随着医学影像设备和信息技术的发展，X射线计算机体层成像(CT)已成为临床疾病诊断的重要辅助设备，其应用范围和价值得到了不断的拓展和提升。其中，鼻窦CT平扫可清楚显示鼻骨、鼻窦、鼻腔的大小、位置、形态及性质等影像信息，主要用于鼻窦肿瘤、炎症、外伤等疾病的检查^[1]。受到局部解剖结构关系的影响，鼻窦CT扫描范围会同时包括眼晶状体，而眼晶状体对X射线辐射敏感度较高，此项检查会增加受检者患白内障的概率^[2]。辐射防护用品虽然可以降低眼晶状体的受照剂量，但图像中产生的硬化伪影会降低影像诊断的准确性^[3]，如何更有效地提高图像质量，降低辐射剂量水平，成为影像技师工作中面临的热点问题。器官剂量调制(organ dose modulation, ODM)技术根据X射线管角度调制管电流(mA)，降低受检者辐射最敏感器官前方扇形区域的管电流，而保持总体CT扫描的剂量水平和诊断图像的质量^[4]。本研究以头部拟人模体为研究对象，对比关闭和开启ODM技术时鼻窦CT扫描图像质量及辐射剂量的差异性，为降低CT扫描的辐射损伤积累实践经验，旨在提升医学影像检查技术的临床服务水平。

1.一般资料：选用日本京都科学生产的PH-2D全身拟人模体，头部含头骨、颈椎椎骨、脑、眼球及动脉等结构组织，X射线吸收率与人体相近，不含其他高密度异物。影像采集及图像质量分析采用美国GE公司的Revolution evoCT和AW 4.7后重建系统。

2.扫描方法与参数：采用横断面扫描，将模体的头颅部位放置于CT检查床上托架内，使听眦线垂直检查床面，两外耳孔与台面等距，扫描范围自硬腭至额窦顶部，ODM技术应用范围是眼晶状体。使用自动管电流调制技术智能毫安(10~500 mA)，固定头部扫描野(head scanning field of view, SFOV-Head)和显示野(displaying field of view, DFOV)为25 cm，层厚/间隔为0.625 mm/0.625 mm，重建骨算法，高权重容积自适应统计迭代重组(volume-based adaptive statistical iterative reconstruction, ASIR-V)为40%^[5]。通过调整管电压(140、120、100 kV)和噪声指数(NI7、NI8)，准直宽度20 mm时调整螺距(0.531、0.969)，准直宽度40 mm时调整螺距(0.516、0.984)，获取24组扫描条件的CT图像。关闭ODM技术时为对照组，开启ODM技术时为观察组，每组24个序列。查阅CT扫描mA表记录前(A)、左(L)、后(P)、右(R)4个方向的管电流(mA)值，以及不同扫描序列的容积CT剂量指数(volume CT dose index，CTDI_vol)、剂量长度乘积(dose length product，DLP)数值。将图像传至AW4.7工作站进行感兴趣区(ROI)选取和数据测算，每组图像需单次导入，以保证ROI位置和大小的一致性。

3. 观察指标

(1) 辐射剂量：记录两组图像鼻窦组织A、L、P、R 4个方向管电流值，计算ODM范围内各方向管电流均值。同时，记录CTDI_vol和DLP数值。

(2) 客观评价：分别于模体头部鼻窦部软组织层面和外鼻前方空气区域设置ROI面积为5 mm× 5 mm，调节窗宽/窗位，确认鼻窦部软组织ROI内无其他组织，且空气ROI内密度均匀。测量ROI的CT均值和标准差，见图 1，计算信噪比(signalnoiseratio，SNR)、对比度噪声比(contrast to noise ratio，CNR)^[6]和影像质量品质因子(figureofmerit，FOM)^[7]，计算方法为公式1~3。

A.窦部软组织层面；B.外鼻前方空气区 图 1 感兴趣区测量图像 A. The soft tissue area of sinus; B. The front air area of the external nose Figure 1 Measurement of ROI

式中，AV和SD为鼻窦部软组织ROI的CT均值和标准差^[8]；AV′和SD′为空气区ROI的CT均值和标准差，标准差越大表明ROI区域的噪声越强。FOM作为评价图像质量和辐射剂量最优化的性价比，值越大表明CT扫描的性价比越高，反之越低^[9]。

(3) 主观评价：由两位具有5年及以上工作经验的放射科主治医师采用双盲法分别对两组48个扫描序列的图像数据进行质量分析，显示窗宽为2 000 HU，窗位为350 HU。评价内容包括：①观察骨组织与软组织边缘清晰度。②观察软组织层次是否丰富。③观察鼻窦区域图像噪声是否影响诊断。④观察图像中是否存在伪影。采用3分值评价标准，图像质量良好，且无明显噪声伪影时，得3分；图像质量较好，且噪声伪影不影响诊断时，得2分；图像质量较差，且存在明显噪声或伪影时，得1分。当两位医师评分不一致时，由放射科上级医师评价后记录为序列图像的主观评价结果。

4. 统计学处理：采用SPSS 23.0统计软件进行数据分析。两组观察指标数据均为计量资料，符合正态分布时两组辐射剂量和客观评价数据进行组间比较，采用独立样本t检验，数据以x±s表示，不符合正态分布时采用非参数检验。主观评价数据采用Mann-Whitney U检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

1. 两组CT扫描辐射剂量：观察组CT扫描的CTDI_vol、DLP值与对照组比较差异无统计学意义(P＞0.05)。观察组CT扫描鼻窦组织A方向管电流(178.08±91.79)与对照组(249.89±123.72)比较差异有统计学意义(t=2.28，P＜0.05)，L、P、R方向的管电流两组比较差异无统计学意义(P＞0.05)，见表 1。

表 1(Table 1)

表 1 两种技术状态CT扫描辐射剂量的比对结果(x±s) Table 1 Comparison of radiation doses between two groups of CT scans(x±s) 组别 样本数 CTDIvol(mGy) DLP(mGy·cm) 管电流(mA) A方向 L方向 P方向 R方向 对照组 24 52.26±11.80 637.73±136.85 249.89±123.72 250.62±123.87 249.89±123.72 250.62±123.87 观察组 24 48.43±10.26 593.87±120.07 178.08±91.79 244.69±120.57 245.03±120.18 245.21±119.02 t值 1.20 1.18 2.28 0.17 0.14 0.15 P值 0.236 0.244 0.027 0.867 0.891 0.878 注：CTDIvol. 容积CT剂量指数，DLP. 剂量长度乘积

表 1 两种技术状态CT扫描辐射剂量的比对结果(x±s) Table 1 Comparison of radiation doses between two groups of CT scans(x±s)

组间比较结果显示，观察组不同扫描条件组合下的CTDI_vol、DLP值均低于对照组。组内比较结果显示，两组CT扫描CTDI_vol、DLP值均随管电压、噪声指数和同准直宽度时螺距的降低呈下降趋势(图 2)。

A.容积CT剂量指数；B.剂量长度乘积 图 2 两组鼻窦CT不同扫描条件下辐射剂量 Radiation doses in the two groups with different scanning conditions Figure 2 Radiation doses in the two groups with different scanning conditions

2. 两组鼻窦图像客观评价数据：观察组鼻窦图像的SD、SNR、CNR、FOM分别为(23.53±3.62)HU、(1.49±0.46)、(54.32±6.74)、(61.86±8.35)mGy^-1，对照组分别为(23.30±3.38)HU、(1.40±0.48)、(55.83±7.03)、(60.84±9.12)mGy^-1，两组间比较差异无统计学意义(P＞0.05)，见表 2。

表 2(Table 2)

表 2 两种技术状态鼻窦CT图像客观评价数据的对比(x±s) Table 2 Comparison of objective evaluation data of sinus CT images between two groups(x±s) 组别 样本数 SD(HU) SNR CNR FOM(mGy-1) 对照组 24 23.30±3.38 1.40±0.48 55.83±7.03 60.84±9.12 观察组 24 23.53±3.62 1.49±0.46 54.32±6.74 61.86±8.35 t值 0.23 0.67 0.76 0.41 P值 0.819 0.505 0.451 0.686 注：SD.标准差；SNR.信噪比；CNR.对比度噪声比；FOM.影像质量品质因子

表 2 两种技术状态鼻窦CT图像客观评价数据的对比(x±s) Table 2 Comparison of objective evaluation data of sinus CT images between two groups(x±s)

3. 两组鼻窦图像主观评价数据：观察组鼻窦图像边缘清晰度、软组织层次、噪声、伪影评价为3分的比例分别为37.50%、50.00%、45.83%、66.67%，对照组分别为45.83%、41.67%、54.17%、58.33%，两组比较差异无统计学意义(P＞0.05)，见表 3。

表 3(Table 3)

表 3 两种技术状态鼻窦CT图像主观评价数据的对比 Table 3 Comparison of subjective evaluation data of sinus CT images between two groups 组别 样本数 边缘清晰度 软组织层次 噪声 伪影 1分 2分 3分 1分 2分 3分 1分 2分 3分 1分 2分 3分 对照组 24 0 13 11 0 14 10 0 11 13 0 10 14 实验组 24 0 15 9 0 12 12 0 13 11 0 8 16 Z值 0.56 0.57 0.57 0.59 P值 0.562 0.566 0.568 0.555

表 3 两种技术状态鼻窦CT图像主观评价数据的对比 Table 3 Comparison of subjective evaluation data of sinus CT images between two groups

随着生存环境的变化和生活节奏的加快，鼻窦疾病的变发病率逐年升高，已成为影响部分群体健康水平和生活质量的重要因素之一。螺旋CT检查具有成像速度快、图像对比度高、后处理价值高等优势，在鼻窦病变的辅助诊断中应用越来越广泛。器官剂量调制是基于管电流的自动调节以实现对辐射敏感器官进行保护的CT扫描技术^[10]，通常情况下头部检查时保护范围选定为前方90°扇形区域，体部检查时为前方180°扇形区域。传统低剂量扫描对图像质量的影响较为明显，ODM技术在考虑到降低敏感器官辐射剂量的同时，采用360°曝光量的动态调整弥补X射线光子数量的减少，确保图像具有较高的密度分辨力和较低的噪声分布，降低对鼻窦疾病诊断的影响^[11]。

本研究选取PH-2D模体为标准化对象，确保CT扫描部位的同质性和影像的可比性，有效地避免个体差异对实验结果的影响。通过设置不同管电压、准直宽度、螺距和噪声指数，在关闭和开启ODM技术情况下分别采集鼻窦CT扫描图像，观察两组辐射剂量和图像质量的差异性。结果显示，开启ODM技术扫描序列的容积CT剂量指数和剂量长度乘积均低于关闭ODM技术扫描序列，且随不同扫描条件的调整呈现出辐射剂量的规律性变化，同时开启ODM技术时模体A方向管电流明显降低，眼晶状体的辐射剂量低于关闭ODM技术时，而其他方向管电流大小和CTDI_vol、DLP的组间差异不明显。同时，从主观评价和客观评价两个方面分析两组CT扫描结果，图像质量差异无统计学意义。因此，在临床鼻窦CT扫描中，采用ODM技术结合较小螺距和较窄的探测器宽度，可以在保证图像质量的同时，降低患者的总辐射剂量，医院可以按照此研究方法对特定型号设备进行实验数据分析，获取最佳的扫描参数。

在临床相关研究中，颈部CTA检查中使用ODM技术降低了甲状腺辐射剂量，但图像SD值明显增加^[12]，导致图像质量下降而影响诊断准确性。较之于颈部的解剖特点，头部组织结构差异变化较小，采用骨算法可提高影像锐利度，对小范围内密度值变化不敏感，SD值波动范围小。此外，鼻窦CT扫描重建采用ASIR V技术，也可以有效地提高图像CNR并降低辐射剂量。考虑到本研究中CT扫描的ODM区域仅为眼晶状体，剂量降低范围较小，整体辐射剂量下降不明显，但晶状体方向管电流下降约30%，在辐射防护最优化方面具有重要的应用价值。

本研究的不足之处有：①在敏感器官辐射剂量的评估方面，通过不同方向管电流间接评估辐射剂量水平，对比相关研究成果，均应考虑采用热释光剂量计(thermoluminescent dosimeter，TLD)于ODM范围内进行同水平测量，提高辐射剂量检测的科学性。②标准化，PH-2D模体可确保组间数据具有较高的可比性，但临床患者群体间的解剖学特征存在一定的差异性，CT扫描的影响因素较多，临床应用价值有待进一步的实践和论证。

综上所述，在鼻窦CT扫描中采用ODM技术，可在不影响图像质量的前提下，降低不同扫描条件组合下容积CT剂量指数和剂量长度乘积，通过控制头部A方向的管电流，减少X射线对眼晶状体的辐射剂量。因此，建议临床开展鼻窦CT扫描时，采用ODM技术对眼晶状体进行剂量控制，降低公众受照剂量，为医院临床诊疗活动提供更高质量的技术服务。

利益冲突  无

作者贡献声明  杨德武负责论文选题、实验设计、论文撰写；隋岩负责图像采集与数据测量；刘康负责数据统计分析；牛延涛负责论文审阅和研究指导