2020, Vol. 40
颈部CT检查是儿童常用的影像学检查方法，对儿童颈部外伤、占位性病变及骨病变都具有良好的显示能力，能够为疾病的临床诊治提供依据[1]，但少年儿童是一个特殊的群体，其生长发育旺盛且对X射线辐射敏感，研究表明，儿童所受辐射剂量累计超过50 mGy，患白血病的风险就会增加3倍，累计超过60 mGy，患脑肿瘤的风险也会增加3倍[2]。因此，选择最合适的体位及扫描参数来完成儿童颈部CT检查是非常重要的[3]。然而学龄前儿童CT检查配合度低，常需要水合氯醛镇定后才能进行检查[4]，因此对于某些要求体位无法配合完成，以往检查时常要求患儿仰卧，头部固定于头颅支架内，这会导致扫描侧位定位像时颈椎变平直且颌咽角(下颌骨侧支与咽后壁间的夹角)变小同时肩部上移遮挡部分下颈椎，在自动曝光技术条件下这将会对患儿辐射剂量及图像质量产生影响[5]，但国内外少见关于改善学龄前儿童颈部CT检查体位及降低辐射剂量的相关报道，因此本研究的主要目的是分析在DoseRight技术条件下采用自制海绵垫使患儿颈椎保持前凸位进行颈部CT检查对其辐射剂量及图像质量的影响。
资料与方法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：201908224-1)。前瞻性的连续采集2018年1月至2018年7月，在南京医科大学附属儿童医院行颈部CT检查的1~5岁患儿137例，将患儿采用电脑随机数表法分为对照组和试验组。入组标准：符合年龄的行颈部CT检查的患儿；患儿家长同意进行此次研究。排除标准：体内外有金属类异物无法去除的患儿；病情不适合颈部前凸体位的患儿；患儿家长不同意此次研究的患儿；颈部巨大占位性病变的患儿。去除身上金属异物的患儿2例，病情危重无法进行颈椎前凸位患儿7例，患儿检查过程中苏醒，图像有运动伪影无法诊断的患儿3例，余125例患儿，平均年龄(29±8.3)个月入组，其中对照组61例，试验组64例，两组患儿在性别、年龄、扫描范围及体重等临床资料间比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，研究具有可比性。
2.检查方法：所有患儿均采用荷兰飞利浦Brilliance128iCT进行数据采集，扫描前不配合的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。对照组患儿仰卧于扫描床上头部固定于CT头颅支架内(防止患儿颈部左右偏移)，试验组患儿仰卧于扫描床上(头颅不置于扫描支架内，用海绵垫固定)，颈部用自制海绵垫垫高(两岁及以下患儿采用较小的海绵垫，两岁以上患儿采用较大的海绵垫)，使患儿头颅后仰且肩部下垂。扫描管电压100 kV，采用侧位定位像和DoseRight技术，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，从口咽部扫至主动脉弓，采用iDose4重建算法重建出骨窗和软组织窗层厚1 mm层间距1 mm图像，重组骨窗和软组织窗层厚5 mm层间距5 mm图像，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：从工作站剂量报表获得患儿的容积CT剂量指数(CTDIVOL)，并在患儿各层面CT图像上画兴趣区(ROI)，ROI尽量小但要覆盖横断面所有解剖结构，记录兴趣区面积(Aroi)及兴趣区的平均CT值(CTroi)，计算水当量直径(WD)，依据WD对应的转换因子fWD得到水当量直径剂量估算值(
| $ \mathrm{WD}=2 \sqrt{\frac{\mathrm{Aroi}}{\pi}\left(\frac{\mathrm{CTroi}}{1000}+1\right)} $ | (1) |
| $ f_{\mathrm{WD}}=1.874799 \times \exp (-0.038731 \times \mathrm{WD}) $ | (2) |
| $ \mathrm{SSDE}_{\mathrm{WD}}=\mathrm{f} \times \mathrm{CTDI}_{\mathrm{VOL}} $ | (3) |
| $ \overline {{\rm{SSD}}{{\rm{E}}_{{\rm{WD}}}}}=\frac{\sum\limits_{\text{i}=1}^\text{n} \operatorname{SSDE_{WD}}}{N} $ | (4) |
测量患儿颈部各层CT图像的最大前后径(AP)和左右径(LAT)，并计算其有效值径(ED)。依据ED对应的转换因子(fED)得到每一层图像的体型特异性剂量估算值
| $ \mathrm{ED}=\sqrt{\mathrm{AP} \times \mathrm{LAT}} $ | (5) |
| $ f_{\mathrm{FD}}=1.874799 \times \exp (-0.038731 \times \mathrm{ED}) $ | (6) |
| $ \mathrm{SSDE}_{\mathrm{FD}}=f_{\mathrm{ED}} \times \mathrm{CTDI}_{\mathrm{VOL}} $ | (7) |
| $ \overline {{\rm{SSD}}{{\rm{E}}_{{\rm{ED}}}}} =\frac{\sum\limits_{i=1}^{n} \operatorname{SSDEED}}{N} $ | (8) |
4.CT图像质量评价
(1) 客观评价：选取第3颈椎中部层面椎旁肌肉区和甲状软骨层面甲状腺区域30~50 mm2区域为感兴趣区(ROI)测量该区域的CT(HU)值和CT值的标准差(SD)，SD值为图像噪声值，信噪比(SNR)=HU/SD[8]。
(2) 主观评价：由放射科一位副主任医师和一位主治医师作为观察者在同一医疗影像管理系统(PACS)上对所得图像进行评价及测量。在患儿颈部侧位定位像上，测量颌咽角的度数及椎体显示数目，颌咽角为下颌骨侧支下缘与咽后壁的夹角；椎体个数为颈部侧位定位片中没被肩部遮挡的椎体数，当某椎体部分被遮挡但没被遮挡部分≥1/2椎体时，计为0.5个，＜1/2时，计为0个, 取两观察者测量的平均值位为最终值[9]。在患儿颈部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、各喉软骨及病变显示清晰度和边缘的锐利度进行5分制评分，5分为各解剖结构及病变显示非常清晰，边缘锐利度非常好；4分为各解剖结构及病变显示较清晰，边缘锐利度较好；3分为各解剖结构及病变尚能充分显示，图像质量也能满足诊断要求；2分为各解剖结构及病变显示欠清晰，细节结构不能明确评估，图像质量较差，可能会丢失细微病变，不能满足诊断要求；1分为各解剖结构及病变显示不清，细节结构无法评估，图像质量差。≥3分的图像被认为可以满足诊断要求[10]，若两观察者评分不一致由观察者间商定后给出最终评分。
5.统计学处理：使用SPSS 18.0统计软件进行数据分析。两组患儿性别差异使用卡方检验进行分析；符合正态布的计量数据采用(x ± s)表示，两组患儿年龄、SD、SNR间的差异使用独立样本t检验进行分析；CTDIVOL、
1.两组患儿图像质量客观评价结果：试验组患儿椎旁肌肉区和甲状腺区噪声值均低于对照组, 差异有统计学(t=-6.93、-7.41, P＜0.01), 而信噪比均高于对照组, 差异有统计学意义(t=5.74、6.14, P＜0.01)，见表 1。
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表 1 两组行颈部CT检查患儿颈部不同区域图像质量比较(x ± s) Table 1 Comparison of image quality between two groups in different regions of neck CT(x ± s) |
2.两组患儿图像质量主观评价结果：两组患儿颈部主观评价，试验组(4.32±0.70)优于对照组(3.70±0.66)，差异有统计学意义(Z=-4.27，P＜0.05)，见表 2。
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表 2 两组行颈部CT检查患儿图像质量主观评价结果(x ± s) Table 2 Subjective evaluation results of image quality of children neck CT in two groups(x ± s) |
3.两组患儿颌咽角度数和椎体显示数目：试验组患儿颌咽角度数和椎体显示数目均高于对照组, 差异均有统计学意义(t=4.94、5.09, P＜0.01)，见表 3。
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表 3 两组行颈部CT检查患儿在颌咽角的度数和椎体显示数目间的差异统计结果(x ± s) Table 3 The statistical results of the differences between the jaw-pharynx angle and the displayed vertebra numberin two groups(x ± s) |
4.两组患儿不同摆放体位的辐射剂量：对照组患儿的CTDIVOL、
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表 4 两组行颈部CT检查的患儿不同计算方法的辐射剂量比较(x ± s) Table 4 Comparison of radiation dose between two groups of children neck CT with different calculation methods(x ± s) |
讨论
O′Daniel等[11]报道称，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的降低辐射剂量[12]。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[13]。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。刘丹丹和牛延涛通过对体模研究发现在AEC技术条件下进行头颈部CT扫描时采用侧位定位像进行定位扫描辐射剂量最低[14]，但体模扫描时颌咽角度数和椎体显示数目是固定的，本研究同样采用侧位定位像进行CT定位扫描，但本研究中儿童的颌咽角度数和椎体显示数目是可以变动的，这体现在定位像上就可能对CT扫描的辐射剂量及图像质量产生影响。
本研究通过对儿童颈椎CT检查的不同体位图像进行分析，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，其中对照组患儿图像质量无论在客观评价还是主观评价都较试验组差，同时对照组患儿的CTDIVOL、
本研究中使用自制海绵垫一方面将平均颌咽角度数增大了27.98°，使扫描范围内的下颌组织减少，另一方面颈部抬高会导致肩部平均下移1.24个椎体，使扫描范围内肩部组织减少，方法简单易行，降低了患儿辐射剂量的同时提高了图像质量，另外自制海绵垫材料密度低，对CT机输出剂量的影响忽略不计。
本研究在辐射剂量评价方面采用
本研究的不足在于图像质量主观评分与观察者的读片喜好与倾向有关，评分结果可能存在争议；没有对辐射剂量进行实际的测量，研究中所获得的CTDIVOL为机器自动给出的，可能与实际不相符；由于CT检查图像数量多，目前也没有相应的软件来辅助识别及运算，每一层都进行人工测量工作量大不易完成且容易产生误差，今后会对这一方面的问题进行深入研究，找到解决办法。
虽然存在上述不足，但本研究提出了一种简便易行的降低学龄前儿童辐射剂量并提高图像质量的方法，对今后儿童颈部CT检查体位的摆放具有一定的参考价值。
利益冲突 全体作者无利益冲突，排名无争议，未因进行该研究而接受不正当的职务及财物获益，并对本研究的独立性和科学性予以保证
作者贡献声明 边传振负责实验实施、数据采集及论文撰写；张见指导实验设计；王颖负责数据采集及数据整理；刘杰负责统计学分析
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