低剂量胸部CT在结核相关性不孕症中的应用价值研究

近年来，结核性不孕症发病率明显增高，该病起病隐匿，病程较长，临床表现不典型，实验室检查缺乏较可靠指标。胸部X线片及CT平扫是筛查结核病和评估结核活动性的重要手段，对临床决策起到重要的指导作用。随着CT技术的进步和应用，低辐射扫描模式配合迭代重建算法有逐渐取代胸部X线平片的趋势，基本实现了肺部疾病绿色筛查[1-3]，为明确低剂量CT在不孕症中的应用价值，特设计本回顾性试验。

资料与方法

1. 临床资料：在兰州大学第一医院HIS系统和PACS内检索就诊于生殖专科医院且行胸部X线或CT检查的患者，检索词“结核”“肉芽肿”“干酪”，检索范围：2013年11月至2017年8月，组织病理学证实为结核病患者150例，排除6例附睾结核和18例缺乏放射科检查资料者，确诊为子宫内膜结核的女性不孕症患者126例为TB组，年龄18～47岁，平均年龄(34.0±8.7)岁。另同期随机纳入非结核性不孕症患者130例作为对照(NTB组)，年龄19～45岁，平均年龄(32.0±7.5)岁，其中男性原因导致不孕33例，女性不孕97例(子宫内膜异位症29例，输卵管绝育术后15例，多囊卵巢综合征43例，不明原因不孕10例)。TB组行常规CT扫描31例，低剂量CT扫描43例，X线检查52例，其中短期内(<7 d)既接受X线检查又接受低剂量CT检查的13例。临床诊断为活动性肺结核20例，陈旧性肺结核106例。NTB组行常规CT检查32例，低剂量CT检查44例，X线检查54例。

2. X线拍摄与CT扫描方法

(1)X线胸片摄影设备与条件。德国西门子(AXIOM Aristos MX)DR，根据患者BMI和体型选择曝光条件。普通身材采用90 KV，5 mAs，肥胖身材采用90 KV，(8±3)mAs；站立后前位，双臂环抱摄片架，摄影距离180 cm；自然吸气末屏气曝光。患者常规佩戴铅裙保护盆腔生殖脏器。

(2)CT设备与曝光条件。常规CT扫描在西门子SOMATOM Emotion 16层/SOMATOM Sensation 64层上进行，低辐射CT扫描在SOMATOM Definition Flash双源CT上进行。扫描时一般采用头先进，仰卧位。为保证图像质量，SOMATOM Definition Flash双源CT管电压为120 KV，毫安参考值设定为100 mAs；SOMATOM Sensation 64层CT和SOMATOM Emotion 16层CT，管电压为130 KV，毫安参考值设定为120 mAs。双源CT曝光时采用Care Dose4DmAs技术随体型变化尽量减少曝光量，重建采用SAFIRE(中等平滑度)算法；纵隔窗(窗位35，窗宽450)，肺窗(窗位-600，窗宽1000)，层厚1 mm。受检者常规除体外异物，双臂上举抱头并嘱扫描时屏气。扫描定位线于胸锁关节上5 cm 左右，预先扫描定位像，扫描参数：扫描层厚0.6 mm，并于深吸气后屏气状态下扫描，扫描范围：上包括肺尖，下至肋膈角。患者常规佩戴铅裙保护盆腔生殖脏器。

(1)描述并比较低剂量CT和常规CT、X线胸片发现肺部结核征象的例数。结核征象包括：纤维索条灶、钙化灶、渗出影、空洞、结节、树芽征、胸膜增厚、胸膜钙化、胸腔积液、纵隔及肺门淋巴结钙化等。以病理诊断为金标准明确是否为结核性不孕症患者，利用四格表计算各个结核征象用于诊断结核性不孕症的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、阳性似然比和阴性似然比，分别用百分比(%)表示，差异用卡方检验。

(2)描述并比较低剂量CT和常规CT、X线胸片的辐射剂量和图像质量。辐射剂量指标包括：容积CT剂量指数(CTDIvol，单位：mGy)、剂量长度乘积(DLP，单位：mGycm)、剂量当量(equivalent dose，单位：mSv)和管电流量(单位：mAs)。胸部辐射换算系数为0.014[4]。衡量图像质量的指标为信噪比(SNR)，测量方法：图像中某一组织的CT值与该扫描图像的背景噪声值(扫描区域内的无物体背景区，即空气的CT值标准差)的比值。上述量化指标差异检验方法均使用t检验，P<0.05代表差异具有统计学意义。

结果

1.三种影像检查对结核性及非结核性不孕症患者胸部检查结果比较

(1)X线胸片对纤维索条灶的诊断敏感度最大为78.9%(41/52)，而对渗出影、空洞及结节的诊断敏感性较低为0～5.8%，尤其对树芽征的显示能力极差(0)，而对空洞、树芽征、胸腔积液、纵隔/肺门淋巴结钙化的特异度均可达100%，对空洞、胸腔积液、纵隔/肺门淋巴结钙化的阳性预测值亦可达100%，对胸膜增厚/钙化的阳性似然比最大，可达8.827，对结节的阴性似然比最大，可达1.106；见表1。

(2)常规胸部CT对肺内纤维索条灶最为敏感，敏感度为96.8%(30/31)，对渗出影、空洞、树芽征和胸腔积液的诊断特异度和阳性预测值最大，均可达100%，对纤维索条灶的阴性预测值最大为96.6%，对胸膜增厚/钙化的阳性似然比最大为19.613，对空洞的阴性似然比最大为0.936；见表2。

注：TB，结核性不孕症患者；NTB，非结核性不孕患者；Sen，敏感度；Spe，特异度；PPV，阳性预测值；NPV，阴性预测值；LR+，阳性似然比；LR-，阴性似然比。

(3)低剂量CT亦对纤维索条灶的诊断敏感度最大为95.4%(41/43)，对渗出影、空洞、结节、树芽征、胸膜增厚/钙化及胸腔积液的特异度及阳性预测值均可达100%，对纤维索条灶的阴性预测值最大，为95.1%，对纵隔/肺门淋巴结钙化的阳性似然比最大，为11.938，对空洞的阴性似然比最大为0.930；见表3。

除胸膜增厚/钙化及胸腔积液外，低剂量CT和常规CT较X线胸片对各个肺结核影像征象的显示均具有统计学差异(P<0.05)，而低剂量CT和常规CT之间没有明显差异(P>0.05)，见图1。

2. 三种影像检查辐射剂量与图像质量比较

(1)辐射剂量。X线胸片的辐射剂量和管电流量明显较常规CT和低剂量CT低。X线胸片与常规CT和低剂量CT的剂量当量和管电流量对比均具有显著统计学差异(P<0.05)；常规CT与低剂量CT的辐射剂量(CTDIvol、DLP、剂量当量、管电流量)亦均有统计学差异；见表4。

(2)图像质量。常规CT与低剂量CT的SNR没有统计学差异(P>0.05)；见表4，图2。

3.检测费用比较：根据甘肃省卫生和计划生育委员会2017年新医改收费标准，胸部X线计算机体层(CT)平扫255元/次，胸部正位片75元/次，低剂量CT和常规CT收费相同，胸部CT价格是胸片的3.4倍。

讨论

体外受精- 胚胎移植(in vitro fertilization and embryo transfer，IVF-ET)已经成为治疗结核相关性不孕症的有效手段，但IVF-ET 助孕后机体免疫功能及各种激素水平等发生变化，孕妇易感染结核分枝杆菌或陈旧结核病灶复发、再燃[5]。为评估全身结核复发潜在风险，术前谈话必须客观告知并提供结核直接和间接证据(钙化灶、纤维索条灶或胸膜增厚粘连等)。虽然子宫内膜活检是明确生殖结核病的直接证据，但因取材误差和月经周期影响，活检阳性率较低。若于IVF-ET前行影像检查发现结核证据并及时处理，或可避免不良结局。

众所周知，结核菌首先在肺部感染，然后经多种途径传播于生殖器官或其他部位，因此辅助生殖科医生常选择肺部胸片和CT作为筛查结核病的重要补充(参见图3)，但X线辐射又是辅助生殖科医生和患者非常关心的问题之一[6-7]。从育龄妇女生育力改变与受照剂量的关系来看：大剂量的电离辐射对卵细胞的形态、功能均会造成损伤，且具有剂量-反应关系，卵巢部位一次受照射剂量为2 500～6 000 mSv或分次照射总量为6 000 mSv时，可造成终生不育[8]。在现实生活中人体受到大剂量辐射的几率很小，在临床上应尽量做到以预防为主，严格遵循“十日法则”(即月经开始后10日内接受放射线检查)[9]，给所有患者常规佩戴铅裙，以减轻对人类生殖细胞的损伤[10]。另外，在满足诊断前提下，应控制CT辐射在尽量低的范围内。

现结合本研究对胸片、常规CT和低剂量CT对比分析并探讨电离辐射的生殖安全性问题：

1.X线胸片：本研究发现胸片平均辐射剂量仅为0.2 mSv，完全符合《电离辐射防护与辐射源安全基本标准GB18871-2002》对于公众个人所受的辐射照射的规定(年有效剂量<1 mSv)，可作为常规检查筛查肺结核，但仍然存在较明显的漏诊，正如本研究显示，胸片不具备发现支气管播散灶重要征象——“树芽征”的能力，在发现纤维索条灶、钙化灶、渗出影、空洞和结节方面的能力亦均不及常规CT和低剂量CT(参见图4)，这主要是由于X线胸片为2D平面成像，密度分辨率不及CT，前后组织结构重叠，且早期肺结核病灶较小，故难以在Ⅹ线胸片中发现并诊断[11]。胸片仅在发现胸膜增厚(胸片常提示肋膈角变钝)方面似乎优于CT，但亦不能排除抽样误差带来的影响。

2.胸部CT：图像具有图层薄，可任意角度重建的特点，能敏感地发现结核病灶。但因其辐射剂量较大而使受检者存在顾虑，常规剂量CT扫描使患者接受的辐射剂量是胸片的10～100倍，对高危人群造成威胁并可能成为潜在致癌、致畸因素。近年来的胸部低剂量扫描技术配合迭代重建算法，较好地解决了图像质量与辐射剂量之间的矛盾，既实现了结核筛查又显著降低了辐射剂量[12]，给辅助生殖科医师提供了第三方选择。《电离辐射防护与辐射源安全基本标准GB18871-2002》[13]对于公众个人所受的辐射照射还制定了特殊情况下的允许范畴，即5个连续年的年平均剂量不超过1 mSv时，某一单一年份的有效剂量可提高到5 mSv，如此，常规CT则勉强可在特殊情况下使用，但重复检查受到很大限制。本研究中，常规CT辐射剂量为3.178 mSv，低剂量CT辐射剂量为0.798 mSv，均在允许范围内，并且低剂量CT仅相当于3张胸片，可以用于结核疗效随访。胡钰等报道[14]CT容积剂量指数(CTDIvol)常规剂量胸部平扫与低剂量胸部平扫之比为3.4∶1，总辐射剂量(DLP)常规剂量胸部平扫与低剂量胸部平扫之比为2.6:1，与本研究结果相似。

3. 电离辐射生殖安全性：电离辐射存在非阈值效应和阈值效应。非阈值效应存在于人体各个系统，即是否发生染色体或胚胎畸变、癌症等辐射事件与受照射剂量没有关系。阈值效应(参考国际放射防护委员会(ICRP)第41号出版物[15])：单次急性照射0.65～1.5 Gy或慢性照射0.4 Gy/年，会导致一时性不孕；单次急性照射2.5～6 Gy或慢性照射0.2 Gy/年才会导致永久性不孕；受精卵植入前期对辐射最敏感，产前死亡率高，0.05 ～ 0.15 Gy照射，可杀死小鼠受精卵(胸部CT的辐射剂量仅为0.002～0.007 Gy，且对生殖系统为非直接照射)，但照后存活的胚胎，宫内发育和生后生长均正常。由此可见，电离辐射在受精卵着床前具有“有或无”的效应，据此可打消一部分顾虑。

4. 图像质量与诊断价值：本研究中，常规CT和低剂量CT的信噪比分别为(4.2±1.7)和(4.6±1.9)，低剂量CT配合迭代算法的图像质量优于常规CT。在显示纤维索条灶、钙化灶、渗出影、胸膜增厚/钙化、纵隔/肺门淋巴结钙化方面，似乎常规CT更占优势，但该差异不具有统计学意义，可能由抽样误差造成。在显示空洞、结节及树芽征方面，低剂量CT又略胜于常规CT，差异无统计学意义。另外，除了低剂量CT在结节、胸膜增厚/钙化方面略占优势外，在渗出影、空洞、树芽征及胸腔积液方面的特异度、阳性预测值均和常规CT一致达到100%。可见，低剂量CT在保证图像质量的前提下，具有明显降低辐射的优势。

总之，低剂量CT在筛查肺结核方面具有低辐射和高质量的明显优势，且一次检查耗费仅为胸片的3.4倍，容易被大多数患者所接受，从明显降低漏诊率方面来说，选择低剂量CT实际上避免了不必要的重复检查，降低了经济和辐射负担。因此，辅助生殖医学实践中应避免常规CT胸部扫描，减少胸片筛查，而提倡低剂量CT在结核相关性不孕不育患者中的应用，以达到精准筛查和监测结核治疗疗效的目的，这一点应引起临床医生和放射科技师的重视，临床医生在开具申请单时注意强调生殖低辐射需求，放射科工作人员在分诊和扫描时注意使用高端CT机和低辐射扫描模式，为改善辅助生殖结局和提高配子质量做出一点努力。

1 田葵,周春华,沙晋璐.低剂量螺旋CT在肺结核诊断中的可行性研究.实用放射学杂志,2009,25:1734-1738.

2 姚雪云.使用低剂量螺旋CT技术和X线胸片技术诊断肺结核的效果对比.影像研究与医学应用,2018,2:110-111.

3 黄润先.低剂量螺旋CT在肺结核诊断中的可行性研究.影像研究与医学应用,2017,1:42-43.

4 The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection.ICRP publication 103. Ann ICRP,2007,37:1-332.

5 晋曌,王水利,龚思瀚,等.体外受精-胚胎移植并急性粟粒型肺结核1例.中国现代医学杂志,2016,26:141-142.

6 Burton KR,AL Park,M Fralick,et al.Risk of early-onset breast cancer among women exposed to thoracic computed tomography in pregnancy or early postpartum.J Thromb Haemost,2018,16:876-885.

7 Kohler C,S Marnitz.Cancer in pregnancy:evidence,or still empiricism?.Lancet Oncol,2018,19:272-274.

8 Burke PJ.Human oocyte radiosensitivity.Radiol Technol,2004,75:419-424.

9 Akintomide AO,Ikpeme AA.Radiation safety of women of the reproductive age:evaluation of the role of referring physicians.J Family Med Prim Care,2014,3:243-246.

10 Wallace WH,Thomson AB,Kelsey TW.The radiosensitivity of the human oocyte.Hum Reprod,2003,18:117-121.

11 张娜,钟国民.低剂量螺旋CT和X线平片在肺结核诊断中的临床价值分析.医学影像学杂志,2015,25:1889-1891.

12 赵江,唐栋.低剂量螺旋CT在肺部结节筛查中的应用价值.中华肿瘤防治杂志,2016,23:90-91.

13 禚凤官.《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB18871-2002介绍.核标准计量与质量,2004,1:41-48.

14 胡钰,方进,邓达标,等.低剂量胸部CT对肺癌筛查的研究进展.中国医学影像技术,2015,31:146-149.

15 ICRP,1984. Nonstochastic effects of irradiation.http://www.icrp.org/publication.asp?id=ICRP+Publication+41.