青少年鼻窦CT扫描的低剂量技术应用进展

2018-07-10马春艳

微创医学 2018年3期

马春艳

(广西钦州市第二人民，钦州市 535000)

鼻腔、鼻窦是上呼吸道的重要器官，对机体的呼吸具有重要影响，同时鼻腔鼻窦病变是临床较为常见的病症，如鼻腔鼻窦急慢性炎症性病变、鼻腔鼻窦良恶性肿瘤等[1]。多数情况下，不同性质的鼻腔鼻窦病变都可以采用手术治疗，但其组织类型复杂，鼻窦具有“孔小洞深”的特点，且病变种类繁多，医师在确定治疗方案时，需充分掌握患者鼻窦病变情况[2]。鼻窦内窥镜的出现为鼻腔鼻窦疾病的治疗提供了极大的方便，但对青少年而言，其鼻窦发育稳定的年龄阶段尚未有统一定论，该操作可能会影响鼻窦发育，窦腔开口较小的患者也无法采取鼻窦内窥镜检查[3]，因此有依赖于影像学检查。世界上第一台螺旋CT于1987年由西门子推出，随后众多科研人员对其进行研究，螺旋CT不断改进[4]。多层螺旋CT(Multislice spiral computered tomography，MSCT)的出现是螺旋CT的一个里程碑，大大提高了扫描速度、时间分辨率及空间分辨率，有效保证了图像质量[5]。此外，其对于微小病灶的定性较为准确，扫描范围越来越大，不仅实现了全身扫描，还可针对患者某一部位进行多方位的扫描。但随之而来是患者接受的放射辐射同比增加，其中最大一项危害为放射后有激活癌细胞的可能性[6-7]。如今的放射学界认为，只要细节许可，能满足临床诊断需要，出现图像质量轻微下降是可以接受的，故本文主要探讨青少年鼻窦患者使用低剂量CT技术的效果分析。

1 放射检查中的敏感人群

相关研究显示[8-9]，约15%～20%的肿瘤性病变是在接受相关影像学检查导致，尤其是孕妇、儿童。1990年Naidich等[10]首次提出了“低剂量CT扫描”概念，在保证最终扫描得出或重建出的CT图像达到诊断要求的前提下，尽量降低CT扫描参数-管电流。这一概念提出后，放射医师不断寻找解决多层螺旋CT辐射剂量过多的方法，目前较为常见的是降低管电压、降低管电流、增加螺距等。低剂量技术现已广泛运用于胸部、腹部、盆腔、咽部、鼻窦、头颅等多个部位[11-12]。在放射检查中，儿童、青少年、孕妇等人群均是重点关注对象，尤其是与脑部、眼部等器官有关的相关部位与重要的组织器官，鼻窦的生理解剖位置较为精细，可分为上颌窦、额窦、筛窦、蝶窦；上额窦位于两脸颊里侧，额窦位于两眉毛后上方，筛窦沿着鼻根中线两侧往深部延伸，蝶窦紧邻筛窦后面，为眼窝后方深处[13-14]。因CT扫描层面包含有一些对放射线非常敏感的器官，如晶状体、甲状腺等，如辐射剂量过大可引起晶体混浊等，且青少年各大器官组织系统未发育完全，不利于其预后，故临床多强调低剂量检查技术[15]。

2 低剂量螺旋CT扫描对青少年鼻窦患者的意义

青少年(14～28岁)平均每年约患3～5次上呼吸道感染，是引起继发鼻窦炎症的因素之一[16]。青少年患者鼻黏膜相对柔嫩，易充血、肿胀，窦腔开口较大，窦口鼻道复合体引流不畅，可发展为急、慢性鼻窦炎[17]。本文所指的窦口鼻道复合体是开展鼻部手术(鼻内窥镜手术)之后提出的一个新的正常组织解剖概念，主要包括筛漏斗、钩突、中鼻道、半月裂、中鼻甲、基板、额窦开口等，该解剖位置如发生疾病侵袭，可出现非常严重、明显的临床症状[18-19]。青少年器官组织尚未发育成熟，通道较为狭窄，如鼻窦炎性分泌物堵塞通道可引起系列窦腔黏膜病理改变，即出现急、慢性鼻窦炎[20]。X线因组织重叠，假阴性及假阳性较高；MRI检查费用较贵，检查时间长，且骨质观察效果不佳；相比之下，CT检查时间短，同时清晰显示鼻窦炎症及骨质改变状况，更适合鼻窦检查[21]。但是，平均每年CT检查仅占世界范围所有影像学检查的5%，但其辐射剂量是所有放射学检查剂量的34%[22]，受检者接受X线辐射剂量每增加1Sv，其癌症发生率将上升4.1%。多数时候，青少年检查常采用成人扫描参数，但是对年龄较小的患儿而言，对X射线的敏感程度往往是成年人的10倍以上，患儿的重要器官如晶状体、甲状腺等均受X射线干扰，故螺旋CT扫描技术所造成的医源性辐射损伤已成为严重的医疗问题与社会问题[12,23]。由 ICRP-国际放射防护委员会提出的X 射线防护原则中强调的X线辐射的正当性、其防护的最优化性、个人X线剂量的限制性等原则，具有重要意义。

3 降低CT辐射剂量的方法

我国较为常见的降低辐射剂量方法包括降低管电压、降低管电流、增加螺距。降低辐射剂量首先要选择硬件优良的CT设备，这是实现低剂量扫描的基础，因X线的探测效率直接同探测器的宽度成正比，图像的分辨率则由探测器宽度、球管焦点大小及重建方法共同决定[24]。另外，合理的使用前置滤线器也是降低CT辐射剂量的关键，如X线分布均匀，但到达探测器时会不均匀，中心部分探测信号会明显低于边缘部位，继而影响整体图像质量，如提高中心部位的信号将会使边缘部分射线量增加，给患者带来不必要的皮肤剂量[25]。本文主要分析上述三种降低辐射剂量方法。

3.1 降低管电压管电压是影响X射线量及质的关键因素，管电压越高，相应的X射线穿透力越强，光子量越多。根据曝光公式E=K(V)mAs，X射线量与管电压呈正比；但管电压下降后，X射线质量随着降低，吸收的辐射比例上升，受检者的辐射剂量与图像成像之间的平衡关系破坏，其成像质量下降，因此此方法可行度并不高。

3.2 降低管电流管电流与辐射剂量呈线性相关，在降低管电流时可显著降低受检者辐射剂量，故在其他参数不变情况下，降低管电流仅影响低密度对比分辨率的器官、组织，对高密度对比分辨率的器官组织影响非常小，鼻窦则属于后者。因此，在进行鼻窦CT检查时，可降低管电流。

3.3 增加螺距对于单层螺旋CT，在其他参数恒定情况下，增加螺距可成比例地降低病人的辐射剂量，即dose oc mAs/pitch；多层螺旋的螺距与辐射剂量关系与单层螺旋CT基本一致。临床上在增加螺距时，为保持恒定的图像质量必须以增加作补偿，可采用mAs自动调整技术使螺旋扫描时的实际管电流能根据螺距变化自动做出调整，mAs=有效mAs/trot·P(以Sensation 16层和64层螺旋CT为例)。上述方法中的基础在于CT设备，临床上应根据不同的机型采取不同参数设置，最终达到在保证图像质量前提下，仍能有效地降低CT的辐射剂量。

4 鼻窦低剂量螺旋CT扫描参数选择

马春艳等[26]回顾分析120例青少年(2～16岁)行鼻窦CT扫描患者资料，分为常规剂量组、低剂量A组和低剂量B组，分别予以80 mA、50 mA、30 mA，图像进行多平面重组，间距为0.579 mm，研究显示，常规剂量组管电流在80 mA时的图像质量较佳，当管电流在50 mA时，图像质量介于优与良之间，仍可用于诊断图像。但管电流在30 mA时，图像质量较差，医师无法有效参考。该项研究认为，适宜的扫描参数为120 KV、50 mA。程广等[27]以40例鼻窦炎患儿为研究对象，使用的是GE Light-Speed 16排螺旋CT，扫描参数包括常规剂量100 kV、100 mA与低剂量100 kV、40 mA，患儿年龄在6个月～12岁，结果显示常规剂量组的CT剂量指数(CTDIw)为11.94 mGy，与低剂量组4.78 mGy比较，低剂量组的剂量下降约59.97%，但两者图像质量并无显著差异，均可用于临床诊断。两者的研究结果类似，均认为在青少年行鼻窦CT扫描时可选择低剂量，对成像质量无明显影响。有关两者对低剂量的阈值并不一致，可能与扫描设备及具体扫描参数有关。马春燕等[26]使用的是飞利浦公司Brilliance 64型，间距0.579 mm，螺距0.579 ∶1，矩阵512×512，扫描时间0.5s；程广等[27]使用的是GE公司Light-Speed 16排螺旋CT，轴扫层厚2.5 mm，故存在一定的差异。

5 低剂量CT的主要临床应用及进展

低剂量螺旋CT首先应用于肺部疾病筛查中，因肺癌是全世界范围内恶性肿瘤中最为常见的，病死率亦较高，一直是临床研究的热点。自20世纪90年代中后期，日本研究机构于普通人群中使用低剂量CT扫描进行肺癌筛检，结果显示，使用低剂量螺旋CT与胸部X片比较，仍具有较高的肺癌诊断灵敏度，可为早期肺癌诊断开辟新的检测途径。同时还发现了低剂量螺旋CT扫描的优势[28]。后期，研究者将低剂量螺旋CT运用于其他组织，如腹部、五官中，因腹部盆腔脏器多，且盆腔扫描会扫描到生殖腺区域，使用低剂量螺旋CT扫描很有必要；同理，五官中鼻窦生理结构位置隐蔽，且涉及众多眼部、脑部组织，常规CT扫描虽能提供高质量图像，但也增加了受检者辐射剂量，而鼻窦与肺部一样，具有良好的自然对比度，同样可采用低剂量螺旋CT扫描。在受检者中，儿童处于生长发育阶段，细胞更新速度是成年人的10倍[29]，故降低辐射剂量更为重要。而孕妇是特殊人群，其胎儿时刻处于生长发育中，颅骨、脑组织未发育成熟，虽然颅骨、脑组织、脑室系统之间的自然对比度较佳，通常在不得已的情况下应避免CT检查。因此，对于儿童与孕妇的特殊人群，在检查时降低辐射剂量是不二选择。虽有部分医师认为低剂量螺旋CT扫描可增加图像噪声、伪影，且国内尚未有关于低剂量螺旋CT扫描技术的规范和量化标准，故低剂量螺旋CT扫描技术基础较为薄弱，临床研究也具有一定局限性。该技术的发展还需卫生部门及科室医师的理解、配合与支持。

总之，青少年在进行鼻窦CT扫描时，在保证图像质量前提下可使用低剂量扫描技术，选择适当的扫描参数可满足诊断要求，且临床不应盲目追求高清图像，以免给患者带来不必要的辐射损伤。降低管电流、增加螺距在一定程度上可有效降低扫描剂量，但其具体的、理想的扫描参数还需不断探索研究。

参考文献

[1] Elovikov AM, Voronchikhina NV, Kubarikova OA. The differential approach to the surgical treatment of pathologies of the frontal sinus[J]. Vestn Otorinolaringol,2017,82(6):11-14.

[2] Beswick DM, Messner AH, Hwang PH. Pediatric Chronic Rhinosinusitis Management in Rhinologists and Pediatric Otolaryngologists.[J]. Ann Oto Rhinol Laryngol,2017,126(9):634-639.

[3] 覃峰,梁世伟,邓小强.副鼻窦螺旋CT扫描对功能性鼻窦内窥镜手术的价值[J]. 实用医技杂志,2016,23(9):972-973.

[4] 张雪薇,王艳.双源CT能量成像的研究进展[J]. 医学综述,2017,23(19):3918-3921,3926.

[5] 倪炯,王培军.重视胸部CT诊断技术的发展及应用[J].中华医学杂志,2016,96(3):161-162.

[6] 卢伟光,曾怡群,赖焕泉,等.16层螺旋CT低剂量扫描在儿童头部检查中价值的探讨[J].中国CT和MRI杂志,2015,13(3):33-35,48.

[7] Lee C,Pearce MS,Salotti JA,et al. Reduction in radiation doses from paediatric CT scans in Great Britain.[J]. Br J Radiol,2016,89(1060):20150305.

[8] 夏春潮,蒲进,何玲,等.128层螺旋CT扫描的室内辐射场分布及辐射剂量[J].中华放射学杂志,2016,50(5):388-390.

[9] Spearman JV,Schoepf UJ,Rottenkolber M,et al.Effect of Automated Attenuation-based Tube Voltage Selection on Radiation Dose at CT: An Observational Study on a Global Scale[J]. Radiology,2015,279(1):167-174.

[10] Naidich DP,Marshall CH,Gribbin C,et al.Lowdose CT of the lungs: preliminary observations.[J].Radiology,1990,175(3):729-31.

[11] 汪娇,李剑明.新型多晶体PET/CT低剂量与自动毫安秒技术降低辐射剂量[J].中国介入影像与治疗学,2015,12(11):696-699.

[12] Alshamari M,Geijer M,Norrman E,et al. Low dose CT of the lumbar spine compared with radiography: a study on image quality with implications for clinical practice[J]. Acta Radiol,2016,57(5):602-611.

[13] 张宏,翟淼,于朝阳.窦口鼻道复合体解剖变异与鼻窦炎相关性的MSCT研究[J].中国临床医学影像杂志,2015,26(7):457-460.

[14] Ulutas M,Boyaci S,Akakin A,et al. Surgical anatomy of the cavernous sinus,superior orbital fissure,and orbital apex via a lateral orbitotomy approach: a cadaveric anatomical study.[J]. Acta Neurochir(Wien),2016,158(11):2135-2148.

[15] 孟一帆,娄鸿飞,王成硕,等.鼻窦 CT 在诊断嗜酸粒细胞性慢性鼻-鼻窦炎伴鼻息肉中的价值[J].中华耳鼻咽喉头颈外科杂志,2017,52(2):93-98.

[16] 王盈红,曹小彩,宋文涛.焦作地区0～5岁婴幼儿急性呼吸道肺炎支原体感染情况分析[J]. 中国妇幼保健,2016,31(8):1673-1674.

[17] 周泉生,胡志,刘成蛟,等.青少年鼻中隔增龄性变化[J].临床耳鼻咽喉头颈外科杂志,2017,31(13):1027-1028.

[18] 曹长兴,杨秀海,彭维晖,等.鼻内镜下治疗上鼻道窦口复合区病变50例[J].临床耳鼻咽喉头颈外科杂志,2017,31(7):559-562.

[19] 零兴勤,覃宏康,班正锋,等.慢性鼻-鼻窦炎鼻内镜术后鼻腔不同填塞方式的效果比较[J].微创医学,2017,12(1):130-132.

[20] 王令,高宁,周安传,等.中药直肠灌注治疗儿童鼻窦炎临床观察[J].河北医药,2015,37(4):586-587.

[21] 张翼,赵斌.低剂量螺旋CT扫描技术[J].医学影像学杂志,2011,21(9):1438-1441.

[22] 王亚丽,刘怀军.低剂量CT扫描技术在胸部疾病应用研究进展[J].临床合理用药杂志,2013,6(5):177-179.

[24] 廖玉婷,王永波,许可欣,等.基于光子计数探测器的X线CT蒙特卡罗仿真[J]. 中国医学物理学杂志,2016,33(2):122-127.

[25] 金士琪,杨帆,初金刚,等.Stellar光子探测器薄层重建对冠脉支架CT成像效果的影响[J]. 放射学实践,2016,31(12):1177-1181.

[26] 马春艳,归俊,庞昆,等.青少年鼻窦CT低剂量扫描的应用及适宜参数[J].实用医技杂志,2017,24(8):831-833.

[27] 程广,张静.儿童鼻窦低剂量CT扫描技术的临床应用研究[J].海南医学,2015,42(7):995-997.