气道异物是儿童常见的呼吸道疾病，严重时可危及生命，需要尽快明确诊断并对症治疗^[1]。CT是常用于诊断儿童气道异物的检查手段之一，由于气道异物随机出现在呼吸道的不同部位，CT检查时要从鼻咽部扫描至肋膈角，包括整个颈胸部，通常情况下扫描颈部时要求患儿双上肢置于胸部两侧，扫描胸部时要求患儿双上肢上举，但是对于气道异物的患儿，不论上肢上举或下放在扫描过程中，双上肢和颈椎或胸椎都有可能重叠，即在横断层图像上排成一条直线^[2]，当X射线透过排成直线的颈椎或胸椎和双上肢时，由于骨质密度较大且厚度大幅度增加，X射线能量被大量吸收导致CT图像在双上肢和胸椎或颈椎之间的区域形成黑白相间条带状伪影，而影响图像质量^[3]。另外，CT的辐射问题也是关注的焦点，特别是少年儿童，更容易受到辐射的影响^[4]。Hickethier等^[5]和Takei等^[6]报道在外伤成人胸腹部CT检查时双上肢上举能够改善图像质量同时降低辐射剂量。但是很少有关于儿童气道CT检查时双上肢的摆放位置对图像质量及辐射剂量影响的报道，只有部分文献有关于CT在气道异物诊断价值的报道^[7]。本研究的主要目的是通过改变儿童气道CT检查时双上肢的摆放体位，来明确双上肢和颈胸椎的相对位置关系对图像质量及辐射剂量的影响。

1.临床资料：本研究通过南京医科大学附属儿童医院伦理委员会审批同意后进行(审批号：201812260-1)。前瞻性连续采集2018年1月至2018年7月，在南京医科大学附属儿童医院行气道CT检查的1~48月患儿107例，将患儿采用随机数表法分为A、B、C 3组，A组34例，B组36例，C组33例。入组标准：患儿有异物史(3 d内)及相关临床症状。排除标准：由异物或其他原因引起严重肺炎者，患有胸部肿瘤或其他占位者，患有肺不张或肺气肿者，患有心脏疾病者, 体内有金属类异物者。去除体内外金属异物的患儿9例，严重肺不张患儿2例，余103例患儿[平均年龄(21±8.3)个月]入组。3组患儿在性别、年龄、扫描范围及有效直径间等临床资料比较差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

2.检查方法：所有患儿均采用荷兰飞利浦128iCT进行数据采集，扫描前不配合患儿行水合氯醛镇定(1 ml/kg)，检查前去除患儿身上能产生伪影的异物，用铅衣遮挡患儿其他非投照部位。A组患儿双上肢上举置于颈椎两侧，B组患儿双上肢置于脊柱两侧，C组患儿双上肢用海绵垫抬高约45°，置于胸部两侧。采用正侧位定位像和DoseRight技术，扫描管电压80 kV，参考管电流60 mAs，使用机器推荐螺距(0.914)，X射线管旋转1周0.33 s，探测器128×0.625，视野200 mm×200 mm，从鼻咽部扫至肋膈角，采用iDose4重建算法重建出纵隔窗、肺窗和软组织窗图像，重组图像层厚5 mm，层间距5 mm，其他冠状位及矢状位图像均在原始数据基础上采用进行重组。

3.辐射剂量的测量：患儿CT检查时的容积CT剂量指数(CTDI_vol)、剂量长度乘积(DLP)均从CT后处理工作站上获得，并获取患儿的实际扫描范围L(从扫描开始部位到结束部位的垂直距离)，在横断位气管隆突层面CT图像上测量患儿胸部前后径(AP)和左右径(LAT)，并计算其有效直径(ED)，${\rm{ED}} = \sqrt {{\rm{AP}} \times {\rm{LAT}}}$^[8]。

4. CT图像质量的客观评价：选取颈部甲状软骨层面椎旁肌肉及胸锁乳突肌30~50 mm²区域和胸部气管隆突层面左心室区、右侧椎旁肌肉区30~50 mm²区域为感兴趣区(ROI)，测量该区域的CT(HU)值和标准差(SD)，SD值为图像噪声值，信噪比(SNR)=HU/SD^[9]。

5. CT图像质量的主观评价：由两位资深放射科医生在同一医疗影像管理系统(PACS)上对所得图像进行评价。在患儿胸部肺窗和纵隔窗CT图像上，根据小气管、肺血管、纵隔组织的对比度及异物的显示程度，纵隔窗和肺窗噪声水平及伪影的情况进行5分制评分，图像组织结构清晰，对比度好，质地细腻，噪声少，完全满足诊断要求者为5分；图像组织结构较清晰，噪声较少，质地稍粗糙，能够满足临床诊断者为4分；图像质地一般，噪声稍多，部分组织结构显示欠佳，基本满足诊断要求者为3分；图像噪声多，质地差，组织结构显示不清，不能满足诊断要求者为2分；图像噪声多，质地差，组织结构显示不清，完全没有诊断价值者为1分。≥3分的图像被认为可以满足诊断要求^[10]。在患儿颈部软组织CT图像上根据腺样体、扁桃体、咽隐窝、各颈部肌肉、鼻咽腔、气管、各喉软骨及异物显示的清晰度和边缘的锐利度进行5分制评分，各解剖结构及异物显示非常清晰，边缘锐利度非常好，得5分；结构及异物显示较清晰，边缘锐利度较好，得4分；各解剖结构及异物尚能充分显示，图像质量也能满足诊断要求，得3分；解剖结构及异物显示欠清晰，细节结构不能明确评估，图像质量较差，可能会丢失细小的异物，不能满足诊断要求，得2分；解剖结构及异物显示不清，细节结构无法评估，图像质量差，得1分。≥3分的图像被认为可以满足诊断要求^[11]。

6.统计学处理：使用SPSS 18.0软件进行数据分析。各组患儿间性别差异使用χ²检验进行分析；符合正态布的计量数据采用x±s表示，患儿年龄、CTDI_vol、DLP、ED、SD、SNR间的差异比较采用方差分析，两组间比较使用LSD-t检验；主观评分采用秩和检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

1.各组患儿辐射剂量结果：3组患儿在CTDI_vol及DLP间的差异均有统计学意义(P＜0.05)。平均CTDI_vol，B组高于A组和C组, 差异均有统计学意义(P＜0.05)；平均DLP，B组高于A组和C组, 差异均有统计学意义(P＜0.05)。A组和C组的CTDI_vol和DLP比较差异均无统计学意义(P>0.05，表 1)。

表 1(Table 1)

表 1 行气道CT检查的患儿上肢不同摆放位置辐射剂量比较(x ±s) Table 1 Comparisons of radiation doses at different positions of upper limbs in children undergoing CT examination of airway(x ±s) 组别 例数 CTDIvol(mGy) DLP(mGy·cm) A组 34 1.69±0.33 51.6±7.6 B组 36 1.87±0.34 57.7±6.8 C组 33 1.67±0.19 51.3±6.3 F值 41.5 59.7 P值 < 0.01 < 0.01 注：A组.双上肢上举患儿；B组.双上肢置于脊柱两侧的患儿；C组.双上肢垫高的患儿

表 1 行气道CT检查的患儿上肢不同摆放位置辐射剂量比较(x ±s) Table 1 Comparisons of radiation doses at different positions of upper limbs in children undergoing CT examination of airway(x ±s)

2.颈部图像质量客观评价结果：3组患儿椎旁肌肉区和胸锁乳突肌区客观噪声值和信噪比的差异均有统计学意义(P＜0.05)。椎旁肌肉区域噪声值A组高于B组和C组，差异有统计学意义(P＜0.05)，B组和C组差异无统计学意义(P>0.05)；椎旁肌肉区域信噪比A组患儿低于B组和C组，差异有统计学意义(P＜0.05)，B组和C组差异无统计学意义(P>0.05)；胸锁乳突肌区噪声值A组高于B组和C组，差异有统计学意义(P＜0.05)，B组和C组差异无统计学意义(P>0.05)；胸锁乳突肌区信噪比A组低于B组和C组，差异有统计学意义(P＜0.05)，B组和C组差异无统计学意义(P>0.05)，见表 2, 图 1。

表 2(Table 2)

表 2 3组行气道CT检查患儿颈部不同区域图像质量比较(x ±s) Table 2 Comparisons of image quality in different areas of neck in three groups of children with CT examination of airway(x ±s) 组别 例数 椎旁肌肉区 胸锁乳突肌区 噪声值 信噪比 噪声值 信噪比 A组 34 17.2±1.2 2.81±0.4 11.5±1.7 2.89±0.3 B组 36 9.5±0.9 5.25±0.6 9.2±0.7 5.14±0.6 C组 33 10.1±1.5 5.11±0.7 9.0±0.4 5.01±0.5 F值 271.1 128.2 111.7 167.4 P值 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 注：A组.双上肢上举患儿；B组.双上肢置于脊柱两侧的患儿；C组.双上肢垫高的患儿

表 2 3组行气道CT检查患儿颈部不同区域图像质量比较(x ±s) Table 2 Comparisons of image quality in different areas of neck in three groups of children with CT examination of airway(x ±s)

注：橙色曲线为A组，蓝色为B组，红色为C组 图 1 各组患儿图像质量主观评分结果：3组患儿颈部主观评价，B组(4.33±0.72)和C组(4.19±0.63)均优于A组(3.71±0.66)，差异均有统计学意义(Z=-3.19、-2.61，P＜0.05)。3组患儿胸部主观评价，A组(4.21±0.47)优于B组(3.71±0.39)和C组(3.92±0.42)，C组优于B组, 差异均有统计学意义(Z=-1.71、-2.08，P＜0.05)。 Figure 1 The tube current curve and the measured value of the SNR and SD A. The variation of the tube current curves; B. Image of neck of a 32-month-old boy in group A, the SD of paravertebral muscles was 19 and the SNR was 2.87, the SD of sternocleidomastoid muscles was 16.9 and the SNR was 2.34; C. Image of chest of a 27-month-old girl in group C, the SD of paravertebral muscles was 10.3 and the SNR was 5.85, the SD of sternocleidomastoid muscles was 16.9 and the SNR was 2.34, the left ventricular SD was 13.7 and the SNR was 3.2

3.胸部图像质量客观评价结果：3组患儿左心室区噪声值组间两两比较，A组＜B组＜C组，差异均有统计学意义(P＜0.05)；3组患儿左心室区信噪比组间两两比较，A组>B组>C组, 差异均有统计学意义(P＜0.05)；3组患儿椎旁肌肉区噪声值间比较，A组噪声低于B组和C组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，B组高于C组(P＜0.05)；3组患儿椎旁肌肉区信噪比较，A组高于B组和C组(P＜0.05)，B组低于C组(P＜0.05)，见表 3，图 1。

表 3(Table 3)

表 3 3组行气道CT检查患儿胸部不同区域图像质量比较(x ±s) Table 3 Comparisons of image quality in different areas of chest in three groups of children with CT examination of airway(x ±s) 组别 例数 左心室区 椎旁肌肉区 噪声 信噪比 噪声 信噪比 A组 34 7.93±0.54 5.57±0.39 8.07±0.61 5.62±0.35 B组 36 10.23±0.61 4.62±0.44 13.39±0.84 3.47±0.46 C组 33 13.08±0.69 3.62±0.46 10.18±0.65 4.43±0.65 F值 217.3 235.4 167.3 157.9 P值 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 注：A组.双上肢上举患儿；B组.双上肢置于脊柱两侧的患儿；C组.双上肢垫高的患儿

表 3 3组行气道CT检查患儿胸部不同区域图像质量比较(x ±s) Table 3 Comparisons of image quality in different areas of chest in three groups of children with CT examination of airway(x ±s)

4.各组患儿图像质量主观评分结果：3组患儿颈部主观评价，B组(4.33±0.72)和C组(4.19±0.63)均优于A组(3.71±0.66)，差异均有统计学意义(Z=-3.19、-2.61，P＜0.05)。3组患儿胸部主观评价，A组(4.21±0.47)优于B组(3.71±0.39)和C组(3.92±0.42)，C组优于B组, 差异均有统计学意义(Z=-1.71、-2.08，P＜0.05)。

O′Daniel等^[12]报道，自动曝光控制(AEC)能够降低儿童及成人CT扫描的辐射剂量并保证图像质量。DoseRight技术与AEC效能等同，DoseRight自动毫安选择功能能够依据扫描定位像所确定的患者体型和检查部位及X射线的衰减情况来进行相关计算，给出合适的mAs，因此能够优化扫描条件，在保证图像质量的前提下尽可能地降低辐射剂量^[13]；轴向动态剂量调节功能能够自动调节横断面图像管电流，在高衰减区域增加辐射剂量，在低衰减部位减少辐射剂量；纵向动态剂量调节功能能够在纵轴方向依据不同部位及体型对管电流进行调节^[14]。因此，DoseRight技术可以通过x、y、z及时间轴四维实时分析每例患者的解剖部位信息，并进行相应的曝光量调节。因此，本研究中双上肢的不同摆放位置会对图像质量及辐射剂量产生影响。

本研究通过对3组患儿气道异物CT检查的常用体位进行对比分析，所有图像质量均能满足诊断需求，但是在图像的细节显示方面差异较明显，其中双上肢上举的患儿颈部图像质量无论在客观评价还是主观评价都较另外两组差，这可能是由于双上肢与颈椎处于同一平面内，骨质密度增大，导致X射线吸收增大而影响图像质量，另外依据管电流变化曲线发现，该组患儿颈部每一层图像的管电流都较另外两组大，这可能是由于双上肢增大了颈部区域的平均密度及厚度，管电流通过自动调节增大了输出量，但增加的输出量并不足以弥补双上肢对图像质量的影响^[12]。对于胸部图像质量，双上肢上举患儿优于双上肢置于身体两侧和双上肢抬高的患儿，双上肢抬高的患儿优于双上肢置于身体两侧的患儿，依据管电流变化曲线发现，双上肢置于身体两侧患儿的管电流大于双上肢抬高患儿，双上肢抬高患儿大于双上肢上举患儿，说明双上肢置于身体两侧，与胸椎在同一平面内对射线的吸收增大从而导致管电流输出增大而图像质量降低，而改变双上肢与胸椎的位置关系，使其不在同一平面上，能改善这一情况，这与袁知东等^[2]在成人胸腹部CT检查的报道相一致。

本研究中，通过对3组患儿受到的DLP进行分析发现，双上肢只要置于扫描范围内都会增大患儿气道CT检查的DLP，双上肢置于身体两侧的患儿DLP高于双上肢上举和双上肢垫高的患儿，双上肢垫高和双上肢上举的患儿DLP相差不大。双上肢置于脊柱两侧的患儿DLP大于双上肢上举的患儿，这可能是由于患儿的颈部扫描范围小于胸部或其他原因引起，今后会对这方面的原因进行更深入探讨。双上肢置于身体两侧患儿的DLP高于双上肢抬高的患儿，这可能是由于双上肢和胸椎置于同一平面内，对患儿的体密度影响较大，经DoseRight技术调节以后，CT机输出的管电流增大。对于双上肢抬高和双上肢上举的患儿辐射剂量相差不大^[15]，这可能是因为双上肢置于颈部两侧增加的剂量和双上肢垫高对胸部增加的剂量相差不大，因此总的DLP也相差不大。

综上所述，对于儿童气道CT检查时，只需改变双上肢和颈胸椎的相对位置，使其不在同一平面内，就会改善图像质量，同时降低辐射剂量。且此方法较容易实现，应视为改善图像质量降低辐射剂量的有效方法之一。