[摘要]"目的"分析低劑量CT檢查對(duì)兒童踝關(guān)節(jié)骨折輻射劑量與圖像質(zhì)量的影響。方法"選取2023年1月至12月杭州市兒童醫(yī)院收治的600例疑似踝關(guān)節(jié)骨折患兒作為研究對(duì)象,所有患兒均需接受常規(guī)劑量CT檢查與低劑量CT檢查,比較常規(guī)劑量CT檢查與低劑量CT檢查的影像質(zhì)量、輻射劑量、診斷準(zhǔn)確率及診斷效能。結(jié)果"常規(guī)劑量CT檢查與低劑量CT檢查客觀性圖像質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05)。低劑量CT檢查的有效劑量、劑量長(zhǎng)度乘積、容積CT劑量指數(shù)均低于常規(guī)劑量CT檢查,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Plt;0.05)。低劑量CT檢查的診斷準(zhǔn)確率與常規(guī)劑量CT檢查對(duì)比,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05)。低劑量CT診斷的特異性與常規(guī)劑量CT檢查相比,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05),低劑量CT診斷的敏感度、準(zhǔn)確度與常規(guī)劑量CT檢查相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Plt;0.05)。有效劑量、劑量長(zhǎng)度乘積、容積CT劑量指數(shù)單獨(dú)及聯(lián)合診斷兒童踝關(guān)節(jié)骨折的曲線下面積分別為0.899(95%CI:0.880~0.918)、0.934(95%CI:0.918~0.950)、0.928(95%CI:0.911~0.945)、0.934(95%CI:0.918~0.950)。結(jié)論"低劑量CT技術(shù)對(duì)兒童踝關(guān)節(jié)骨折的診斷價(jià)值高,可減少輻射劑量,且對(duì)影像質(zhì)量并無(wú)較大影響,對(duì)診斷準(zhǔn)確率的影響較小,值得推廣應(yīng)用。
[關(guān)鍵詞]"輻射劑量;圖像質(zhì)量;低劑量CT;兒童踝關(guān)節(jié)骨折;準(zhǔn)確率
[中圖分類號(hào)]"R726.8;R445""""""[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]"A""""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2025.09.008
The"application"value"of"low-dose"CT"in"children"with"ankle"fractures
CHEN"Feng1,"JIN"Yuzhen2,"WANG"Qidi1,"WENG"Ting1
1.Radiology"Department,"Hangzhou"Children’s"Hospital,"Hangzhou"310014,"Zhejiang,"China;"2.Radiology"Department,"Longgang"People’s"Hospital,"Wenzhou"325000,"Zhejiang,"China
[Abstract]"Objective"To"analyse"impact"of"low-dose"CT"on"radiation"dose"and"image"quality"of"ankle"fractures"in"children."Methods"600"suspected"ankle"fracture"children"admitted"to"Hangzhou"Children’s"Hospital"were"selected"as"the"research"subjects"from"January"to"December"2023."All"children"needed"to"undergo"conventional"dose"CT"examination"and"low-dose"CT"examination."Image"quality,"radiation"dose,"diagnostic"accuracy,"and"diagnostic"efficacy"of"conventional"dose"CT"and"low-dose"CT"examination"were"compared."Results"No"significant"difference"was"found"between"conventional-dose"CT"examination"and"low-dose"CT"examination"in"objectivity"image"quality"index"(Pgt;0.05)."Effective"dose,"dose"length"product,"and"volume"CT"dose"index"of"low-dose"CT"examination"were"all"lower"than"those"of"conventional"dose"CT"examination,"and"the"difference"was"statistically"significant"(Plt;0.05)."The"diagnostic"accuracy"of"low-dose"CT"examination"and"conventional"dose"CT"examination"showed"no"significant"difference"(Pgt;0.05)."Low-dose"CT"examination"compared"with"conventional"dose"CT"examination,"there"was"no"significant"difference"in"diagnostic"specificity"(Pgt;0.05),"while"there"was"significant"difference"in"diagnostic"sensitivity"and"accuracy"(Plt;0.05)."Area"under"the"curve"of"effective"dose,"dose"length"product,"volume"CT"dose"index"alone"and"combined"diagnosis"of"ankle"fractures"in"children"were"0.899"(95%CI:"0.880-0.918),"0.934"(95%CI:"0.918-0.950),"0.928"(95%CI:"0.911-0.945),"and"0.934"(95%CI:"0.918-0.950),"respectively."Conclusion"Low-dose"CT"examination"technology"has"high"diagnostic"value"for"ankle"fractures"in"children,"can"reduce"radiation"dose,"and"has"little"impact"on"image"quality"and"diagnostic"accuracy."It"is"worth"popularizing"and"applying.
[Key"words]"Radiation"dosage;"Image"quality;"Low-dose"CT;"Childhood"ankle"fracture;"Accuracy
踝關(guān)節(jié)又稱距骨小腿關(guān)節(jié),是支撐全身重量的重要關(guān)節(jié),在日常生活和運(yùn)動(dòng)中具有重要作用。踝關(guān)節(jié)是骨科最常見(jiàn)的骨折損傷部位,主要原因是運(yùn)動(dòng)損傷及老齡化鈣元素流失導(dǎo)致骨質(zhì)脆弱,約占脛腓骨骨折1/2以上,約占全身骨折10%。研究發(fā)現(xiàn)踝關(guān)節(jié)位置特殊,是由骨及眾多的韌帶復(fù)合組成,屬于人體結(jié)構(gòu)中較復(fù)雜且堅(jiān)固的復(fù)合體;由于不同組織結(jié)構(gòu)的損傷,踝關(guān)節(jié)骨折可分為不同的類型[1]。根據(jù)踝關(guān)節(jié)病因?qū)W分型,踝關(guān)節(jié)骨折主要有4種類型:外旋、外展、內(nèi)收及最嚴(yán)重的垂直壓縮型;根據(jù)損傷的部位分為單踝和雙踝及三踝損傷等。在對(duì)踝關(guān)節(jié)進(jìn)行檢查時(shí)需要評(píng)估足部的基本情況,檢查是否為開放性骨折、患處皮膚表面是否有感染、神經(jīng)血管情況等[2]。隨著影像學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,X射線是臨床首選的骨折檢查方式,但由于踝關(guān)節(jié)骨折易受自身解剖結(jié)構(gòu)的影響,很多時(shí)候無(wú)法完全通過(guò)X射線檢查判斷患兒的骨折分型與病情程度,易出現(xiàn)誤診或漏診[3]。CT檢查目前在臨床上應(yīng)用范圍比較廣泛,尤其是多排螺旋CT,但值得注意的是CT檢查的準(zhǔn)確率比較依賴分辨率,分辨率越高則準(zhǔn)確率越高;而為提升分辨率需提高CT輻射劑量,這樣又易增加患兒的不良反應(yīng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[4]。為避免出現(xiàn)此類問(wèn)題,在保證分辨率的前提下低劑量CT檢查技術(shù)逐漸成為研究熱點(diǎn),且越來(lái)越多研究發(fā)現(xiàn)低劑量CT檢查的應(yīng)用效果比較好,并將其作為踝關(guān)節(jié)骨折的診斷新方法[5]。本研究主要分析低劑量CT技術(shù)應(yīng)用于踝關(guān)節(jié)骨折診斷中的價(jià)值,現(xiàn)報(bào)道如下。
1""資料與方法
1.1""一般資料
選取2023年1月至12月杭州市兒童醫(yī)院收治的600例疑似踝關(guān)節(jié)骨折患兒作為研究對(duì)象,其中男450例,女150例;年齡4~15歲,平均(10.46±1.04)歲;骨折部位:左踝關(guān)節(jié)350例,右踝關(guān)節(jié)250例;骨折病因:體育運(yùn)動(dòng)200例,跌落摔倒250例,其他150例。所有患兒均需接受常規(guī)劑量CT與低劑量CT檢查。本研究經(jīng)杭州市兒童醫(yī)院倫理委員會(huì)審批通過(guò)(倫理審批號(hào):HZET2024121603)。
納入標(biāo)準(zhǔn):①滿足手術(shù)指征并接受手術(shù)治療,后續(xù)通過(guò)手術(shù)檢查作為診斷金標(biāo)準(zhǔn);②患兒均為疑似體育運(yùn)動(dòng)及跌落扭傷;③可配合醫(yī)護(hù)人員提供一般資料;④患兒及家屬知情并簽署知情同意書;⑤在進(jìn)行兩次CT掃描前,均獲得患兒及家屬知情同意,并解釋掃描目的、風(fēng)險(xiǎn)、收益,并尊重患兒及家屬的自主權(quán),掃描的必要性和合理性均得到確認(rèn)。
排除標(biāo)準(zhǔn):①需要進(jìn)行搶救治療,病情危重者;②合并精神疾病者;③意識(shí)障礙、溝通障礙者;④臨床資料不完整者。
1.2""方法
1.2.1""檢測(cè)方法""所有患兒均接受常規(guī)劑量CT檢查與低劑量CT檢查。①常規(guī)劑量CT檢查:檢查前指導(dǎo)患兒取仰臥位,使用64排128層螺旋CT掃描儀進(jìn)行檢查,掃描相關(guān)參數(shù)設(shè)定:電壓120kV,電流80~90mAs,矩陣512×512,層厚3mm,螺距0.28;②低劑量掃描參數(shù)設(shè)定:電壓100kV,電流80~90mAs,矩陣512×512,層厚3mm,螺距0.28。將搜集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建及多平面重組。掃描中,CT掃描界面自動(dòng)顯示放射性輻射劑量,同時(shí)指派專門掃描人員記錄設(shè)備自動(dòng)顯示的容積指數(shù)。
1.2.2""圖像處理""掃描完成后及時(shí)向aw4.6工作站上傳獲得的原始圖像及相關(guān)數(shù)據(jù),由兩位經(jīng)驗(yàn)豐富的放射科醫(yī)師共同閱片并做處理。采用多平面重建方法,通過(guò)計(jì)算機(jī)處理把橫斷位的薄層圖像做出任意方位和角度的矢狀位、冠狀位圖像重組,切線位重建敏感區(qū)域圖像。全面觀察踝關(guān)節(jié)骨折的情況,處理完成圖像后,選取更清晰的圖像進(jìn)行分析。
1.3""觀察指標(biāo)
①比較常規(guī)劑量CT與低劑量CT檢查的影像質(zhì)量:包括CT值、噪聲值及圖像信噪比(signal"to"noise"ratio,SNR);②比較輻射劑量:包括有效劑量、劑量長(zhǎng)度乘積(dose-length"product,DLP)、容積CT劑量指數(shù);③比較診斷準(zhǔn)確率;④比較常規(guī)劑量CT與低劑量CT的診斷敏感度、特異性、準(zhǔn)確度;④有效劑量、DLP、容積CT劑量指數(shù)單獨(dú)及聯(lián)合診斷兒童踝關(guān)節(jié)骨折的受試者操作特征曲線(receiver"operating"characteristic"curve,ROC曲線)、曲線下面積(area"under"the"curve,AUC)。
1.4""統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
采用SPSS"29.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以例數(shù)(百分率)[n(%)]表示,比較采用c2檢驗(yàn)。Plt;0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2""結(jié)果
2.1""踝關(guān)節(jié)骨折影像學(xué)表現(xiàn)
踝關(guān)節(jié)骨折影像學(xué)特征為韌帶斷裂,脛腓骨間距變大,見(jiàn)圖1。
A.與B.均為踝關(guān)節(jié)骨折典型病例,可見(jiàn)足處于旋后位旋后外旋4°,前脛腓韌帶損傷,外側(cè)短斜形腓骨骨折,內(nèi)踝橫形骨折,后踝撕脫骨折,伴有后脛韌帶斷裂
2.2""不同劑量CT檢查的客觀性圖像質(zhì)量指標(biāo)比較
常規(guī)劑量CT與低劑量CT客觀性圖像質(zhì)量指標(biāo)比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05),見(jiàn)表1。
2.3""不同劑量CT檢查的輻射劑量比較
低劑量CT檢查的有效劑量、DLP、容積CT劑量指數(shù)均低于常規(guī)劑量CT檢查,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Plt;0.05),見(jiàn)表2。
2.4""不同CT檢查的診斷準(zhǔn)確率比較
低劑量CT診斷的準(zhǔn)確率與常規(guī)劑量CT檢查對(duì)比,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05),見(jiàn)表3。
2.5""不同劑量CT檢查的診斷效能指標(biāo)比較
低劑量CT診斷的特異性與常規(guī)劑量CT檢查比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05),低劑量CT診斷的敏感度、準(zhǔn)確度與常規(guī)劑量CT檢查比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Plt;0.05),見(jiàn)表4。
2.6""不同劑量CT檢查的診斷效能分析
不同劑量CT檢查的有效劑量、DLP、容積CT劑量指數(shù)單獨(dú)及聯(lián)合診斷兒童踝關(guān)節(jié)骨折的AUC分別為0.899(95%CI:0.880~0.918)、0.934(95%CI:0.918~0.950)、0.928(95%CI:0.911~0.945)、0.934(95%CI:0.918~0.950),見(jiàn)圖2。
3""討論
內(nèi)踝、外踝及脛骨等部位組成踝關(guān)節(jié),是人體十分重要的承重關(guān)節(jié),在受到重力撞擊等情況下易出現(xiàn)骨折,且骨折類型比較復(fù)雜,治療難度大[6-7]。對(duì)踝關(guān)節(jié)骨折,保守治療效果不佳,因此首推手術(shù)治療,通過(guò)手術(shù)治療可提高骨折復(fù)位及固定,避免后續(xù)康復(fù)過(guò)程中出現(xiàn)移位等不良情況發(fā)生;但術(shù)中操作時(shí)需要依據(jù)具體骨折類型開展,因此術(shù)前術(shù)后進(jìn)行類型分析十分必要[8-9]。傳統(tǒng)對(duì)踝關(guān)節(jié)骨折類型判斷主要依賴X射線片,該檢查模式操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉,但在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)結(jié)果易存在重疊風(fēng)險(xiǎn),且對(duì)細(xì)微骨折顯示不清晰,影響醫(yī)師評(píng)估,不利于患兒治療和預(yù)后方案制訂[10-11]。
多層螺旋CT檢查操作相對(duì)簡(jiǎn)單,掃描耗時(shí)短,且可獲得較理想的三維立體影像,可清晰觀察骨折位置,并對(duì)骨折的類型、移位等情況進(jìn)行判斷,也可及時(shí)發(fā)現(xiàn)骨密度微小的異常變化,誤診、漏診風(fēng)險(xiǎn)較小,這些優(yōu)勢(shì)是常規(guī)X射線等檢查方式所無(wú)法比擬的[12-13]。隨著人們自我防護(hù)意識(shí)越來(lái)越強(qiáng),對(duì)CT檢查時(shí)的電離輻射關(guān)注度也越來(lái)越高[14-15]。國(guó)際放射委員會(huì)提出,人體受到1mSv輻射劑量的照射時(shí),發(fā)生癌變的風(fēng)險(xiǎn)提高5%[16-17]。如何在滿足臨床診斷所需的前提下,盡量降低CT檢查時(shí)的輻射劑量,對(duì)患兒生命安全具有非常重要的意義。
近年來(lái),CT掃描技術(shù)及圖像后處理技術(shù)均得到飛速發(fā)展,工作站對(duì)CT圖像的處理能力有顯著的提升,為低劑量CT掃描技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造十分有利的條件[18-19]。研究表明常規(guī)劑量多層CT掃描時(shí)的輻射劑量比X射線平片掃描時(shí)的輻射劑量高,若想降低患兒的輻射性損傷,可在進(jìn)行多層CT掃描時(shí),通過(guò)降低管電流及管電壓降低總輻射劑量[20]。本研究結(jié)果顯示兩種劑量檢查診斷的準(zhǔn)確率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。證實(shí)使用低劑量CT掃描可獲得與常規(guī)劑量質(zhì)量相當(dāng)?shù)膱D像,并具有較高的診斷準(zhǔn)確度。且低劑量CT掃描的輻射劑量明顯低于常規(guī)劑量,提示使用低劑量CT掃描對(duì)患兒更具安全性。另外,研究發(fā)現(xiàn)曝光時(shí)間、管電壓與螺距都是與CT檢查技術(shù)輻射劑量有關(guān)的影響因素,其中螺距與輻射劑量呈負(fù)相關(guān),并不會(huì)對(duì)圖像噪聲產(chǎn)生不良影響,因此臨床診斷中可適當(dāng)增加螺距減少輻射劑量,但需要注意避免過(guò)多調(diào)整增加電流及噪聲,導(dǎo)致Z軸空間分辨率受到不良影響,對(duì)最終診斷結(jié)果產(chǎn)生影響[21-22]。本研究結(jié)果顯示低劑量CT的診斷敏感度和準(zhǔn)確度與常規(guī)劑量CT相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,特異性差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,顯示低劑量CT在排除非目標(biāo)疾病方面與常規(guī)劑量CT相當(dāng),然而,敏感度的差異表明低劑量CT在識(shí)別目標(biāo)疾病方面優(yōu)于常規(guī)劑量CT,準(zhǔn)確度的差異則提示低劑量CT的整體診斷性能超越常規(guī)劑量CT。單獨(dú)診斷的有效劑量AUC為0.899,顯示其診斷兒童踝關(guān)節(jié)骨折的效能較高,但低于其他兩個(gè)指標(biāo);DLP"AUC為0.934,是單獨(dú)診斷中最高的,顯示DLP診斷效能很高;容積CT劑量指數(shù)的AUC為0.928,略低于DLP,但診斷效能仍高;聯(lián)合使用有效劑量、DLP和容積CT劑量指數(shù)的AUC為0.934,與單獨(dú)使用DLP的AUC相同,表明聯(lián)合使用這3個(gè)指標(biāo)對(duì)診斷效能無(wú)顯著影響。
綜上所述,低劑量CT檢查技術(shù)在踝關(guān)節(jié)骨折臨床診斷中發(fā)揮比較重要的作用,是一種合理的檢測(cè)技術(shù),該方法可保證疾病的檢出率,同時(shí)檢測(cè)后對(duì)圖像質(zhì)量的影響并不大,技術(shù)上可行性較高;但目前針對(duì)該技術(shù)的研究仍處于發(fā)展階段,后續(xù)仍需要多中心、大樣本研究進(jìn)一步驗(yàn)證。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。
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