随着副鼻窦病变患者的日益增加及功能性鼻内窥镜手术(functional endoscopic sinus surgery, FESS)的广泛开展, 窦口鼻道复合体区(Ostiomeatal Complex, OMC)的解剖知识及影像学检查方法也愈来愈受到重视。近年来, 随着多层螺旋CT技术的广泛应用, CT扫描尤其是CT冠状位成像已成为评价此区病变的首选检查方法, 是安全进行副鼻窦内窥镜外科手术的先决条件^[1]。但是CT扫描所产生的辐射影响在以往较少被关注, 为降低患者接受检查时的辐射水平, 在保证图像质量的前提下, 应选择合理的低剂量扫描方案, 尽可能减少患者邻近器官如眼晶体、角膜、甲状腺等器官的辐射危害。

1 窦口鼻道复合体的概念及其与副鼻窦炎性病变的关系

功能性鼻内窥镜手术的广泛开展为慢性副鼻窦炎的诊断和治疗开创了新的领域, 同时也促进了相关的解剖、病理和影像学的研究。Naumann^[2]等人提出了窦口-鼻道复合体这一解剖学概念, 并得到了广大学者的认可。OMC并非独立的解剖学结构, 而是一个功能性的实体, 是侧重于副鼻窦功能而命名的, 并没有明确的解剖边界^[3], 实际上是介于中鼻甲与下鼻甲之间, 包含了前组副鼻窦(上颌窦、额窦、前组筛窦)开口及其向鼻腔引流通道在内的功能区域, 具体是指以筛漏斗为中心的附近区域, 包括钩突、筛漏斗、半月裂、筛泡及中鼻甲解剖结构。其中主要解剖标志是钩突、筛漏斗、半月裂、筛泡。此区域解剖部位多、结构复杂、位置隐蔽, 是前组副鼻窦引流的所在部位, 更是呼吸气流的主通道。

近年来对副鼻窦炎的发病有了全新认识, 认为副鼻窦感染大部分是鼻源性的, OMC是慢性副鼻窦炎形成的初发部位^{[4, 5]}, 多数学者提出OMC解剖变异与慢性副鼻窦炎发生和发展有关^[6]。OMC通气和引流障碍是副鼻窦炎迁延不愈或反复发作的关键^[7], 它直接影响着慢性副鼻窦炎的发生、发展及转归。

2 窦口鼻道复合体的影像学检查

OMC解剖部位多、结构复杂、位置隐蔽, 普通前后鼻镜是不能看到的, 内窥镜由于视觉角度关系也不能尽窥全貌, 目前影像学检查是评价OMC解剖变异和判定病变位置、范围的主要方法。

影像学检查方法中X射线照片有时因副鼻窦与组织阴影重叠, 显影不满意, 成像不够清晰, 而且X射线照片仅能提供鼻腔下1/3及各副鼻窦的大体轮廓, 对于鼻腔上2/3包括筛漏斗、额隐窝、钩突等中鼻道细微结构及软组织情况无法提供令人满意的影像^[8]。而MRI副鼻窦检查对于骨和含气空腔不产生回声信号, 对于副鼻窦的正常结构或炎性变化的观察价值不大, 且价格昂贵, 也不易为患者接受。当前首选的影像学检查方法为CT检查, 尤其是CT冠状位扫描技术在鼻及副鼻窦疾患的诊断治疗中起着重要作用, 它对了解鼻及副鼻窦正常的解剖变异及周边毗邻关系有着较为重要的意义。CT扫描有明显的优点:成像清晰, 对比度强, 病人受X射线照射剂量少, 并且能显示骨、含气空腔及软组织。在CT冠状位图像中OMC所有结构均可区分, 扫描显示的结构与鼻内窥镜下一致, 成像从前至后显示钩突、筛泡、茎板、蝶窦及其相邻关系, 作为手术切除的一个导向, 可引导手术进路, 为手术提供系列解剖层面。CT冠状位扫描中还可发现鼻内窥镜检查中难以发现的病变。高分辨率CT直接显示慢性副鼻窦炎病变的范围、程度以及OMC的阻塞部位, 且能清晰显示解剖变异, 骨质改变。因而在功能性鼻内窥镜手术前, CT冠状位扫描是不可缺少的检查方法。

3 窦口鼻道复合体CT扫描与邻近器官所受辐射剂量的关系

窦口鼻道复合体CT扫描过程中, 邻近的器官如晶状体、角膜、甲状腺、骨髓和脑等不可避免地要受到射线照射, 而眼晶体、甲状腺是对X射线较为敏感的器官。晶状体受到过量的X射线照射会导致透明度下降, 如果吸收剂量大于5 Gy, 则有可能发生获得性白内障^{[9, 10]}。甲状腺受到过量的X射线照射则会诱发甲状腺癌等病变^[11]。而低剂量分次小剂量照射时, 则不会诱发甲状腺癌^[12]。随着副鼻窦病变发病的低龄化, 在慢性副鼻窦炎患者中有相当一部分是青少年和儿童, 他们往往要接受多次CT检查, 这势必会增加他们接受射线照射的风险。生长发育期的儿童, 细胞分裂更新速度和比例远高于成人, 对射线的敏感性是成人的10多倍^[13]。Brener^[14]报道接受同样剂量放射辐射, 儿童一生患癌症的风险远高于成人, 且年龄越小危险性越大, 尤其10岁以内更加明显。辐射所导致的风险主要有非随机效应和随机效应。非随机效应与特定部位所接受的辐射剂量有关; 而随机效应与辐射剂量无关, 低辐射水平就可导致潜在的致癌效应和基因变异, 并遗传给受辐射者的下一代^[15]。因此, 国际放射防护委员会(ICRP)提出了辐射防护原则, 即实践正当化, 防护最优化, 个人剂量当量限制^[16-17]。

4 扫描方法、扫描参数与图像质量、辐射剂量的关系

CT射线剂量的大小主要取决于CT机系统技术特性和扫描参数的设置。CT扫描参数主要有管电压(kV)、管电流(mA)、扫描时间、层厚、螺距及扫描容积等。辐射剂量随管电压、管电流、扫描时间和扫描容积增加而增大, 随螺距增大而减少^{[16, 18]}。目前降低辐射剂量的方法有:①降低管电流(mA), 管电流量与辐射剂量之间呈线性关系。②增加螺距(Pitch), 如果其它扫描条件不变, 患者受照剂量低于常规螺旋CT扫描(实际上减少了扫描时间)。但是Pitch加大, 层面敏感性曲线增宽, 使影像在Z轴的空间分辨力下降^[19], 影响OMC细节解剖结构和病变的显示; ③降低管电压, 此法虽然能使辐射剂量下降, 但是也降低X射线质量, 其后果是吸收的辐射比例增加, 导致患者受照射量和图像质量之间的关系破坏。④减少扫描次数, 在目前较新的HRCT上, 不再使用高分辨率多次扫描, 而改为容积扫描(骨算法), 即可得到清晰的影像。原先可能要对一位患者行横断面、冠状面等方式的扫描, 现只需扫描一次, 就可以用多种后处理技术重组出图像质量完全一样的各种图像。

降低管电流是目前降低剂量的最适宜的手段^[20]。管电流降低主要影响低对比分辨力, 使低对比组织, 如脑、肝脏的图像质量明显下降, 而对高对比分辨力影响甚小, 对高对比的器官如肺和骨的作用则不大明显。对性能良好的CT机, 图像噪声与剂量的平方根成反比, 降低50%的噪声需要增加4倍的剂量^[21]。虽然评价CT图像质量的信噪比、噪声等参数都与入射剂量成正比, 但在扫描时采用合理剂量, 受检者只需接受较低的扫描剂量依然可以获得较高信噪比的CT图像^[22]。

5 低剂量CT扫描技术

CT的问世, 明显提高了疾病的检出能力, 但CT在为临床诊断提供了越来越多的帮助的同时, 也带来了不容忽视的辐射问题。为解决这一问题, Naidich^[23]等做了一系列的研究, 于1990年首次提出了低剂量CT概念, 即在其他扫描参数不变的情况下, 降低管电流成像也能得到达到诊断要求的图像。近年来随着公众放射卫生和自身防护意识的提高, 低剂量CT扫描技术逐渐受到关注。低剂量CT扫描主要有2大优点^[24]:一方面在保证图像诊断质量的前提下降低被检者接受的射线剂量; 另一方面延长CT机X线管的使用寿命。因此如果利用得当, 对医患双方都是有利的。目前对肺、骨盆、颅脑及儿童的低剂量CT扫描已有研究, 应用低剂量扫描技术进行副鼻窦扫描也已得到国内外放射界同行的关注并进行了相关研究。

6 低剂量CT扫描技术在窦口鼻道复合体检查中的应用

副鼻窦是位于人体头面部的一系列含气的骨性腔隙, 与肺部一样, 与周围组织存在良好的自然对比度, 这是该部位进行低剂量扫描的生理基础。窦口鼻道复合体区病变主要是以黏膜增生、肥厚等炎症性病变为主(特别是儿童及青少年), 这使在有良好自然对比度的OMC区行低剂量扫描成为可能。窦腔的气体与窦壁的黏膜或骨质具有良好的自然对比, 降低管电流所引起图像噪声的增加可以被良好的自然对比所平衡, 因而对图像质量影响不大。适当的低剂量扫描就能够把这种对比充分体现出来, 形成层次丰富的影像信息, 从而降低了受检者所受到的辐射剂量。Zammit-Maempel等^[25]对57例行多层螺旋CT低剂量副鼻窦扫描, 晶体受线量从24.5 mGy降为9.2 mGy。。刘昌盛等^[26]对副鼻窦病变患者行低剂量扫描的研究表明, 在不降低图像质量和达到诊断要求的前提下, CT机上显示的曝光量和单次扫描CT剂量加权指数可降低70.38%~ 75%。周阳泱等^[24]曾对50例行副鼻窦扫描者比较了扫描技术条件为200mA和50mA者的影像质量和晶体受线量, 结果证明减低剂量时影像质量无明显下降, 而晶体受线量却从7.339 mGy降为1.108 mGy。任庆云等^[27]研究后认为副鼻窦CT可以用40mAs的低剂量CT扫描, 而对图像的诊断质量没有影响。薛敏娜^[28]对1组120例青少年副副鼻窦冠状位CT图像研究后认为青少年副鼻窦CT可以用更低的30mAs的剂量扫描, 而对图像的诊断质量没有影响。而彭谦等^[29]的研究认为应用64排CT进行青少年副鼻窦扫描时, 采用20mAs的管电流扫描获得的图像, OMC解剖结构的边界、窦口情况及黏膜的显示均较清楚, 不影响对疾病的诊断, 而受检者所接受的辐射剂量也相应减低了90%以上。

7 双源CT在窦口鼻道复合体检查中的应用

双源CT虽然是针对心血管成像而研发的新一代CT扫描设备, 但它在其它的扫描检查方面仍然具有无与伦比的优势。与常规CT相比, 双源CT整合了两套64层CT来采集CT图像, 它具有以下明显的优点:①非常高的时间分辨率(83ms); ②极快的扫描速度(机架转速最高为0.33 s/360°); ③极强的空间分辨率(< 0.4 mm); ④辐射剂量明显降低; ⑤可以进行双能量扫描。基于双源CT的独特设计原理, 时间分辨率提高了一倍, 扫描速度成倍提高, 功率储备也增加了一倍, 使用西门子专利的Z轴超高分辨率技术, 可以实现小于0.4mm的各向同性空间分辨率, 提供前所未有锐利度和清晰度的诊断图像, 因此在显示窦口鼻道复合体的解剖细节及变异方面拥有更广阔的前景。而极高的时间分辨率、超强的空间分辨率以及极快的扫描速度, 又可以保证在低剂量扫描的情况下, 也可以获得满足临床诊断要求的高分辨率图像, 从而达到在保证图像质量的前提下减低辐射剂量的目的。同时由于扫描速度成倍提高, 检查时间明显缩短, 辐射剂量也相应地明显降低, 而且, 与传统CT相比, 西门子专有的超高速陶瓷探测器可以减少30%的曝光剂量。这使得在应用双源CT进行窦口鼻道复合体扫描检查时, 受检者所受到的辐射危害明显减低。

综上所述, 在进行窦口鼻道复合体CT扫描检查时, 利用低剂量CT扫描技术, 合理降低管电流, 不仅可以降低CT辐射剂量, 而且仍然可以得到满足临床诊断要求的高质量图像。在满足临床诊断要求的同时, 有效地保护了患者的利益, 体现了医疗服务中"以病人为中心"的理念。同时, 低剂量CT扫描减少了CT球管和探测器的损耗, 延长了CT球管和探测器的使用寿命, 节约了CT运行成本, 从医院经济利益的角度出发, 低剂量扫描也是有益的。因此窦口鼻道复合体区低剂量CT扫描技术的应用, 对医患双方都是有利的。