兒童肺部CT定位像精準掃描策略

南京醫科大學附屬兒童醫院 放射科，江蘇 南京 210008

引言

隨著醫療水平和科學技術的不斷發展與進步，醫療行為在滿足臨床診療的同時，逐步向精準方向發展，以盡可能減少醫療實踐中的不必要損傷，實現患者診療獲益的最優化。CT成像是臨床診療過程中一個重要的輔助檢查，全世界每年有超過1000萬次的CT檢查,其中18歲以下未成年人占10%[1]。伴隨的輻射問題受到了越來越多的關注，低齡患兒終生罹患實體癌癥的風險更高[2-3]，在實施兒童CT掃描檢查時，應當盡可能的減少不必要的醫療輻射。臨床上兒童肺部疾病如支氣管異物、肺炎、外傷、胸部腫瘤、支氣管發育畸形等情況下一般需行CT檢查，但在臨床實踐中，兒童就診年齡從初生兒到16歲，年齡的差異導致掃描范圍變化很大，如何合理的確定掃描范圍以減少不必要的輻射劑量變得異常重要，這就要求CT技師在檢查前盡可能精準設定掃描范圍。因此，本研究就兒童肺部掃描CT定位范圍進行研究，以期獲得精準定位的簡潔實用方法。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

本研究通過了南京醫科大學附屬兒童醫院的倫理委員會審批（批準號：201812260-1）。收集本院2019年1～12月618例患兒胸部CT圖像，年齡范圍從1個月到14歲，男女比例為351:267。記錄患兒年齡（月）及身高（cm），測量其肺野范圍。排除標準：先天性胸廓發育畸形，脊柱側彎，掃描體位不正者。入組基本資料，見表1。

?

1.2 回顧性分析總結

將618名患兒分為男性組與女性組，由兩位十年以上工作經驗的CT技師分別對入組病例的肺野范圍進行測量。以第七頸椎下緣水平標記一條水平線，作為“標準”肺野上緣；以雙側肋膈角水平標記另一水平線（如兩側肋膈角不在同一水平，選擇最下端肋膈角水平線），作為“標準”肺野下緣；測量兩條水平線之間的距離（圖1），取兩位技師測量值的平均值作為最終肺野范圍（Y，cm），記錄患兒年齡（M，月）及身高（H，cm），以患兒年齡和身高作為兩個獨立的因變量，應用線性回歸模型分析分別得到肺野范圍與年齡及身高之間的函數關系。

圖1 肺野范圍測量示意圖

1.3 臨床驗證肺野范圍與身高、年齡之間的函數關系

前瞻性隨機選取男女各50例肺部CT掃描的患兒，仰臥位，腳先進，身體正中矢狀面垂直于檢查床并置于檢查床中心，雙臂上舉緊貼雙耳，下巴稍上抬，對胸部以下部位用0.5 mm鉛當量的鉛皮做好包裹式防護[4]。囑家長穿戴好防護服及防護帽，固定患兒雙臂并安撫患兒，對于不能配合患兒予以0.5%水合氯醛口服鎮靜（1 mL/kg）。肺部定位像掃描，起始定位線置于胸廓入口，定位像范圍根據年齡及身高，利用上述回顧性分析所得函數計算后確定。肺部CT掃描結束后，在PACS調閱1.0 mm斷層圖像，肺尖出現層面與肺野結束層面位置相減，即為實際肺野范圍，與定位像范圍進行比較，驗證定位像計算公式的準確性。

1.4 統計方法

采用SPSS 19.0統計軟件分析，對測量結果以均數±標準差（±s）表示，采用Pearson相關分析肺野范圍與年齡及身高的關系；利用線性回歸模型對肺野范圍與年齡及身高的關系進行分析得出方程；將定位像肺野范圍與實際肺野范圍進行配對t檢驗，以P＜0.05作為差異性顯著的標準。

2 結果

2.1 肺野范圍與年齡及身高的相關性

對618例患兒的肺野范圍與年齡做Pearson相關分析，得出肺野范圍與年齡顯著相關r=0.906，P＜0.001（圖2）；肺野范圍與身高做Pearson相關分析，得出肺野范圍與身高顯著相關r=0.913，P＜0.001（圖3）。

圖2 年齡與肺野范圍關系

圖3 身高與肺野范圍關系

2.2 定位像肺野范圍計算公式

618例患兒的資料，利用二元線性回歸分析得出兩組肺野范圍Y（cm）與身高H（cm）及年齡M（月）的關系分別為：男：Y(cm)=0.087H+0.056M+3.4；女：Y(cm)=0.088H+0.045M+3.1。

2.3 定位像肺野范圍與實際肺野范圍比較

前瞻性分析男女各50例肺部CT掃描，利用計算公式所得肺野范圍與掃描后實際肺野范圍比較，兩組無統計學差異（P＞0.05）（表 2）。

表2 肺野定位像范圍與實際肺野范圍的比較

3 討論

CT掃描是肺部疾病診斷的重要輔助診斷方法，同時不可避免的帶來了醫源性輻射，由于處于生長發育期的嬰幼對X射線的損傷更加敏感，受到了國內外越來越多的關注[5-7]。Pearce等[8]研究發現兒童中使用CT掃描累積劑量約為50 mGy可能導致白血病風險的擴大三倍，而劑量約為60 mGy可能導致腦癌風險擴大三倍。王強等[9]發現兒童胸部CT檢查所受輻射劑量致肺癌和女性乳腺癌的終生歸因風險較高。輻射劑量控制應該是全方位的系統控制，貫穿CT臨床實踐的全過程，而CT檢查須首先完成定位像的掃描。因此，輻射劑量的控制在此過程就應予以重視，這也是本研究的關注點。

既往對CT掃描輻射劑量的控制主要關注定位之后掃描環節，包括管電壓、管電流、螺距、探測器、后處理算法、雙定位像等方面[10-14]，隨著CT設備硬件及軟件不斷更新進步，以上幾個關注點都得到了極大的優化，在提高圖像質量的同時減少了輻射劑量。然而因掃描實踐者的主觀因素所導致的額外輻射卻鮮有關注，根據“合理達到盡可能低”[15]的輻射防護原則，精準的掃描定位也是減少不必要輻射的重要環節。

由于兒童患者年齡和身高范圍波動較大，因此，滿足臨床檢查的定位像掃描范圍變化也很大。當前檢查技師一般根據患兒年齡結合目測身高來大致確定定位像的掃描范圍，這無疑增加了額外輻射的風險，也增加了掃描范圍的不確定性。如掃描范圍設置過大，可能將患者甲狀腺和晶狀體暴露，兩者屬于輻射敏感器官，在醫學檢查中需要加強防護，如蘇垠平[16]研究發現兒童胸部CT檢查所導致患甲狀腺癌的終生風險女性均高于男性；王光大等[17]研究了X-care技術在胸部CT掃描中對敏感器官保護作用，牛延濤等[18]利用鉍屏蔽保護晶狀體。本研究分析影響肺野范圍的因素，將研究對象分為男性和女性兩組，結果顯示肺野范圍與年齡高度相關（r=0.906），肺野范圍與身高顯著相關（r=0.913），由于基因、營養等因素導致兒童個體發育的差異，兼顧年齡和身高這兩大關鍵要素來確立掃描范圍更準確，故利用二元回歸分析，得到肺野范圍與年齡和身高的關系方程，讓掃描實踐者“有規可依”，最大程度上規避主觀因素的影響。

為了強化研究結果的實用性和精確性，本研究回顧分析時選擇大樣本入組，以最大程度規避選擇偏倚，同時有兩位技師精準量化患兒年齡和身高，以最大程度規避信息偏倚；同時本研究重視研究結果的實用性，將回顧性分析與前瞻性研究相結合，另外選擇男女各50例患兒根據確立的公式進行定位像掃描，對所得計算公式開展進一步的臨床驗證，結果證實計算所得肺野范圍與實際肺野范圍無差異，從而實現了本研究的目的，在實現精準掃描肺部定位像的同時規避了可能產生的額外輻射劑量。

為實現本研究目的，本研究采用足先進掃描體位，以胸廓入口為掃描起始點，同時患兒頭部仰伸，甲狀腺盡可能上移，使掃描盡量避開甲狀腺。家長可近距離固定患兒的雙臂緊貼于頭部兩側，可避免上肢伸展不足所導致射線硬化偽影[19]，從而更利于觀察病變。患兒始終可以看到陪護者，從而緩解患兒緊張情緒，提高檢查的依從性和成功率。

本研究對于經驗不足的掃描技師指導意義重大，進而避免憑經驗掃描對患兒造成的額外輻射。特別是新冠肺炎期間，陪護人員只需將患兒下巴置于固定位置，根據身高及年齡準確的估算肺部范圍，可實現隔室掃描，減少接觸，降低感染幾率。由于基因、營養、心理等因素影響，兒童的體格發育存在差異[20]，對個別發育過快患兒可能出現范圍估算誤差，但可以在正式掃描時進行補救。

4 結論

兒童肺部掃描時，以胸廓入口為掃描起始點，根據年齡、身高可精準確定定位像范圍，適用于所有掃描機型，避免操作失誤，減少兒童輻射。