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1、CT检查辐射剂量管理的探讨一 引言 自1972年Hounsfield发明CT后,医学领域就开始了巨大的革命性变化。CT采用横断面断层图像避免了组织结构的重叠干扰,可用于动态器官的检查。同时,由于多层螺旋CT检查的辐射剂量有所增加,X射线电离辐射对人体的损伤也越来越被人们所重视。 研究发现,CT辐射对人体的损伤因检查对象和器官部位不同而异。《美国医学会杂志》[1]发表的研究显示, 20岁的女性因1次标准心脏CT而增加的罹患癌症危险性,比80岁的男性高几十倍,年轻女性的乳腺对辐射最为敏感,而肺组织也是最易受到CT辐射危害的器官之一。 CT设备的快速发展和广泛应用,使人们对其辐射剂量的认
2、识也更加深入。美国医学物理师学会(AmericanAssociationofPhysicistsinMedicine,AAPM)和国际辐射防护委员会(InternationalCommissiononRadiologicalProtection,ICRP)已对CT检查制定了辐射剂量控制的参考标准,CT生产厂商也致力于提高图像质量和降低辐射剂量的研究,放射专业医师以及临床医师也已认识到合理实施CT检查的重要性。在RSNA2007的热点论坛上,Birnbaum[2]提出的“临床医师必须了解CT检查患者的辐射风险,以及为避免过度CT检查,对全身CT要有明确的临床指征”这一观点极具代表性。 目
3、前,欧洲已建立明确的CT检查指南,相对而言,国内尚缺乏类似的指南。同时,对于针对临床医师进行的辐射防护培训,特别是检查对象为年轻女性、儿童以及孕妇等特殊人群的CT检查与防护,尤需引起临床医师的关注。二 CT扫描方案的最优化 根据合理、可接受、尽可能低(ALARA)的辐射原则,对于CT检查的方案应根据诊断要求进行优化,以期达到合理的辐射控制。医疗设备研发企业同放射工作者一起,一直致力于研究各种方法以保证图像诊断要求的同时减少辐射剂量。在这种趋势下,现在投入生产及应用的CT设备在患者检查完毕后都要求必须有剂量报告进行保存,这更有利于对CT检查中辐射剂量进行管理。 1.减少CT检查辐射剂量
4、的方法 a.一般方法 CT成像的多种参数都影响CT的辐射剂量。通常降低管电压(kVp),减少旋转时间以及减少管电流(mA),增大螺距(Pitch)等都可以减少辐射剂量[3,4]。另外,一些功能和方法的合理应用也可以减少辐射剂量,如Bowti选择、重建算法的优化[5,6]和合理的扫描体位[7]等。CT中辐射剂量的测量与普通Ｘ射线摄影不同,通常采用CTDIvol,DLP以及有效剂量等来表述。 减少mA和旋转时间:虽然CT横断位成像,与普通X射线摄影不同,但辐射剂量减少与管电流和旋转时间乘积的减少仍成正比。减少管电流和旋转时间仍是一个最直接有效的方法。 增大Pitch:Pitch的增大
5、意味着扫描同样长度所需要的时间减少,相当于成像的时间减少,如果mA没有变化,总的mAs减少,辐射剂量减少(图1)。Pitch的比例影响辐射剂量,辐射剂量需要考虑Pitch值,而mAs常常被习惯用来评估辐射剂量。所以,西门子公司使用了有效mAs的概念,简化了Pitch的计算: 有效mAs=实际mA×降低管电压(kVp):降低kVp也可减少辐射剂量,但通常较少使用。因为kVp的改变会影响X射线质的强度,并影响CT值的准确性和增加图像噪声[8,9],对于较胖的患者该现象尤为明显。同时,减少kVp还可增加碘对比剂对X射线的衰减,在增强扫描中可增加图像的信噪比(SNR),例如肺动脉栓塞增强扫描[
6、10,11]或者心脏冠状动脉扫描[12]。 Bowti选择和重建算法的优化:Bowti选择其实是一种X射线的前滤过,而重建算法的优化又可称为图像的后滤过。两者的合理使用都可有效地减少噪声,前滤过可去除对人体影响较大的软Ｘ射线,提高Ｘ射线的光子转换效率,达到间接减少辐射剂量目的。Bowti选择还与检查部位有关,正确的选择可提高图像质量,如选择不当作用则相反。通常,儿童等体型小的患者选择小Bowti,以降低噪声和提高图像质量。 合理的扫描方法:合理的扫描方法包括减少扫描的长度[13]和扫描时避开辐射敏感器官。Niu的研究表明[7]:如扫描短轴避开射线敏感器官,再通过三维重组的方法获得所需
7、层面,可有效地减少患者的辐射剂量。 b.个体化方法 是否一种扫描方案就可以用于所有类型的患者扫描?是否所有检查使用低剂量方法扫描都可以获得满意的图像?答案显然是否定的。 有学者尝试CT检查辐射剂量控制的个体化,根据各种影响图像质量的个体因素提出了各种个体化方案,如mA自动调制技术,基于体重[14]、体重指数[15](BMI)以及扫描位置的体厚[16]宽度选择扫描方案,或者通过预扫描选择扫描参数的方法[17,18]。 mA自动
