《International Journal of Legal Medicine》：Radiation dose reduction through short scan protocols and arms-out positioning in clavicular CT for forensic age estimation
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為了解決法醫年齡估計中鎖骨內側骨骺（MCE）CT掃描輻射暴露最小化的問題，研究人員評估了掃描長度、肱骨頭部分包含和身體質量指數（BMI）對雙臂抬高體位下CT輻射劑量的影響。結果表明，采用短掃描長度（≤4 cm）并確保雙臂完全排除在掃描束路徑外，可將有效劑量降至0.38 mSv，相比長掃描（>4 cm）且雙臂部分包含的情況，劑量降低22%。研究強調了精準的掃描計劃與患者擺位對非醫學放射檢查劑量優化的關鍵意義。
在歐洲，隨著越來越多的“潛在無人陪伴未成年尋求庇護者”（Potentially Unaccompanied Minor Asylum Seekers， PUMAS）抵達，如何準確確定他們的年齡，以決定其是否有資格獲得針對未成年人的法律保護和福利服務，成為了一個日益增長的現實需求。法醫年齡估計（Forensic Age Estimation， FAE）在此背景下至關重要。根據“法醫年齡診斷研究組”（Arbeitsgemeinschaft für Forensische Altersdiagnostik， AGFAD）制定的標準流程，對于手部和腕部骨骺已完全融合的個體，需要進行鎖骨內側骨骺（Medial Clavicular Epiphysis， MCE）的計算機斷層掃描（Computed Tomography， CT）來輔助年齡判斷。然而，CT掃描不可避免會帶來電離輻射，對于這些本無醫學指征接受檢查的年輕個體，將輻射暴露降到盡可能低的水平（As Low As Reasonably Achievable， ALARA原則）是放射學實踐的金科玉律。
如何降低MCE CT的劑量？以往的研究指出了三個主要方向：采用低劑量CT掃描協議、將雙臂置于掃描束路徑之外以減少散射和吸收、以及盡可能縮短掃描長度。雖然低劑量協議已被證明足以評估鎖骨骨骺的骨化階段，且雙臂抬高體位相比下垂體位能顯著降低劑量，但關于掃描長度具體能帶來多大劑量收益，以及即使在雙臂抬高的狀態下，若肱骨頭（Humeral Head）仍被部分包含在掃描范圍內，會對劑量產生多大影響，此前尚缺乏精確的量化數據。為了填補這一知識空白，并探索在現有最佳實踐基礎上還能否進一步優化，來自瑞士伯爾尼大學醫院的研究團隊開展了一項回顧性分析，并將研究成果發表于《International Journal of Legal Medicine》期刊。
為了探究這些問題，研究人員回顧性分析了2019年9月至2021年9月間，在該院為法醫年齡估計目的連續進行的90例采用雙臂抬高體位的MCE CT掃描數據。所有掃描均使用64排CT機（Siemens Edge）以120 kVp管電壓、37 mAs參考管電流及自動劑量調制完成。關鍵的影像學與劑量數據均從圖像存檔與通信系統（Picture Archiving and Communication System， PACS）中提取，包括有效管電流（mAs eff）、容積CT劑量指數（CTDIvol）、劑量長度乘積（Dose Length Product， DLP），并根據DLP乘以胸部器官特異性轉換系數（0.0137）計算出有效劑量（Effective Dose）。研究人員回顧了定位像，測量了實際的CT掃描長度，并評估了肱骨頭是否被部分包含在掃描束內及其包含長度。根據掃描長度（短掃描：≤4 cm；長掃描：>4 cm）和手臂位置（雙臂外展（arms-out）：肱骨頭完全排除；雙臂內收（arms-in）：肱骨頭部分包含）對所有病例進行分組比較。統計上，除了常規的組間比較外，還通過多變量線性回歸計算了調整后的幾何均數比（Adjusted Geometric Mean Ratios， aGMRs），以量化掃描長度、肱骨頭包含程度和BMI對輻射劑量的獨立影響。
結果
1. 人群特征
90例連續CT掃描均納入分析，其中男性88例（98%），女性2例（2%）。研究對象的體重、身高和身體質量指數（Body Mass Index， BMI）中位數分別為62.0 kg、172.0 cm和21.1 kg/m2。
2. 掃描特征
所有病例的中位掃描長度為4.9 cm。其中，26例（29%）為短掃描（≤4 cm），64例（71%）為長掃描（>4 cm）。在手臂位置方面，35例（39%）實現了雙臂完全外展（arms-out），而55例（61%）存在單側或雙側肱骨頭部分包含（arms-in）。在短掃描組中，有10例為arms-out，16例為arms-in；在長掃描組中，有25例為arms-out，39例為arms-in。
3. 掃描長度對輻射劑量的影響
短掃描組（≤4 cm）的DLP和有效劑量均顯著低于長掃描組（>4 cm）。具體而言，短掃描組的有效劑量中位數為0.4 mSv，而長掃描組為0.4 mSv（p=0.007）。兩組間的BMI、有效管電流和CTDIvol無顯著差異。
4. 肱骨頭部分包含對輻射劑量的影響
與雙臂完全外展（arms-out）的掃描相比，肱骨頭部分包含（arms-in）的掃描在有效管電流、CTDIvol、DLP和有效劑量上均顯著更高。例如，arms-out組的有效劑量中位數為0.4 mSv，而arms-in組為0.5 mSv（p=0.003）。兩組間的BMI和掃描長度無顯著差異。
5. 掃描長度與手臂位置的聯合效應對輻射劑量的影響
有效劑量在短掃描且雙臂外展（≤4 cm, arms-out）時最低，為0.38 mSv；在長掃描且肱骨頭部分包含（>4 cm, arms-in）時最高，為0.49 mSv。這意味著最優方案比最差方案的劑量降低了22%。有趣的是，短掃描但肱骨頭包含（≤4 cm, arms-in）與長掃描但雙臂外展（>4 cm, arms-out）的有效劑量中位數相同，均為0.41 mSv。這表明，不理想的手臂擺位（導致肱骨頭被掃入）所帶來的劑量增加，可以被縮短掃描長度所抵消；反之，過長的掃描長度所帶來的劑量增加，也可以被理想的手臂外展擺位所補償。
6. 掃描長度、肱骨頭包含和BMI對輻射劑量的量化影響
根據多變量回歸分析得出的aGMRs，CT掃描長度每增加1厘米，有效劑量約增加8.3%；肱骨頭包含長度每增加1厘米，有效劑量約增加6.8%；BMI每增加1個單位（kg/m2），有效劑量約增加4.1%。
結論與討論
本研究量化了在雙臂抬高體位下，掃描長度、肱骨頭部分包含和BMI對MCE CT輻射劑量的獨立與聯合影響。核心結論是：采用短掃描（≤4 cm）并確保雙臂完全排除在掃描束外（arms-out），可以將MCE CT的有效劑量顯著降低22%，達到0.38 mSv。這一數值比之前采用雙臂抬高體位研究報道的最低劑量（0.6 mSv）又降低了37%，充分展示了聯合優化策略的潛力。
討論部分深入闡釋了這些發現的實踐意義。首先，研究揭示了即使在“雙臂抬高”這一推薦體位下，不精確的擺位導致肱骨頭被部分掃入的情況在實踐中非常普遍（本研究高達61%），這主要源于手臂放置方式（如平行于頭部）可能導致掃描前無意移動。研究建議采用“雙臂交叉于頭頂，雙手握住對側肘部”的姿勢，以最大限度地減少移動并確保肱骨頭被排除。盡管掃描長度每厘米增加的相對劑量百分比（8.3%）略高于肱骨頭包含（6.8%），但在本研究中，由于中位肱骨頭包含長度（1.8 cm）大于中位過長掃描長度（1.0 cm），肱骨頭包含對總劑量的實際貢獻更大。這突顯了精確擺位與縮短掃描長度同等重要，甚至在某些情況下更為關鍵。
其次，研究證實了將掃描長度嚴格限制在4 cm以內的提議仍然有效且必要，但實踐中有難度（本研究中僅29%的掃描達到此標準）。作者建議優化掃描計劃方法，例如將掃描下界定為鎖骨上輪廓下方30 mm處，而非鎖骨下輪廓下方10 mm處，可能有助于更一致地實現目標長度。
此外，BMI對劑量的影響（4.1%/單位）也不容忽視，對于BMI較高的個體，更嚴格的掃描長度控制和擺位優化顯得尤為重要。
當然，研究也存在一些局限性，如單中心、單機型設計可能限制結果的普適性，以及未探討極低管電壓/電流協議的潛力等。但這些并不削弱本研究核心結論的價值：對于法醫年齡估計這類非醫學目的的放射學檢查，通過細致的患者擺位教育和精確的掃描長度規劃，可以實質性降低年輕受檢者的輻射暴露，這既是技術優化，也體現了深厚的倫理關懷。本研究為放射科醫師和技術人員提供了一套清晰、可量化的操作指南，將有助于推動MCE CT掃描在滿足診斷需求的同時，最大程度地踐行輻射防護原則。
