随着儿童CT检查在临床中的广泛应用，其所接受的辐射剂量也受到了广泛关注。由于儿童各部位对X射线辐射的敏感程度明显高于成人^[1]，且在接受相同辐射剂量的情况下，儿童发生肿瘤的概率比成人更高^[2]，因此有效的优化扫描方案，并合理地监测及降低儿童在CT检查中的辐射剂量非常必要。

基于患者有效直径的体型特异性辐射剂量估计(size-specific dose estimate，SSDE)^[3]的基础上发展起来的，基于水等效直径(water equivalent diameter，WED)的体型特异性剂量估计(SSDE_WED)被认为是一种更加有效的辐射剂量评价方法^[4]。但其在应用的过程中需要对CT图像进行一定的勾画，并联合CTDI_vol来计算SSDE_WED。这种勾画有两种方法，一种是包含床板的圆形区域勾画，一种是不包含床板的紧贴患者体表的区域勾画。虽然已有相关研究来探讨床板对成人CT检查患者的SSDE_WED的影响^[5]，但是并没有研究报道其在儿童中的应用。因此，本研究拟通过探讨床板对儿童CT检查患者SSDE_WED的影响，来进一步加深SSDE_WED在儿童CT辐射剂量估计中的应用。

1.病例资料：回顾性收集华中科技大学同济医学院附属湖北省肿瘤医院2013年5至2018年11月行头部、胸部及腹盆腔CT平扫的患儿共计44例，其中头部15例、胸部13例、腹盆腔16例；男22例，女22例；年龄1~12岁，平均年龄5.6岁；且所有患儿均符合诊断要求。

2.扫描方案：采用德国西门子SOMATOM Definition AS⁺ 64排128层CT设备进行成像，扫描头部患儿取仰卧位，头部用头托及绑带固定，扫描范围为颅顶至颅底；胸部和腹盆腔扫描者双手上举至头顶，仰卧位，扫描范围分别为从肺尖到肺底和膈顶到髂嵴或耻骨联合，所有序列均采用儿童专用的扫描序列，其中管电压为100~120 kV，且均采用CARE Dose 4D技术，参考mAs分别为175、30及60 mAs，重建层厚为5 mm，层间隔5 mm，头部、胸部及腹盆腔的重建视野(FOV)分别为250 mm× 250 mm，300 mm×300 mm，300 mm×300 mm。

3.数据采集与测量：将所有患儿的CT图像通过影像归档和通信系统(PACS)中反传至德国西门子公司Syngo CT 2012b工作站中进行后处理。首先记录每位患儿的容积CT剂量指数(CTDI_vol)，然后分别找出每例头部扫描患儿眼球的最大层面及胸部、腹盆腔患儿整个扫描序列的中间层面图像^[5]；再分别用两种不同的方式画感兴趣区(ROI)，一种是患儿图像体表最小范围不包括检查床板，另一种是以图像的最大横径为直径来画圆形ROI，包含部分检查床板(图 1)；最后分别记录两者测得的平均CT值(CT_ROI，HU)及面积(A_ROI，cm²)，并参考美国医学物理学会(AAPM)第220号报告^[4]计算WED和基于水等效直径的体型特异性辐射剂量估计SSDE_WED, 具体公式为：

图 1 两种不同的ROI勾画方式   A.勾画患儿图像体表最小范围不包括检查床板；B.以图像的最大横径为直径来画圆形ROI，包含部分检查床板 Figure 1 Two different ways of delineating ROI   A. Represent the minimum range of the body image in the patient, excluding the scan table; B. Represent a circular ROI with a maximum transverse diameter of the image as a diameter, including partial scan table

通过公式(1)计算出患儿的WED值；将该值代入公式(2)计算转换系数f，公式(2)参考16 cm体模，其中，a=1.875，b=0.039，e为常数^[4]；x为WED，cm；再将计算的转换系数f代入公式(3)，即可计算患儿的体型SSDE_WED。

4.统计学处理：采用GraphPad Prism软件中的Bland-Altman软件进行分析，以不带床板的水等效直径WED_NT及体型特异性辐射剂量估计SSDE_WED-NT作为参考，评估带床板的水等效直径WED\|T及体型特异性辐射剂量估计SSDE_WED-T与不带床板的差异。其中，百分偏差(%)=两者的差值/两者的平均值×100%，将[平均百分偏差(mean percent difference)±1.96倍的标准偏差(SD)]定义为95%的一致性界限(limit of agreement，LOA)。

1.检查床板对患儿水等效直径WED的影响：如图 2及表 1所示，不同ROI勾画方法对患儿的水等效直径WED存在一定的影响，结果显示头部的平均百分偏差非常小，仅为0.10%，LOA为-0.38%~0.57%，其中有1例患儿处于LOA外，其百分偏差为-0.58%；而胸部的平均百分偏差相对最大为2.82%(LOA，1.00%~4.65%)，其最大百分偏差为4.62%；腹盆腔的的平均百分偏差居中，为2.54%(LOA，0.34%~4.73%)，1例患儿处于LOA外，其百分偏差为5.21%。

注：横坐标为两种不同勾画方法下WED的平均值，纵坐标为两种WED的百分偏差，其中实线为平均百分偏差，虚线为95%LOA 图 2 带与不带床板两种不同的ROI勾画方式所致的头部(A)、胸部(B)及腹盆部(C)的水等效直径偏差Bland-Altman分析图 Figure 2 Bland-Altman analysis of the WED in the head(A), chest(B)and abdomen(C) caused by two different ROI delineation methods (with or without table), in which the solid line represents the mean percent deviation and the dashed line represents 95% LOA

表 1(Table 1)

表 1 两种不同的ROI勾画方式所致不同部位的WED与SSDEWED的平均百分偏差及95%LOA(%) Table 1 Mean percent deviation and 95%LOA of WED and SSDEWED in the head, chest and abdominal-pelvis caused by two different ROI delineation methods(%) 部位 WED SSDEWED 平均百分偏差 95%LOA 平均百分偏差 95%LOA 头 0.10 -0.38~0.57 -0.06 -0.38~0.57 胸 2.82 1.00~4.65 -2.70 -5.19~-0.22 腹盆 2.54 0.37~4.73 -1.59 -3.00~-0.19 注：WED.水等效直径；SSDEWED.基于水等效直径的体型特异性辐射剂量估计；LOA.一致性界限

表 1 两种不同的ROI勾画方式所致不同部位的WED与SSDEWED的平均百分偏差及95%LOA(%) Table 1 Mean percent deviation and 95%LOA of WED and SSDEWED in the head, chest and abdominal-pelvis caused by two different ROI delineation methods(%)

2.检查床板对患儿体型特异性辐射剂量估计SSDE_WED的影响：如图 3及表 1所示，不同测量方法对患儿的SSDE_WED也有一定的影响。其在头部的平均百分偏差最小，仅为-0.06%(LOA, -0.39%~0.24%)，尽管出现1例患儿出现在LOA外，但其百分偏差也仅为0.34%；而胸部存在最大的平均偏差，为-2.70%(LOA, -5.19%~-0.22%)，1例患儿处于LOA外，其百分偏差为-6.53%；腹盆腔平均百分偏差居中，为-1.59%(LOA, -2.98%~0.19%)，1例患儿处于LOA外，其百分偏差为-3.19%。其中，图 3 A及3C与对应的图 2 A及2C中LOA外所示的点为同一患儿。

注：横坐标代表两种不同勾画方法下SSDEWED的平均值，纵坐标代表两种基于水等效直径的体型特异性剂量估计的百分偏差，其中实线为平均百分偏差，虚线为95%LOA 图 3 带与不带床板两种不同的ROI勾画方式所致的头部(A)、胸部(B)及腹盆部(C)的SSDEWED偏差的Bland-Altman分析图 Figure 3 Bland-Altman analysis of the SSDEWED in the head (A), chest (B) and abdomen (C) which caused by two different ROI delineation methods(with or without table), in which the solid line represents the mean percent deviation and the dashed line represents 95% LOA

基于水等效直径的体型特异性辐射剂量估计SSDE_WED在近几年成为大家争相研究的热点^[6-7]，也得到广泛的认可与应用，主要在于其相比CTDI_vol而言，更多地考虑到患者体型的差异，能更准确、真实地反映CT检查过程中患者受到的辐射剂量^[8-10]；但儿童体型差异较大，且对辐射剂量更加敏感，因此，精确SSDE_WED对于儿童患者的辐射剂量评估显得尤为重要^[11]。本研究通过探讨计算过程中CT加入床板因素对SSDE_WED的影响，来优化其在儿童中的应用。研究结果表明，儿童患者在计算时包含部分床板会导致WED值被高估，在头部、胸部及腹盆腔分别为0.10%、2.82%及2.54%；而SSDE_WED值会被低估，分别是头部0.06%、胸部2.70%及腹盆腔1.59%。由此可见，包含检查床板对头部的SSDE_WED值影响最小，而对胸部影响最大，腹盆腔次之。

本研究结果显示，头部检查中两种测量方法得到的WED和SSDE_WED平均百分差异最小且接近于0，分析可能是由于使用以头部CT图像长轴为中心测量时，仅有少量的低密度的床垫纳入，并未包含高密度的床板，因此对头部SSDE_WED的影响非常有限。由此看来，可以忽略检查床对头部测量的影响；然而在胸部和腹盆腔测量中，包含床板对SSDE_WED的影响也仅为2.70%(胸部)及1.59%(腹盆腔)，且相比于Anam等^[5]主要针对成人的研究结果(头部1.54%，胸部6.16%，腹部3.24%，盆腔3.93%)都要低一些，分析原因可能是由于儿童患者的体型较小，圆形勾画区域所包含的床板要显著少于成人患者。但是对于儿童这个特殊群体，随着辐射剂量的增加，可能会导致肿瘤的发生概率成倍增加，因此，小的差异也不能被忽视。同时，胸部及腹盆部中床板对SSDE_WED的影响相比头部更大，主要是由于胸部及腹盆部中圆形勾画区域中包含了更多的床板，导致其在SSDE_WED中的偏差大；而胸部出现最大偏差，可能是由于胸部为一个含气空腔，相比于腹盆部内多为实质器官，少量的纳入检查床可能会导致胸部CT_ROI的明显变化，进而导致SSDE_WED的显著改变，因此床板对于胸部的SSDE_WED影响较腹盆部要大。

同时，在胸部SSDE_WED比较中，出现1例患儿数据百分偏差相对较大，为-6.56%，超出LOA(-5.19%~-0.22%)的范围，分析可能是由于摆位不够标准，左右径明显增大测量时纳入更多的床板，导致CT_ROI和WED改变，进而导致SSDE_WED的显著差异；而腹盆腔中另一患儿WED和SSDE_WED值百分偏差分别在5.2%和-3.19%，都不在LOA的范围以内，通过分析考证，发现该患儿体型非常偏小，且左右径较大，前后径非常小，因而会较正常体型儿童纳入更多的床板，导致CT_ROI偏大，进而导致SSDE_WED的显著的差异。尽管头部仍可见1例位于LOA外的患儿，但是SSDE_WED的百分偏差非常小仅为0.34%，因此可以忽略不计。

然而本研究也存在一些不足，首先是由于儿童CT检查患者偏少, 因此不足以进行一定的统计学分析，只是初步通过Bland-Altman分析来明确床板对SSDE_WED的影响；其次，没有如Anam等^[5]的研究来建立SSDE_WED-T与SSDE_WED-NT之间的转换关系来优化处理流程，后期均希望增加样本量来进一步研究；且由于本研究中该年龄段患儿体型差别较大，利用中间层面来代表整体可能并不精确，也希望能够增加样本后细分年龄段来进行进一步分析；再者，手动勾画患儿的体表面积非常费时，不利于实际工作，自动边缘检测软件的开发将会很好的解决该问题^[12-13]。

总之，CT检查床板对儿童患者的SSDE_WED存在一定的影响，尽管最大的平均偏差仅为2.70%，但是由于儿童身体各部位对辐射的敏感程度明显高于成人，因此在实际应用SSDE_WED来进行儿童CT辐射剂量的评估过程中，需要将其纳入考量。