降低锥形束CT 泪道造影辐射剂量的可行性

陈兆阅

复旦大学附属中山医院厦门医院耳鼻喉科 （福建厦门 361015）

随着我国进入老龄化社会，由慢性泪囊炎、泪 道阻塞等疾病引发的溢泪症患者逐渐增多。而明确泪道堵塞的原因、堵塞部位和堵塞程度是临床治疗溢泪症患者的关键[1]。数字减影泪道造影（digital subtraction dacryocystography，DS-DCG）是诊断泪道堵塞的金标准[2]，但其能够提供的解剖结构信息仍然有限，难以全面显示泪道周围鼻腔、鼻窦的解剖细节。CT 泪道造影（computed tomographic dacryocystography，CT-DCG）可详细显示泪道及其周围的解剖结构，被广泛用于评估颅面外伤、先天性颅面畸形、肿瘤等引起的复杂溢泪症的诊断[3-4]。然而与DS-DCG 相比，CT-DCG 的辐射剂量明显增加，预约和等待检查时间较长，且螺旋CT 的造价昂贵，难以在基层医疗机构大规模普及。锥形束CT（cone beam CT，CBCT）是一种被广泛应用于口腔科的医疗装备，其显著优点是图像空间分辨力高、辐射剂量低、操作简单、使用方便且价格便宜、占地空间小，患者不容易产生幽闭恐惧症。国外有研究尝试将CBCT 应用于泪道造影，即锥形束CT 泪道造影（cone-beam computed tomography dacryocystography，CBCT-DCG），取得了较好的效果[2]。CBCT-DCG是一种类似于CT-DCG 的新技术，具有较高的空间分辨力和较低的辐射剂量。研究表明，CBCT-DCG的辐射剂量远低于CT-DCG[2]，但由于相关研究较少，目前尚无推荐的扫描参数。本研究通过比较不同扫描视场下CBCT-DCG的图像质量和辐射剂量，探讨降低CBCT-DCG 辐射剂量的可行性，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

于2021 年1 月1 日至12 月31 日共招募60 名健康志愿者，其中男30 名，女30 名。将60 名健康志愿者随机分为A、B、C 3 组，每组20 名。A 组男10 名，女10 名；年龄26～55 岁，平均（42±3）岁。B 组男10 名，女10 名；年龄28～53 岁，平均（40±4）岁。C 组男10 名，女10 名；年龄27～56 岁，平均（45±3）岁。3 组性别、年龄比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。本研究方案严格遵守赫尔辛基宣言，并经医院医学伦理委员会批准。志愿者均知晓本研究的目的、方法、研究过程、潜在风险、配合方法及注意事项等，并签署知情同意书。

纳入标准：年龄18～60 岁；身体健康，既往无泪器疾病或鼻腔、鼻窦疾病。排除标准：孕妇；对造影剂过敏；既往有眼部疾病或鼻腔鼻窦疾病（由1 名高年资眼科主治医师进行病史询问和眼科查体，排除眼部疾病；再由1 名高年资耳鼻喉科主治医师进行病史询问和鼻内镜检查，排除鼻腔、鼻窦疾病）；患有肿瘤；正在接受颌面部正畸治疗。

1.2 方法

嘱志愿者取下头部的眼镜、发夹、皮筋、头箍、耳环、耳钉、义齿和颈部的项链等装饰物，在室温为20 ℃的检查室内静坐休息15 min，并再次向志愿者介绍研究目的、检查过程、可能风险、应对方案及注意事项；在志愿者静坐休息的第0、3、6 分钟向双侧结膜囊内分别滴入1 滴碘美普尔注射液（Patheon Italia S.P.A.,国药准字J20150053，规格100 ml），并嘱志愿者勿擤鼻涕、揉搓眼睛；随后立即进行CBCT-DCG，扫描仪为西诺德公司的Orthophos SL 3D 影像系统，扫描体素为0.2 mm，曝光参数为10.0 mA、85 kV，曝光时间为5.0 s。A、B、C 组扫描视场分别为11 cm×10 cm、8 cm×8 cm、5.0 cm×5.5 cm。

1.3 观察指标

采用西诺德公司提供的专用阅片软件（SIDEXIS 4，Sirona），由两名高年资耳鼻喉科主治医师在相同亮度、温度的环境和相同对比度、亮度的屏幕显示条件下用同品牌显示器进行阅片，同时进行图像扫描范围测量和图像质量评分（当两名评分者的评分不一致时，经过协商得出最后评分）。（1）图像扫描范围测量包括实际图像尺寸测量和扫描范围评估，其中实际图像尺寸采用阅片软件自带的测量尺进行测量，扫描范围根据图像包含的鼻腔、鼻窦解剖结构和范围进行评估。（2）图像质量评分前，需将图像沿鼻泪管长轴进行轴位、斜冠状位和斜矢状位三维重建，分别观察左右两侧的泪道形态、中鼻甲前段、下鼻甲前段、中鼻道前段、下鼻道前段、鼻中隔前段、筛泡气房、钩突、纸样板等9 个解剖结构标志，并根据9 个解剖结构的显示程度进行评分，每个结构分值0～2 分（0 分为图像质量差，解剖结构不能识别，对辅助临床诊断无参考意义；1 分为图像质量好，可评估解剖结构的绝大部分细节，可基本满足临床诊断需要；2 分为图像质量很好，可很好地显示解剖结构细节，能为临床诊断、治疗提供理想的辅助），为便于统计分析，取左右两侧泪道评分的平均值作为该解剖结构的最后评分，9 个解剖结构的评分相加，得到CBCT-DCG 图像质量的总体评分，因此图像质量总体评分的分值为0～18分。

每位志愿者扫描结束时，立即从Orthophos SL 3D影像系统的电脑显示屏上读取剂量面积乘积值（dose area product，DAP）。根据DAP 值，参考文献[5]提供的换算方法和换算系数，计算出每次扫描所对应的有效辐射剂量，即有效辐射剂量=DAP 值×换算系数，其中换算系数=0.080 μSv/（mGy×cm2）。

1.4 统计学处理

采用SPSS 22 统计软件进行数据分析，计数资料以率表示，采用χ2检验；符合正态分布的计量资料以±s表示，采用单因素方差分析；不符合正态分布的计量资料以中位数表示，采用非参数Kruskal-Wallis H检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

所有志愿者均在10 min 内顺利完成CBCTDCG 检查，检查过程中和检查结束后均无明显身体不适感。

2.1 实际图像尺寸和扫描范围

A、B、C 组的实际图像尺寸分别为11.25 cm×11.00 cm（面积为123.75 cm2）、8.15 cm×8.15 cm（面积为66.42 cm2）、5.10 cm×4.85 cm （面积为24.74 cm2），差异明显。

A、B、C 组的实际扫描范围如下：A 组图像可显示泪道全程、上颌窦、筛窦、蝶窦，以及大部分额窦、翼腭窝，可完整显示纸样板、鼻中隔、中鼻甲、下鼻甲、鼻泪管、鼻丘气房、钩突、筛泡；B 组图像扫描范围较A 组小，包括泪道全程，大部分上颌窦和额窦下半部分，仍然可完整显示纸样板、鼻中隔、中鼻甲、下鼻甲、鼻泪管、鼻丘气房、钩突、筛泡；C 组图像扫描范围进一步缩小，但仍然包含泪道及其相关的解剖结构，可完整显示泪囊、鼻泪管、鼻丘气房、钩突、筛泡，以及中鼻甲前部、下鼻甲前部、中鼻道前部、下鼻道前部、纸板前部、鼻中隔前部。由此可见，3 组实际扫描范围依次减小，但均能完整显示泪道引流系统及毗邻的解剖结构。

2.2 图像质量总体评分

A 组图像质量总体评分为15～18 分，中位数为17 分；B 组图像质量总体评分为14～18 分，中位数为17 分；C 组图像质量总体评分为13～18 分，中位数为16.5 分。3 组图像质量总体评分比较，差异无统计学意义（H=0.127，P=0.948）。

2.3 有效辐射剂量

A、B、C 组CBCT-DCG 检查的DAP 分别为781、480、214（mGy×cm2），有效辐射剂量分别为62.48、38.40、17.12 μSv。由此可见，3 组有效辐射剂量差异明显：B 组的有效辐射剂量较A 组降低38.54%，C 组的有效辐射剂量较A 组降低72.60%。

3 讨论

CBCT 是一种新兴的医疗成像设备，目前主要被应用于口腔科。由于CBCT 的图像空间分辨力高、辐射剂量低、操作简单、使用方便等显著优点，国外有学者尝试将其应用于耳部、鼻部检查。使用CBCT 行鼻窦扫描时，基于不同的管电流、管电压和旋转角度等扫描参数，在一定范围内使用较低的管电压、较小的管电流和旋转角度，可明显降低辐射剂量，而图像质量保持不变[6-7]。CBCT 的另一个显著优点是检查者可根据临床诊断需要，快速选择不同的扫描视场，操作十分简便。人的泪道及其毗邻的重要解剖结构主要集中在颌面中上部的一块狭小区域。这一解剖特征为小视场CBCT 在泪道造影中的应用提供了可能。本研究结果显示，11 cm×10 cm扫描视场下的实际图像尺寸为11.25 cm×11.00 cm，面积为123.75 cm2，在3 组图像中的扫描范围最大，包含的解剖结构最多，几乎可以显示所有的鼻腔、鼻窦结构和泪道全程；8 cm×8 cm 扫描视场下，扫描范围缩小，实际图像尺寸为8.15 cm×8.15 cm，面积为66.42 cm2，可显示大部分鼻腔、鼻窦结构和泪道全程，可用于泪道造影；5.0 cm×5.5 cm 扫描视场下，扫描范围最小，包含的解剖结构最少，但在仍可完整显示泪道及其毗邻的重要结构，因此也可用于泪道造影；3 组CBCT-DCG 图像不仅扫描范围和包含的解剖结构均满足临床上评估泪道的需求，且图像质量总体评分差异无统计学意义（P＞0.05）；3组CBCT-DCG检查的有效辐射剂量分别为62.48、38.40、17.12 μSv，后两组的有效辐射剂量降幅分别高达38.54%和72.60%，具有十分可观的临床意义，尤其是5.0 cm×5.5 cm 扫描视场下的有效辐射剂量可减少至17.12 μSv，这一数值远低于鼻窦X 线片的辐射剂量（通常为30 μSv）[8-9]。这种极低的辐射剂量是目前临床上广泛应用的多层螺旋CT 根本无法实现的。因此，本研究认为CBCT-DCG 是一种很有前景的泪道成像技术，对不伴随鼻腔、鼻窦疾病的泪道疾病患者进行常规CBCT-DCG 检查时，尤其是儿童患者，可将扫描视场设置为8 cm×8 cm 或5.0 cm×5.5 cm，以有效降低患者受到的辐射伤害；如果患者伴随有鼻腔、鼻窦疾病，或可能需要同期进行泪道手术和鼻腔鼻窦手术，建议将扫描视场设置为11 cm×10 cm，以便同时显示和评估鼻腔鼻窦的病变。

由于人的泪道和鼻腔、鼻窦相毗邻，因此，鼻部解剖结构异常或鼻腔、鼻窦疾病均可能引起溢泪症。有研究显示，在鼻泪管堵塞患者中，泡性中鼻甲、下鼻甲肥大和上颌窦炎的发生率显著增加[10]。此外，Ghasemi 等[11]报道，鼻腔泪囊吻合术失败病例中，94.11%的患者至少有一种鼻腔鼻窦病变，最常见的是鼻中隔偏曲（76.47%），其次是鼻炎（35.3%）和泡性中鼻甲（29.4%）。另一项研究显示，在泪道堵塞患者的手术中，泪道阻塞位置和泪囊大小是导致手术失败的重要危险因素[12]。由此可见，鼻腔鼻窦的解剖结构对于泪道系统疾病的诊断和治疗具有十分重要的意义。CBCT-DCG 可以同时评估泪道及其毗邻的鼻腔鼻窦解剖结构，有助于在术前进行影像学评估，准确定位阻塞部位和评估泪囊大小，发现鼻腔鼻窦的解剖结构差异，从而指导治疗方案制订和手术方案设计。本研究发现，除了显示泪道形态之外，CBCT-DCG 还显示了一些无临床症状的病变，包括鼻中隔偏曲、鼻中隔骨棘、泡性中鼻甲、下鼻甲肥大等。再次证实，CBCTDCG 是一种很有前景的泪道成像技术。

局部应用造影剂存在造影剂过敏的风险。曾有文献报道，应用碘造影剂进行泪道造影可出现轻微的眼部灼烧感，或出现眼干不适的症状[13]。本研究中，60 名志愿者均未发生明显的不良反应，这种差异可能是由于造影剂不同引起的。

本研究存在以下局限性：首先，研究对象仅限于健康志愿者，无溢泪症患者参与，将CBCT-DCG应用于泪道疾病患者的有效性仍需进一步研究验证；其次，本研究只关注不同扫描视场下的实际图像尺寸、扫描范围、图像质量和辐射剂量差别，未来仍需进一步研究管电压、管电流、旋转角度及曝光时间对图像质量和辐射剂量的影响,以便进一步探讨降低泪道造影电离辐射损伤的可行性。

综上所述，CBCT-DCG 是一种很有前景的泪道成像技术，在一定范围内减小CBCT-DCG 的扫描视场，可保持图像质量不变，同时大幅度降低有效辐射剂量。