随着CT机的不断增多和诊断频率的日益增加, 受检者的剂量已引起人们的普遍关注。目前国内外对CT受检者的剂量表述, 广泛采用单层扫描的CT剂量指数(CTDI)和多层扫描平均剂量(MSAD)。对CTDI的测量通常采用热释光剂量计(TLD)和100 mm活性长度的笔形电离室, 但对两者之间的差异关注不多。本研究通过测量常规CT检查时单层扫描的剂量分布曲线, 给出剂量分布的拟合方程, 利用不同的积分长度计算相应的CTDI值, 研究它们之间的差异。

1 材料和方法 1.1 模体

中国计量科学研究院研制的TM-1604型和TM-3201型头部和体部CT剂量监测模体, 其直径分别为16和32 cm、长为15 cm的有机玻璃柱。

1.2 测量仪器

北京核仪器厂生产的FJ-377热释光剂量仪; 北京防化研究所生产的LiF(Mg, Cu, P), 其规格为3.2 mm ×3.2 mm ×0.89 mm, 分散性小于5 %, 元件由中国计量科学研究院于水体模上用有效能量为70 keV的X射线刻度。

1.3 测量方法和内容

将标准的CT剂量模体置于日立W-1000型CT机上, 按临床常规的检查条件(见表 1)进行单层扫描, 分别测量模体中心轴和离体表 1cm处的剂量分布曲线。根据分布曲线求得散射线所致剂量与扫描中心距离的拟合方程D(Z)=Ae^-bz, 用下列公式(1)^[1]和公式(2)^[2]分别计算相应的CTDI值。

(1)

(2)

式中Ζ为垂直于断面层上某一位置, D(Ζ)为单层扫描时Ζ点的剂量, T为标称厚度。扫描层内的剂量以实测值计。

2 结果和讨论 2.1 结果

由单层扫描的剂量分布曲线所得的散射线所致剂量与扫描中心距离的拟合方程D(Ζ)=Ae^-bz列于表 2。用公式(1)和公式(2)算得的CTDI值列于表 3。表中CTDI的下角标P、C、W分别表示离体表 1cm, 中心轴及计权平均值。CTDI_W的计算公式^[2]如下:

(3)

模体内不同深度处的CTDI值不同, CTDI_P与CTDI_C的比值对体模和头模分别为1.88~2.36和1.14~1.26。

2.2 讨论

公式(1)和公式(2)的不同之处在于积分长度, 公式(1)根据扫描层厚T决定积分长度(14个T), 而公式(2)固定积分长度为100 mm(便于用100 mm活性长度的笔形电离室直接测量CTDI值), 与扫描层厚T无关。两者只有在扫描层厚为7 mm时才相符, 不然两者有差异, 并以体模内中心轴的CTDI的差异为最大。由表 3的结果可见, 当扫描层厚为5 mm时, 模体中心轴的CTDI₁₀₀对体部和头部的CTDI_F分别高估17 %~18 %和14 %; 离体表 1 cm处的CTDI₁₀₀则分别高估6 %~7 %和8 %。当扫描层厚为10 mm时, 模体中心轴的CTDI₁₀₀则低估CTDI_F17 %和11 %, 与Conway^[3]报道的头部中心轴的CTDI₁₀₀低估CTDI_F10 %~15 %相一致; 离体表 1cm处的CTDI₁₀₀则低估6 %和4 %。文献[3]指出, 当扫描层厚为1 mm时, 用笔形电离室测得的CTDI₁₀₀要高估CTDI_F达100 %。Knox^[4]提出用笔形电离室测CTDI时, 应对不同层厚的扫描作适当修正。

本文在日立W-1000CT机上测得的CTDI值均低于国际电离辐射防护和辐射源安全基本标准(IBSS)推荐的CT受检者剂量指导水平:头部50 mGy。腰部35 mGy和腹部25 mGy^[5]。不同部位扫描时其剂量变化趋势也与IBSS推荐的相一致, 头部扫描时剂量最大, 腹部则最小。