不同管电流下锥形束CT 泪道造影的图像质量和辐射剂量

陈兆阅（通信作者）

复旦大学附属中山医院厦门医院耳鼻喉科 （福建厦门 361015）

泪道的机械性梗阻或功能性闭塞是溢泪症的常见病因，可能的阻塞部位包括泪小管、泪囊和鼻泪管[1]。经鼻内镜泪囊鼻腔吻合术是近年来眼科和耳鼻喉科治疗因泪道阻塞引发的溢泪症患者常用的微创手术，具有出血少、损伤小、恢复快、面部无瘢痕等优点，而术前泪道造影（dacryo cysto graphy，DCG）可用于评估泪道梗阻的部位，有助于指导手术规划。其中，数字减影泪道造影（digital subtraction dacryocystography，DS-DCG）是诊断泪道梗阻相关疾病的金标准[2]，但DS-DCG 对于泪道周围解剖信息的显示能力有限，尤其是鼻腔、鼻窦的解剖结构显示不清。有文献报道CT 泪道造影（computed tomographic dacryocystography，CT-DCG）可同时显示泪道、鼻腔及鼻窦的解剖信息，且成像效果较好，可被用于评估创伤、面部畸形和肿瘤引发的复杂溢泪症[1]。但与DS-DCG 相比，CT-DCG 的缺点是明显增加了辐射暴露风险[3]。锥形束CT（conebeam computed tomography，CBCT）是一种新兴的放射成像技术，与传统的多层螺旋CT 相比，其辐射剂量显著降低，目前主要被用于口腔科和颌面外科。国外有学者将CBCT 用于副鼻窦成像，发现其图像质量与多层螺旋CT 相差不大[4]。Wilhelm 等[3]首次采用CBCT-DCG 检查了溢泪症患者的泪道，证明其可被用于泪道疾病的辅助诊断，并可辅助治疗方案的制订。然而，目前有关CBCT-DCG 的研究文献较少，CBCT 厂家也未提供CBCT-DCG 的相关参数[3，5-6]。基于此，本研究旨在比较不同管电流下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—12 月招募45 名志愿者，随机分为A、B、C 3 组，每组15 名。A 组男7 名，女8 名；年龄25～54 岁，平均（44±2）岁。B 组男8 名，女7 名；年龄26～53 岁，平均（42±3）岁。C 组男7 名，女8 名；年龄25～55 岁，平均（43±2）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，经过复旦大学附属中山医院厦门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、步骤、配合方法、注意事项以及可能出现的风险和不良反应，并签署知情同意书。

纳入标准：年龄>18岁；既往无泪道疾病和鼻部疾病；由1名经验丰富的耳鼻喉科主治医师和1名高年资眼科主治医师进行专科检查，确保双侧鼻腔、鼻窦和双眼泪器正常。排除标准：妊娠或哺乳期女性；对本研究所用造影剂过敏。

1.2 方法

嘱志愿者取下头部佩戴的饰物，在检查室内静坐休息15 min，同时再次告知其研究目的、方法、步骤、配合方法等事项，并告知其扫描前和扫描时不要揉眼睛或擤鼻涕，为志愿者佩戴铅领保护甲状腺，穿着铅衣保护其他脏器；在静坐休息的第0、3、6分钟向志愿者双眼结膜囊内各滴入1滴非离子型水溶性造影剂碘美普尔注射液（Patheon Italia S.P.A.，国药准字J20150053，规格100 ml），每名志愿者共滴入6滴；静坐休息结束后采用西诺德公司的Orthophos SL 3D 影像系统行CBCTDCG 检查，A、B、C 组管电流分别设置为13、10、7 mA，其他扫描参数均相同（管电压85 kV，扫描体素0.16 mm，扫描视场8 cm×8 cm，曝光时间5.0 s）；扫描结束后采用西诺德公司的专用读片软件（SIDEXIS 4，Sirona）进行图像显示和分析，3组读片时的屏幕分辨力、亮度、对比度等条件保持一致。

1.3 观察指标

由2名高年资耳鼻喉科主治医师在隐藏图像个人身份识别信息和扫描参数设置信息的基础上独立阅片，并根据泪道、下鼻甲、中鼻甲、下鼻道、中鼻道、钩突、鼻丘气房、纸样板、鼻中隔9个解剖结构的显示程度评估图像质量，结果采用3分制：0分为图像质量较差且主要结构无法识别，1分为图像质量好且主要解剖结构可辨认，2分为图像质量很好且解剖结构的细节清晰可见，分别计算左右两侧9个解剖结构的评分总和，取左右两侧评分的平均值为最终评分。

西诺德公司的Orthophos SL 3D 影像系统可自动计算剂量面积乘积值（dose area product，DAP），并于扫描结束时显示在屏幕上。本研究中，由于3组除管电流外的扫描参数均相同，因此同组志愿者的DAP 是相同的，而不同组志愿者的DAP 值不同。本研究参考文献[7]提供的换算方法和换算系数计算有效辐射剂量，即有效辐射剂量=DAP×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 22.0统计软件进行数据分析，计数资料以率表示，采用χ2检验；采用相关系数（intraclass correlation coefficients，ICC）评估两名评分者对图像质量评分的一致性；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

所有志愿者均顺利完成CBCT-DCG 检查，且检查过程无明显不适感，检查结束后无不良反应。检查结果显示，45名志愿者的CBCT-DCG 图像中均发现鼻腔内或鼻咽部有造影剂显影，证明泪道通畅；泪道及其周围的解剖结构在轴位、斜矢状面和斜冠状面3个成像平面上均可清晰显示。

2.1 图像质量

两名评分者评分结果的ICC 为0.763（95%置信区间为0.608～0.895，P<0.001），说明两名评分者对图像质量评分的一致性较高；A、B、C 组图像质量评分中位数分别为18.0、17.5、17.0分，差异无统计学意义（H=0.121，P=0.878）。

2.2 有效辐射剂量

A、B、C组的DAP分别为618、480、339 （mGy×cm2），有效辐射剂量分别为49.44、38.40、27.12 μSv。由此可见，3组有效辐射剂量差异明显：与A 组相比，B、C 组的有效辐射剂量分别降低了22.33%和45.15%。

3 讨论

在行CBCT-DCG 检查时，被检查者的晶状体、视网膜、视神经、腮腺和甲状腺等器官可能暴露在电离辐射中，因此，有必要对CBCT-DCG 检查的辐射剂量进行研究。目前，关于CBCT–DCG 辐射剂量的研究较少。Wilhelm 等[3]使用标准头颈体模测量并比较了CBCT-DCG 和CT-DCG 的辐射剂量，发现CBCT-DCG 的辐射剂量明显低于CT-DCG。本研究采用国际放射防护委员会（International Commission on Radiological Protection，ICRP）推荐的有效剂量估算方法，该方法也可用于比较不同成像技术的辐射剂量差异。本研究结果显示，在管电压85 kV、扫描体素0.16 mm、扫描视场8 cm×8 cm、曝光时间5.0 s 的条件下，管电流范围为7～13 mA 时，CBCT-DCG的有效辐射剂量范围为27.12～49.44 μSv，与鼻窦X 线片的有效辐射剂量（约30 μSv[8]）相当。由此可见，CBCT-DCG 是一种安全性较高的泪道成像技术。

虽然CBCT-DCG 的辐射剂量非常低，但理论上仍然存在致癌风险。因此，与所有其他放射检查一样，在满足诊断需要的前提下，应当尽可能地降低辐射剂量[9]。本研究结果显示，当管电流从13 mA 降至7 mA 时，CBCT-DCG 图像质量保持不变，而有效辐射剂量则从49.44 μSv 降至27.12 μSv，降低幅度达45.15%。可见，降低CBCT-DCG 的有效辐射剂量可以通过降低管电流实现，并且不损失图像质量。另一项研究结果表明，通过减小扫描视场可显著降低CBCT-DCG 的有效辐射剂量，即当扫描视场从11×10 cm 减小至5×5.5 cm 时，图像质量保持不变，但有效辐射剂量从62.48 μSv 降至17.12 μSv，降低幅度达72.60%[10]。与本研究降低管电流的方法相比，减小扫描视场的方法可更大幅度降低有效辐射剂量。因此，当CBCT-DCG 需要考虑大幅度降低辐射剂量时（尤其是儿童患者），建议优先采用减小扫描视场的方法。如果因临床需要必须采用大扫描视场（如泪道疾病合并鼻腔或鼻窦疾病），可考虑通过降低管电流的方法来降低有效辐射剂量。然而，目前尚不清楚是否可以同时采用减小扫描视场和降低管电流两种方法，以进一步降低CBCT-DCG的有效辐射剂量并保持图像质量不变，这是一个值得进一步研究的课题。

泪道阻塞的原因可能是机械性的、功能性的，或两者兼有。由于向泪道内注射造影剂存在外力作用，因而常规DCG 难以识别功能性溢泪症患者[11]。泪道核素扫描造影可用于鉴别功能性泪溢症，但其提供的解剖结构信息非常有限，且无法清晰显示骨性结构[1]。有学者建议在CT-DCG 检查时使用结膜囊滴注造影剂的方法以识别功能性溢泪症，该方法还可避免泪小管插管导致的医源性损伤[12]。最近的一项研究表明，CBCT-DCG 可以通过结膜囊滴注造影剂后在直立位置进行扫描检查，该方法可用于功能性溢泪症的筛查[5]。本研究采用与上述文献相同的结膜囊滴注造影剂技术，所有受试者均按计划顺利完成CBCTDCG 检查，无不良反应发生。因此，该方案是一种有效且无创的泪道成像技术。此外，有报道称结膜囊滴注造影剂或0.9%氯化钠注射液后进行MRI 扫描也可诊断功能性溢泪症，是一种耐受性良好、无创的泪道成像技术[13]；但该方法尚有不少缺点，如骨结构的信息丢失、检查耗时长和价格昂贵等。

本研究具有一定的局限性。首先，为了在小样本量下从解剖学角度评估图像质量，本研究所有受试者均为健康志愿者，泪道和鼻腔鼻窦结构均正常，未来需要进一步选择泪道疾病或鼻窦疾病患者作为受试者进行深入研究；其次，本研究主要根据评分者的主观印象进行图像质量评价，缺少客观评价指标，导致研究结果具有一定的主观性。总之，未来需要进一步针对溢泪症患者进行大样本、选用客观评价指标的研究。

综上所述，CBCT-DCG 是一种很有前景的泪道显影方法，具有图像空间分辨力高、辐射剂量低等优点，可在一定范围内降低管电流，不仅可以保持图像质量不变，还可以显著降低有效辐射剂量。