儿童肺部CT定位像精准扫描策略

南京医科大学附属儿童医院 放射科，江苏 南京 210008

引言

随着医疗水平和科学技术的不断发展与进步，医疗行为在满足临床诊疗的同时，逐步向精准方向发展，以尽可能减少医疗实践中的不必要损伤，实现患者诊疗获益的最优化。CT成像是临床诊疗过程中一个重要的辅助检查，全世界每年有超过1000万次的CT检查,其中18岁以下未成年人占10%[1]。伴随的辐射问题受到了越来越多的关注，低龄患儿终生罹患实体癌症的风险更高[2-3]，在实施儿童CT扫描检查时，应当尽可能的减少不必要的医疗辐射。临床上儿童肺部疾病如支气管异物、肺炎、外伤、胸部肿瘤、支气管发育畸形等情况下一般需行CT检查，但在临床实践中，儿童就诊年龄从初生儿到16岁，年龄的差异导致扫描范围变化很大，如何合理的确定扫描范围以减少不必要的辐射剂量变得异常重要，这就要求CT技师在检查前尽可能精准设定扫描范围。因此，本研究就儿童肺部扫描CT定位范围进行研究，以期获得精准定位的简洁实用方法。

1 材料与方法

1.1 临床资料

本研究通过了南京医科大学附属儿童医院的伦理委员会审批（批准号：201812260-1）。收集本院2019年1～12月618例患儿胸部CT图像，年龄范围从1个月到14岁，男女比例为351:267。记录患儿年龄（月）及身高（cm），测量其肺野范围。排除标准：先天性胸廓发育畸形，脊柱侧弯，扫描体位不正者。入组基本资料，见表1。

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1.2 回顾性分析总结

将618名患儿分为男性组与女性组，由两位十年以上工作经验的CT技师分别对入组病例的肺野范围进行测量。以第七颈椎下缘水平标记一条水平线，作为“标准”肺野上缘；以双侧肋膈角水平标记另一水平线（如两侧肋膈角不在同一水平，选择最下端肋膈角水平线），作为“标准”肺野下缘；测量两条水平线之间的距离（图1），取两位技师测量值的平均值作为最终肺野范围（Y，cm），记录患儿年龄（M，月）及身高（H，cm），以患儿年龄和身高作为两个独立的因变量，应用线性回归模型分析分别得到肺野范围与年龄及身高之间的函数关系。

图1 肺野范围测量示意图

1.3 临床验证肺野范围与身高、年龄之间的函数关系

前瞻性随机选取男女各50例肺部CT扫描的患儿，仰卧位，脚先进，身体正中矢状面垂直于检查床并置于检查床中心，双臂上举紧贴双耳，下巴稍上抬，对胸部以下部位用0.5 mm铅当量的铅皮做好包裹式防护[4]。嘱家长穿戴好防护服及防护帽，固定患儿双臂并安抚患儿，对于不能配合患儿予以0.5%水合氯醛口服镇静（1 mL/kg）。肺部定位像扫描，起始定位线置于胸廓入口，定位像范围根据年龄及身高，利用上述回顾性分析所得函数计算后确定。肺部CT扫描结束后，在PACS调阅1.0 mm断层图像，肺尖出现层面与肺野结束层面位置相减，即为实际肺野范围，与定位像范围进行比较，验证定位像计算公式的准确性。

1.4 统计方法

采用SPSS 19.0统计软件分析，对测量结果以均数±标准差（±s）表示，采用Pearson相关分析肺野范围与年龄及身高的关系；利用线性回归模型对肺野范围与年龄及身高的关系进行分析得出方程；将定位像肺野范围与实际肺野范围进行配对t检验，以P＜0.05作为差异性显著的标准。

2 结果

2.1 肺野范围与年龄及身高的相关性

对618例患儿的肺野范围与年龄做Pearson相关分析，得出肺野范围与年龄显著相关r=0.906，P＜0.001（图2）；肺野范围与身高做Pearson相关分析，得出肺野范围与身高显著相关r=0.913，P＜0.001（图3）。

图2 年龄与肺野范围关系

图3 身高与肺野范围关系

2.2 定位像肺野范围计算公式

618例患儿的资料，利用二元线性回归分析得出两组肺野范围Y（cm）与身高H（cm）及年龄M（月）的关系分别为：男：Y(cm)=0.087H+0.056M+3.4；女：Y(cm)=0.088H+0.045M+3.1。

2.3 定位像肺野范围与实际肺野范围比较

前瞻性分析男女各50例肺部CT扫描，利用计算公式所得肺野范围与扫描后实际肺野范围比较，两组无统计学差异（P＞0.05）（表 2）。

表2 肺野定位像范围与实际肺野范围的比较

3 讨论

CT扫描是肺部疾病诊断的重要辅助诊断方法，同时不可避免的带来了医源性辐射，由于处于生长发育期的婴幼对X射线的损伤更加敏感，受到了国内外越来越多的关注[5-7]。Pearce等[8]研究发现儿童中使用CT扫描累积剂量约为50 mGy可能导致白血病风险的扩大三倍，而剂量约为60 mGy可能导致脑癌风险扩大三倍。王强等[9]发现儿童胸部CT检查所受辐射剂量致肺癌和女性乳腺癌的终生归因风险较高。辐射剂量控制应该是全方位的系统控制，贯穿CT临床实践的全过程，而CT检查须首先完成定位像的扫描。因此，辐射剂量的控制在此过程就应予以重视，这也是本研究的关注点。

既往对CT扫描辐射剂量的控制主要关注定位之后扫描环节，包括管电压、管电流、螺距、探测器、后处理算法、双定位像等方面[10-14]，随着CT设备硬件及软件不断更新进步，以上几个关注点都得到了极大的优化，在提高图像质量的同时减少了辐射剂量。然而因扫描实践者的主观因素所导致的额外辐射却鲜有关注，根据“合理达到尽可能低”[15]的辐射防护原则，精准的扫描定位也是减少不必要辐射的重要环节。

由于儿童患者年龄和身高范围波动较大，因此，满足临床检查的定位像扫描范围变化也很大。当前检查技师一般根据患儿年龄结合目测身高来大致确定定位像的扫描范围，这无疑增加了额外辐射的风险，也增加了扫描范围的不确定性。如扫描范围设置过大，可能将患者甲状腺和晶状体暴露，两者属于辐射敏感器官，在医学检查中需要加强防护，如苏垠平[16]研究发现儿童胸部CT检查所导致患甲状腺癌的终生风险女性均高于男性；王光大等[17]研究了X-care技术在胸部CT扫描中对敏感器官保护作用，牛延涛等[18]利用铋屏蔽保护晶状体。本研究分析影响肺野范围的因素，将研究对象分为男性和女性两组，结果显示肺野范围与年龄高度相关（r=0.906），肺野范围与身高显著相关（r=0.913），由于基因、营养等因素导致儿童个体发育的差异，兼顾年龄和身高这两大关键要素来确立扫描范围更准确，故利用二元回归分析，得到肺野范围与年龄和身高的关系方程，让扫描实践者“有规可依”，最大程度上规避主观因素的影响。

为了强化研究结果的实用性和精确性，本研究回顾分析时选择大样本入组，以最大程度规避选择偏倚，同时有两位技师精准量化患儿年龄和身高，以最大程度规避信息偏倚；同时本研究重视研究结果的实用性，将回顾性分析与前瞻性研究相结合，另外选择男女各50例患儿根据确立的公式进行定位像扫描，对所得计算公式开展进一步的临床验证，结果证实计算所得肺野范围与实际肺野范围无差异，从而实现了本研究的目的，在实现精准扫描肺部定位像的同时规避了可能产生的额外辐射剂量。

为实现本研究目的，本研究采用足先进扫描体位，以胸廓入口为扫描起始点，同时患儿头部仰伸，甲状腺尽可能上移，使扫描尽量避开甲状腺。家长可近距离固定患儿的双臂紧贴于头部两侧，可避免上肢伸展不足所导致射线硬化伪影[19]，从而更利于观察病变。患儿始终可以看到陪护者，从而缓解患儿紧张情绪，提高检查的依从性和成功率。

本研究对于经验不足的扫描技师指导意义重大，进而避免凭经验扫描对患儿造成的额外辐射。特别是新冠肺炎期间，陪护人员只需将患儿下巴置于固定位置，根据身高及年龄准确的估算肺部范围，可实现隔室扫描，减少接触，降低感染几率。由于基因、营养、心理等因素影响，儿童的体格发育存在差异[20]，对个别发育过快患儿可能出现范围估算误差，但可以在正式扫描时进行补救。

4 结论

儿童肺部扫描时，以胸廓入口为扫描起始点，根据年龄、身高可精准确定定位像范围，适用于所有扫描机型，避免操作失误，减少儿童辐射。