié)果的ICC 為0.763（95%置信區(qū)間為0.608～0.895，P<0.001），說明兩名評(píng)分者對(duì)圖像質(zhì)量評(píng)分的一致性較高；A、B、C 組圖像質(zhì)量評(píng)分中位數(shù)分別為18.0、17.5、17.0分，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（H=0.121，P=0.878）。

2.2 有效輻射劑量

A、B、C組的DAP分別為618、480、339 （mGy×cm2），有效輻射劑量分別為49.44、38.40、27.12 μSv。由此可見，3組有效輻射劑量差異明顯：與A 組相比，B、C 組的有效輻射劑量分別降低了22.33%和45.15%。

3 討論

在行CBCT-DCG 檢查時(shí)，被檢查者的晶狀體、視網(wǎng)膜、視神經(jīng)、腮腺和甲狀腺等器官可能暴露在電離輻射中，因此，有必要對(duì)CBCT-DCG 檢查的輻射劑量進(jìn)行研究。目前，關(guān)于CBCT–DCG 輻射劑量的研究較少。Wilhelm 等[3]使用標(biāo)準(zhǔn)頭頸體模測(cè)量并比較了CBCT-DCG 和CT-DCG 的輻射劑量，發(fā)現(xiàn)CBCT-DCG 的輻射劑量明顯低于CT-DCG。本研究采用國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)（International Commission on Radiological Protection，ICRP）推薦的有效劑量估算方法，該方法也可用于比較不同成像技術(shù)的輻射劑量差異。本研究結(jié)果顯示，在管電壓85 kV、掃描體素0.16 mm、掃描視場(chǎng)8 cm×8 cm、曝光時(shí)間5.0 s 的條件下，管電流范圍為7～13 mA 時(shí)，CBCT-DCG的有效輻射劑量范圍為27.12～49.44 μSv，與鼻竇X 線片的有效輻射劑量（約30 μSv[8]）相當(dāng)。由此可見，CBCT-DCG 是一種安全性較高的淚道成像技術(shù)。

雖然CBCT-DCG 的輻射劑量非常低，但理論上仍然存在致癌風(fēng)險(xiǎn)。因此，與所有其他放射檢查一樣，在滿足診斷需要的前提下，應(yīng)當(dāng)盡可能地降低輻射劑量[9]。本研究結(jié)果顯示，當(dāng)管電流從13 mA 降至7 mA 時(shí)，CBCT-DCG 圖像質(zhì)量保持不變，而有效輻射劑量則從49.44 μSv 降至27.12 μSv，降低幅度達(dá)45.15%。可見，降低CBCT-DCG 的有效輻射劑量可以通過降低管電流實(shí)現(xiàn)，并且不損失圖像質(zhì)量。另一項(xiàng)研究結(jié)果表明，通過減小掃描視場(chǎng)可顯著降低CBCT-DCG 的有效輻射劑量，即當(dāng)掃描視場(chǎng)從11×10 cm 減小至5×5.5 cm 時(shí)，圖像質(zhì)量保持不變，但有效輻射劑量從62.48 μSv 降至17.12 μSv，降低幅度達(dá)72.60%[10]。與本研究降低管電流的方法相比，減小掃描視場(chǎng)的方法可更大幅度降低有效輻射劑量。因此，當(dāng)CBCT-DCG 需要考慮大幅度降低輻射劑量時(shí)（尤其是兒童患者），建議優(yōu)先采用減小掃描視場(chǎng)的方法。如果因臨床需要必須采用大掃描視場(chǎng)（如淚道疾病合并鼻腔或鼻竇疾?。煽紤]通過降低管電流的方法來(lái)降低有效輻射劑量。然而，目前尚不清楚是否可以同時(shí)采用減小掃描視場(chǎng)和降低管電流兩種方法，以進(jìn)一步降低CBCT-DCG的有效輻射劑量并保持圖像質(zhì)量不變，這是一個(gè)值得進(jìn)一步研究的課題。

淚道阻塞的原因可能是機(jī)械性的、功能性的，或兩者兼有。由于向淚道內(nèi)注射造影劑存在外力作用，因而常規(guī)DCG 難以識(shí)別功能性溢淚癥患者[11]。淚道核素掃描造影可用于鑒別功能性淚溢癥，但其提供的解剖結(jié)構(gòu)信息非常有限，且無(wú)法清晰顯示骨性結(jié)構(gòu)[1]。有學(xué)者建議在CT-DCG 檢查時(shí)使用結(jié)膜囊滴注造影劑的方法以識(shí)別功能性溢淚癥，該方法還可避免淚小管插管導(dǎo)致的醫(yī)源性損傷[12]。最近的一項(xiàng)研究表明，CBCT-DCG 可以通過結(jié)膜囊滴注造影劑后在直立位置進(jìn)行掃描檢查，該方法可用于功能性溢淚癥的篩查[5]。本研究采用與上述文獻(xiàn)相同的結(jié)膜囊滴注造影劑技術(shù)，所有受試者均按計(jì)劃順利完成CBCTDCG 檢查，無(wú)不良反應(yīng)發(fā)生。因此，該方案是一種有效且無(wú)創(chuàng)的淚道成像技術(shù)。此外，有報(bào)道稱結(jié)膜囊滴注造影劑或0.9%氯化鈉注射液后進(jìn)行MRI 掃描也可診斷功能性溢淚癥，是一種耐受性良好、無(wú)創(chuàng)的淚道成像技術(shù)[13]；但該方法尚有不少缺點(diǎn)，如骨結(jié)構(gòu)的信息丟失、檢查耗時(shí)長(zhǎng)和價(jià)格昂貴等。

本研究具有一定的局限性。首先，為了在小樣本量下從解剖學(xué)角度評(píng)估圖像質(zhì)量，本研究所有受試者均為健康志愿者，淚道和鼻腔鼻竇結(jié)構(gòu)均正常，未來(lái)需要進(jìn)一步選擇淚道疾病或鼻竇疾病患者作為受試者進(jìn)行深入研究；其次，本研究主要根據(jù)評(píng)分者的主觀印象進(jìn)行圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)，缺少客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)，導(dǎo)致研究結(jié)果具有一定的主觀性?？傊?，未來(lái)需要進(jìn)一步針對(duì)溢淚癥患者進(jìn)行大樣本、選用客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)的研究。

綜上所述，CBCT-DCG 是一種很有前景的淚道顯影方法，具有圖像空間分辨力高、輻射劑量低等優(yōu)點(diǎn)，可在一定范圍內(nèi)降低管電流，不僅可以保持圖像質(zhì)量不變，還可以顯著降低有效輻射劑量。