葛 明 涂丹丹 刘振宇 苑翠红 张华明 曲良勇 钮建武 汪登斌
急性阑尾炎是外科常见急腹症之一,典型者根据临床症状、体征及实验室检查就可明确诊断,但约有30%的急性阑尾炎患者并没有典型的临床表现[1],需结合辅助检查进一步鉴别,随着多层螺旋CT的广泛应用,特别是后处理重建技术的日臻成熟,CT检查在诊断急性阑尾炎中发挥着越来越重要的作用,但鉴于辐射剂量较大,在保证图像质量的前提下减少辐射剂量,是CT检查诊断急性阑尾炎亟待解决的问题。本文旨在探讨基于腹部定位片横径的低管电流CT扫描在诊断急性阑尾炎的可行性。
将2016年12月—2018年8月临床拟诊急性阑尾炎患者86例行CT扫描检查,根据腹部定位片横径分为3组:横径较大组(D大),D大>34cm,横径中等组(D中),28cm≤D中≤34cm,横径较小组(D小),D小<28cm,其中腹部定位片横径测量以L3、L4、L5双侧椎弓根水平,平均横径DM=(DL3+DL4+DL5/3)。CT检查排除标准:妊娠期及哺乳期妇女;肾功能衰竭者;年龄小于18岁;腰椎有内固定手术影响测量者。最终纳入:D大组29例,平均DM(36.67±3.31)cm,男15例,女14例,年龄21~70岁,平均43.8岁;D中组37例,平均DM(30.66±1.76)cm,男28例,女9例,年龄19~80岁,平均35.1岁;D小组20例,平均DM(26.41±1.42)cm,男10例,女10例,年龄18~81岁,平均31.4岁。86例患者中,以典型转移性右下腹痛就诊者32例,伴有发热38例,恶心呕吐39例,右下腹压痛33例,反跳痛16例;白细胞增高者69例;有穿孔者1例,有小肠不全性梗阻者5例。本研究是在院医学伦理委员审核同意后进行的,所有病例均签署知情同意书,且所有患者均经手术病理证实。
所有患者使用东软多排螺旋CT扫描,患者采取仰卧位,检查前训练患者呼吸,同时除掉患者身上金属异物,去掉腹带,扫面范围从剑突至耻骨联合上缘。先扫描定位片,并以L3、L4、L5双侧椎弓根水平分别测量腹部横径,计算平均横径DM=(DL3+DL4+DL5/3)。扫描参数:电压120kV,层厚、层间距5mm,建像间隔1.5mm,螺距0.86,电流调节模式ACS+DOM;管电流:D大组管电流预设值为腹部标准管电流(SmAs,220mAs)、D中组管电流预设值为0.7SmAs、D小组管电流预设值为0.3SmAs。检查结束后分别统计3组患者的剂量长度乘积(dose-length product,DLP)和容积CT剂量指数(CT dose index volume,CTDIvol)。
CT扫描获得的容积数据以层厚、层间距1.5mm重建,重建后图像传送至东软Neuviz 16 v1.1及西门子syngo.via.VB10A工作站,后处理包括MPR、CPR及动态调窗,影像诊断由2名副主任职称以上医师进行诊断,分析的主要内容有:阑尾直径、管壁厚度、管腔积液积气情况、阑尾周边炎症情况、周围淋巴结情况、腔内外有无粪石、腔外有无气体、周围是否有脓肿形成,最后做出有无急性阑尾炎的评价,意见不同时,通过协商达到意见一致,
数据用于Excel制表,利用SAS9.3进行统计分析,计量资料通过检验符合正态性分布,以±s表示,采用单因素方差分析进行比较;3组的CT诊断与手术病理结果采用卡方检验;P<0.05为差异有统计学意义。
D大、D中、D小三组患者年龄、性别差异均无统计学意义(P均>0.05),腹部定位片横径平均值(DM)差异有统计学意义(F=223.60,P<0.001);CTDIvol差异有统计学意义(F=413.53,P<0.001),DLP 差异有统计学意义(F=1644.60,P<0.001), 见 表 1; 两 两 比 较 CTDIvol及 DLP值差异均有统计学意义(P均<0.001),D中、D小组分别与D大组比较,CTDIvol分别减少为35.9%,64.6%,DLP 分别减少为 43.8% ,66.7%。
表1 三组不同腹部定位片横径的患者腹部CT检查辐射剂量(±s)
表1 三组不同腹部定位片横径的患者腹部CT检查辐射剂量(±s)
组别 CTDIvol值(mGy) DLP值(mGy·cm)D大组(n=29) 10.28±1.57 419.80±40.39 D中组(n=37) 6.59±0.91 235.83±11.03 D小组(n=20) 3.63±0.13 138.61±6.24 F 413.53 1644.60 P <0.001 <0.001
表2 三组阑尾炎CT诊断结果与手术病理对比
图1 D大组CT图像(管电流预设值为SmAs,220mAs)。A.腹部定位片,DM值为39.5cm;B、C.轴位及MPR重建图像,阑尾管径增粗,壁增厚,内充满低密度液体,张力明显增高,周围脂肪组织模糊。
D大组29例患者中,CT诊断28例,手术病理证实27例(图1),1例误诊,CT诊断为阑尾脓肿,手术证实为盲肠憩室伴感染,包裹形成;D中组37例中,CT诊断33例(图2),手术病理证实35例,有2例未能准确诊断;D小组20例中(图3),CT诊断14例,手术病理证实16例,有2例漏诊,3组手术病理结果与CT诊断差异均无统计学意义(P均>0.05),诊断急性阑尾炎的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及准确度见表2。
图2 D中组CT图像(管电流预设值为0.7SmAs)。A.腹部定位片,DM值为32.2cm;B、C.轴位及MPR重建图像,阑尾管径增粗,壁增厚,张力稍高,周围脂肪组织模糊,其根部可见粪石密度影。
图3 D小组CT图像(管电流预设值为0.3SmAs)。A.腹部定位片,DM值为26.8cm;B、C.轴位及MPR重建图像,阑尾管径增粗,壁增厚,内充混杂密度影,张力较高,周围脂肪密度略模糊,其根部及远段可见粪石密度影。。
急性阑尾炎是临床常见疾病,随着多层螺旋CT的普及,后处理技术的成熟,其在急性阑尾炎诊断中有很高的实用价值,但鉴于辐射剂量较大,也在一定程度上限制其推广应用,如何在不影响图像质量、保证急性阑尾炎诊断率的条件下,降低患者所受的辐射剂量,一直是医学影像致力探讨的热点问题。
降低辐射剂量具有重要意义,一项国际放射防护委员会公认的数据显示,接受X线剂量每增加1mSv,将增加5/10万的恶性肿瘤发病率。降低CT检查的辐射剂量方式有很多,可以细化到X射线的产生、路径及接收等各个环节,如降低管电压、降低管电流、增加螺距、去除无效辐射、提高X射线采集效率及迭代重建技术的应用等[2-3]。其中,管电流与辐射剂量之间呈线性关系,其大小决定着X线强度,过小会增加图像噪声,影响图像质量,且对低对比器官影响较大,由于阑尾周围多有脂肪组织衬托,在一定范围内,降低管电流,其图像质量仍能满足影像诊断要求[4-5],因此,在遵守辐射的合理及最低化(as low as reasonably achievable,ALARA)原则的前提下,对临床拟诊急性阑尾炎的患者,可采用降低管电流的低剂量扫描方式。参考王倩等[6]的研究,分析个体化因素与成人腹部图像质量噪声值的相关性,其中身高为轻度相关,内脏脂肪测量值、皮下脂肪测量值、BMI及体重身高比呈中度相关,最大腹部前后径、最大腹部横径及腹部最大平均横径呈重度相关。然而,在实际工作过程中,还要考虑到方案实施的可行性,既往的研究[7],多以腹部体围、前后径及腹部横断面积等进行分类,但这些测量都要通过CT检查后在横断面上测量或计算,可操作性较差。本研究采用个性化扫描方案,根据扫描腹部定位片情况,动态调窗清晰显示腹部皮肤,以L3、L4、L5三个椎体双侧椎弓根为中心,分别测量腹部横径,得出平均横径DM,进行扫描分类,简单方便,可操作性强。按照上述条件分组,CT检查图像质量能满足影像诊断要求,各组之间急性阑尾炎的诊断率差异无统计学意义,与Yun等[8]研究结果类似。
随着DM值的增大,患者所受的辐射剂量也相应增大,腹部体块的宽度,在一定程度上反映一个人的体型,很大程度上影响X线能量衰减,结合不同管电流预设值,由于腹部不同层面,厚薄不同、构成比不同,进行动态智能管电流调节,有效地减低了辐射剂量,也保证了检查的预期目标。目前,体质指数是一种公认评定肥胖程度的分级方法,即BMI(body mass index),均化了体重及身高单方面因素对体型的影响,一定程度上反映了一个人整体的体型,也是许多低剂量研究参考的重要指标。如高建华等[9]研究表明,当BMI在18.5~30.0范围时,随着BMI增加,辐射剂量增加比较多,与本研究结果类似。但对于BMI相同的两个患者,由于个体肥胖部位可能不同,实际应用中可能产生一定偏差,DM值在一定程度上弥补上述不足,可以间接反映个体局部肌肉、脂肪的厚度。笔者统计发现,部分BMI非常接近的个体,DM值相差最大可达4.5cm(1例BMI为23.2kg/m2,DM值为 27.1cm,另 1 例 BMI为 23.3kg/m2,DM值为31.6cm)。Suess等[10]研究发现,在固定扫描条件下,个体直径减少4cm的同时X线衰减下降50%,也提示DM值是一个比较可靠的分类参考。但对于体内脂肪过少,特别是阑尾周围缺乏脂肪组织衬托,阑尾区域肠道聚集成团,按DM值分组低剂量扫描,部分患者很难将阑尾明确地显示出来,可能会增加漏诊的风险,本组研究中D小组的2例患者DM值<23.0cm,阑尾周围脂肪组织过少,与邻近回肠分界显示欠清,轴位及MPR重建对阑尾壁厚情况显示欠佳,术前影像诊断无异常,术后病理证实为急性单纯性阑尾炎,可能造成D小组的阴性预测值较小,与Aly等[11]报道的相仿。据曲姣等[12]研究,对于体内脂肪过少的患者,采用左斜俯卧位低剂量CT检查,使阑尾由于重力作用自然与邻近肠腔分开,有效提高阑尾的检出率,希望在以后的研究中,可以作为有效的补充。
局限与不足:①患者定位片横径DM值多在22.5~50.0cm之间,以中等身材为主,过胖及过瘦患者很少,分类是否合适,有待进一步研究。②人体局部构成比不同,对X线的吸收也不同,根据DM值分组,操作简便,但不能完全明确腹部具体成分,如肌肉、脂肪的构成比等,因此还需要进一步细化分类。③总病例及各组病例较少,仅局限于本院部分患者,缺乏较大范围或多中心数据资料,样本量有待进一步扩大。
总之,基于患者腹部定位片横径分组采用不同管电流扫描方案可以降低患者的辐射剂量,且操作方便,能用于急性阑尾炎的诊断。