馮其金，黃宏杰，佘德君，張宇陽，曹代榮

福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，福建 福州 350000；*通信作者 曹代榮 dairongcao@163.com

骶髂關(guān)節(jié)是臨床常見的檢查部位，與X線和MRI相比，CT對骨質(zhì)改變的診斷準(zhǔn)確性更高[1-2]。常規(guī)骶髂關(guān)節(jié)CT檢查電離輻射較高，有效劑量（effective dose，ED）為6.56 mSv[3]。強(qiáng)直性脊柱炎（ankylosing spondylitis，AS）是骶髂關(guān)節(jié)臨床檢查最常見的病因，好發(fā)于青壯年，骶髂關(guān)節(jié)CT檢查容易導(dǎo)致毗鄰的生殖腺暴露于電離輻射中，定期檢查危害大[4]。既往研究使用斜冠狀位螺旋CT掃描，明顯降低輻射劑量，有效避開生殖腺[5]。但螺旋CT存在過掃描和超線束效應(yīng)等問題，導(dǎo)致輻射增加[6]，而容積掃描法掃描速度快、曝光時間短、輻射劑量低，目前容積掃描法CT在骶髂關(guān)節(jié)中的應(yīng)用鮮有報(bào)道。因此，本研究擬對比佳能320排CT骶髂關(guān)節(jié)低劑量軸位螺旋掃描、低劑量斜冠狀位螺旋掃描、低劑量軸位容積掃描及低劑量斜冠狀位容積掃描，以獲得臨床最佳的低劑量掃描方案。

1 資料與方法

1.1 研究對象 前瞻性收集2020年9月—2021年1月福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院行骶髂關(guān)節(jié)CT檢查患者。納入我院風(fēng)濕科擬診為AS患者131例。排除標(biāo)準(zhǔn)：①妊娠期女性；②骶髂關(guān)節(jié)骨折、腫瘤、感染性病變；③骨盆脊柱手術(shù)史，其中骨科植入物術(shù)后19例，骨折3例，腫瘤2例，感染性病變3例，最終納入104例，按照隨機(jī)數(shù)字表法分為A組軸位螺旋掃描組、B組斜冠位螺旋掃描組、C組軸位容積掃描組、D組斜冠狀位容積掃描組，每組26例。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)（閩醫(yī)大附一倫理醫(yī)研〔2020〕308號），所有患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用佳能320排（Aquilion ONE）掃描儀。A組和B組采用螺旋掃描，掃描參數(shù)：管電壓120 kV，管電流50 mAs，焦點(diǎn)：小焦點(diǎn)，準(zhǔn)直寬度64 mm ×0.5 mm，螺距0.641；自適應(yīng)迭代重建。C組及D組采用容積掃描，掃描參數(shù)：管電壓120 kV、管電流50 mAs，焦點(diǎn)：小焦點(diǎn)，采集層厚0.5 mm，采集長度1/4～1/2容積，無螺距，自適應(yīng)迭代算法重建。軸位掃描時，患者取仰臥位，足先進(jìn)，掃描范圍從頭至足端覆蓋整個骶髂關(guān)節(jié)。斜冠狀掃描時，患者足先進(jìn)，腰部墊高，使骶骨長軸盡量垂直掃描床，機(jī)架往頭端傾斜20°～30°，盡可能與骶骨后緣平行，從前往后覆蓋整個骶髂關(guān)節(jié)。每組數(shù)據(jù)均重建斜冠狀位及斜軸位2 mm骨窗圖像（圖1）。

1.3 輻射劑量 記錄患者每次掃描的劑量長度乘積（dose length product，DLP），根據(jù)公式（1）計(jì)算ED。

其中k為轉(zhuǎn)換因子，取0.015[6]。

1.4 圖像分析 運(yùn)用佳能Vitrea FX工作站應(yīng)用統(tǒng)一的窗寬（2 000 Hu）和窗位（600 Hu）進(jìn)行圖像分析。由2位分別具有11年及6年骨肌影像診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師采用雙盲法獨(dú)立評價，2名觀察者測量的平均值用于統(tǒng)計(jì)分析。

1.4.1 圖像主觀質(zhì)量評價 采用4分法評價：①關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)及骶孔顯示是否清晰；②噪聲；③線束硬化偽影。4分（優(yōu)秀）：關(guān)節(jié)及骶孔清晰顯示，無噪聲及線束硬化偽影；3分（良好）：圖像見少量噪聲或線束硬化偽影，關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)顯示清晰；2分（合格）：圖像噪聲或線束硬化偽影較多，關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)顯示欠佳，但仍可滿足診斷；1分（差）：圖像噪聲及圖像線束偽影嚴(yán)重，圖像質(zhì)量差，關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)難以分辨，無法進(jìn)行診斷。

1.4.2 圖像客觀質(zhì)量評價 對比噪聲比（CNR）的計(jì)算公式為：CNR=（CT值第一骶骨－CT值腰大?。?SD噪聲。CT值第一骶骨為斜冠狀位骶髂關(guān)節(jié)的第一骶骨水平骨髓的CT值，CT值腰大肌為腰大肌最大層面CT值，空氣的標(biāo)準(zhǔn)差（SD）為SD噪聲。每個區(qū)域測量2個ROI，所有ROI均為15 cm2，避開骨皮質(zhì)、關(guān)節(jié)間隙、骨質(zhì)硬化及可疑骨髓異常區(qū)域。

1.4.3 分級 采用1984年修訂的紐約分類標(biāo)準(zhǔn)診斷骶髂關(guān)節(jié)炎分級[7]：0級為正常；1級為可疑異常；2級為局限性骨侵蝕或骨硬化；3級為中重度骶髂關(guān)節(jié)炎，出現(xiàn)骨侵蝕、骨硬化、關(guān)節(jié)間隙增寬或狹窄、部分強(qiáng)直一項(xiàng)或多項(xiàng)；4級為完全強(qiáng)直。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SSPS 22.0 軟件。采用Shapiro-Wilk檢驗(yàn)評價計(jì)量資料是否符合正態(tài)分布，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以M（Q1，Q3）表示。采用χ2檢驗(yàn)、方差分析或非參數(shù)Kruskal-Wallis比較4組一般資料、圖像主觀及客觀評分和輻射劑量的差異；組間兩兩比較采用Nemengyi法。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC）評價2名觀察者客觀評分結(jié)果的一致性，采用加權(quán)Kappa檢驗(yàn)評價2名觀察者主觀評分及分級診斷結(jié)果的一致性。

2 結(jié)果

2.1 患者一般資料 4組患者年齡、性別和體質(zhì)量指數(shù)（BMI）比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性，見表1。

表1 各組患者基本資料和骶髂關(guān)節(jié)CT檢查掃描參數(shù)

2.2 輻射劑量 A組、B組、C組、D組患者的DLP、ED比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（H=92.348，P＜0.01）；兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；容積掃描法（C、D組）輻射劑量低于螺旋掃描法（A、B組），斜冠狀位掃描輻射劑量低于軸位掃描（B組＜A組，D組＜C組），斜冠位容積掃描組（D組）ED最低，僅為0.46 mSv（表2）。

表2 各組患者輻射劑量及兩兩比較結(jié)果[M（Q1，Q3）]

2.3 圖像質(zhì)量評分 4組主觀質(zhì)量評分比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，加權(quán)Kappa值均＞0.810（圖1、表3）。4組CNR比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，ICC值均＞0.810（表3）。

表3 各組患者主觀、客觀評分及一致性比較

圖1 A.軸位螺旋掃描組，行斜冠狀位重組；B.斜冠位螺旋掃描組；C.軸位容積掃描組，行斜冠狀位重組；D.斜冠狀位容積掃描組

2.4 骶髂關(guān)節(jié)炎診斷一致性 104例AS患者共208個骶髂關(guān)節(jié)，2名觀察者對4組數(shù)據(jù)的分級見表4。2名觀察者對4組骶髂關(guān)節(jié)炎分級的加權(quán)Kappa系數(shù)分別為0.868（95%CI0.7881～0.949）、0.933（95%CI0.876～0.990）、0.923（95%CI0.829～1.000）、0.928（95%CI0.875～0.982），見圖2。

圖2 A.男，25歲，AS，軸位螺旋掃描斜冠狀位重組示雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)面侵蝕并骨質(zhì)硬化，雙側(cè)均符合紐約標(biāo)準(zhǔn)3級；B.女，50歲，AS，斜冠位螺旋掃描示雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)面侵蝕并骨質(zhì)硬化，雙側(cè)均符合紐約標(biāo)準(zhǔn)3級；C.男，33歲，AS，軸位容積掃描斜冠狀位重組示雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)面毛糙、侵蝕，雙側(cè)髂骨面彌漫性骨質(zhì)硬化，雙側(cè)均符合紐約標(biāo)準(zhǔn)3級；D.男，63歲，AS，斜冠狀位容積掃描斜冠狀位示雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)多發(fā)骨侵蝕、骨質(zhì)硬化、雙側(cè)關(guān)節(jié)間隙稍增寬，符合紐約標(biāo)準(zhǔn)3級

表4 1984年修改的紐約分類標(biāo)準(zhǔn)對骶髂關(guān)節(jié)CT影像的評價（個）

3 討論

降低CT輻射劑量是國內(nèi)外放射學(xué)界研究的熱點(diǎn)[8-10]。本研究結(jié)果表明結(jié)合斜冠狀位及容積CT掃描技術(shù)能在不影響圖像質(zhì)量及診斷的同時，顯著降低骶髂關(guān)節(jié)輻射劑量，尤其適用于需定期復(fù)查的AS患者。

目前，骶髂關(guān)節(jié)CT通常采用軸位掃描，會覆蓋前列腺、卵巢等生殖腺，并與睪丸毗鄰，因此常規(guī)骶髂關(guān)節(jié)軸位CT檢查對AS患者生育能力的影響不容忽視[11-12]。本研究顯示骶髂關(guān)節(jié)斜冠狀位掃描較軸位掃描顯著降低輻射劑量，螺旋組降低26.5%，容積掃描組降低23.7%；骶髂關(guān)節(jié)常規(guī)軸位掃描是最常用的體位，但可能不是評估骶髂關(guān)節(jié)炎的最佳體位，因?yàn)檫@種體位不僅暴露了性腺，同時還導(dǎo)致輻射劑量增加[13]。同時Li等[5]認(rèn)為斜冠狀位掃描的另一個優(yōu)點(diǎn)是能夠更好地觀察骶髂關(guān)節(jié)，有助于早期發(fā)現(xiàn)慢性結(jié)構(gòu)損失。

本研究骶髂關(guān)節(jié)容積掃描組相對于螺旋掃描組劑量明顯降低；C組比A組輻射劑量降低了52.5%，D組比B組輻射劑量降低了51.4%。既往研究顯示，320排寬體探測器CT容積掃描模式結(jié)合迭代重建技術(shù)能夠大幅降低輻射劑量[14-15]。320排容積CT采用16 cm超寬探測器，其超高速容積掃描技術(shù)可在0.35 s內(nèi)完成整圈掃描[16-18]，同時避免了螺旋掃描時患者位置移動引起的數(shù)據(jù)誤差、圖像構(gòu)成的時間差以及重復(fù)掃描所導(dǎo)致的不必要射線輻射[19]。本研究采用容積掃描技術(shù)，輻射劑量顯著降低。

本研究將骶髂關(guān)節(jié)斜冠狀位技術(shù)和容積掃描技術(shù)進(jìn)行融合，其中斜冠狀位容積掃描技術(shù)的ED僅為0.46 mSv。骶髂關(guān)節(jié)斜冠狀位容積掃描法CT遠(yuǎn)低于美國的年本底輻射劑量3.0 mSv及常規(guī)盆腔CT輻射劑量估計(jì)為3～4 mSv[20]。對于無容積掃描的CT機(jī)型，也可以采用斜冠狀位低劑量螺旋掃描方案，為需要定期隨診檢查的患者創(chuàng)造了條件，尤其適用于基層醫(yī)院。同時，本研究發(fā)現(xiàn)2名觀察者評估4組低劑量掃描方法對骶髂關(guān)節(jié)炎的診斷一致性均較好，表明斜冠狀位容積掃描技術(shù)在顯著降低輻射劑量的同時，不會影響對骶髂關(guān)節(jié)炎的定量評估。

本研究的局限性：①納入樣本量較少，尤其是肥胖患者，今后將對不同體型患者進(jìn)行大樣本研究，以期獲得最佳個性化低劑量掃描方案；②缺乏與常規(guī)掃描條件組作對照。未來將對常規(guī)掃描組與4種低劑量掃描方案進(jìn)行對比，同時對不同范圍的BMI患者進(jìn)行對比，獲得最佳的掃描方案。

總之，與其他低劑量掃描方法相比，低劑量斜冠狀骶髂關(guān)節(jié)容積CT掃描能夠顯著降低輻射劑量，并能保證臨床診斷要求，應(yīng)考慮作為臨床常規(guī)檢查方案，尤其適用于青壯年AS患者的臨床檢查。