1972年世界上第一台X射线CT机问世, 1992年、1998年又分别诞生了双层和4层螺旋CT, 随后, 16、64、256、320层螺旋CT相继面世, 2005年又诞生了集两套成像系统于一身的双源64层螺旋CT并投入临床使用。方便、简捷、无创的检查手段和优质的图像质量不断提升着CT的临床地位, CT检查量与日俱增, 越来越多地被用来替代常规X线检查、健康体检和各种疾病(包括肺癌)的筛查。

不容置疑, CT的不断更新换代和技术的进步, 显著提高了疾病的诊断效果和不断满足临床的检查需求。因此, 日渐增长的CT临床应用价值使人们淡化了X射线辐射可能给受检者带来较高剂量的照射, 忽略了X射线辐射的危害, 明显增加了医疗照射所致全民的集体剂量负担。低剂量电离辐射是大于0、小于100mSv的电离辐射, 根据美国科学院(NAS)发布的电离辐射的生物学效应报告, 低剂量电离辐射的最小剂量也具有使人健康危险性增加的潜在危险。因为, 尽管是低剂量电离辐射, 它也具备足够的能量使生物分子键断裂, 造成生物体的DNA损伤, 也就存在引起癌变的危险。

其实, 我们每一次的医疗照射(X射线、核医学)都不能避免这种低剂量的电离辐射, 这种潜在的风险时刻威胁着人类健康。那么, 合理运用医疗照射是各国学者研究的热门课题, 既要做好肺癌的CT筛查, 也要尽量降低筛查所带来的潜在危险。所以, 有必要让公众了解X射线CT辐射的危险性, 增强放射防护与安全的意识^[1]。

1 CT辐射剂量的表达 1.1 CT剂量指数CTDI(CT Dose Index)

CT剂量指数CTDI是测量X射线在标准的CTDI模具中产生的电离量。其模具分头部和体部两种, 分别是16cm和32cm。为反映X射线剂量在体内的不均匀性, 提出加权剂量指数(CTDI_W)的概念。CTDI_W是指电离室在模具中心测量值和周边区域测量值的加权平均, 表达式为:CTDI_W=(CTDI₁₀₀中心)/3+2(CTDI₁₀₀周边)/3。

1.2 容积CT剂量指数(CTDI_vol)

容积CT剂量指数CTDI_vol代表在CT扫描时X、Y、Z三个方向上某点的平均吸收剂量分布, 表达式为CTDI_vol=CTDI_W/pitch(mGy), 式中pitch为螺距。

1.3 剂量长度乘积(DLP)

剂量长度乘积DLP为给定扫描方案中受照部位所接受的总剂量。DPL=CTDI_vol×扫描长度, 单位:(mGy· cm)。

1.4 组织或器官的吸收剂量(D)

组织或器官的吸收剂量D是所使用的诊断X射线沉积在单位质量组织或器官里的能量, 表达式为:D=dε/dm, 即吸收剂量是指致电离辐射授予某一体积元内物质的平均能量除以该体积元内物质的质量而得的商。

1.5 全身有效剂量(E)

全身有效剂量E是受检者各组织或器官吸收剂量的综合表达, 简单的计算方法是:E=k· DLP, k为组织或器官的权重因子或称转换系数, 不同部位的转换系数k值的大小可以参见欧盟委员会(CEC)关于CT的质量标准指南^[2](见表 1)。

2 影响CT剂量的因素 2.1 人为因素 2.1.1 使用方便的结果

因为CT对肺癌诊断的权威性, 常常被用作胸部疾病诊断的"常规武器", 使用频率高。并且, 检查过程中无论在是扫还是增强序列, 放射学家都力图做得完美, 很容易使他们做出增加扫描序列的决定。因为, 更多的判读可能会使他们有更多的自信, 加上医疗保护的原因, 使得放射学家每次都想得到最好的影像, 却忘了受检者所承受的辐射代价。

2.1.2 "过度筛查"

随着社会保障制度的完善和人们生活水平的提高, 很多常规X射线检查逐步淘汰而都被CT所替代。统计我科2009年1月~2009年3月间一组肺癌筛查群体235人, 男性135人, 女性100人, 最大年龄80岁, 最小19岁, 平均年龄47.20岁。19岁的受检者应该考虑用胸部X射线摄影检查。不严格控制肺癌筛查的指征, 只从医院的经济利益出发, 有"过度筛查"之嫌。

2.2 设备扫描参数

扫描参数包括采集层厚、管电压、管电流、噪声系数、扫描野、Z轴扫描范围及螺距等的优化组合。因为肺部是含气的器官, 本身存在着天然的对比, 所以肺癌的筛查大都采用低剂量扫描, 20~50mAs, 现在有人探索5~15mAs的超低剂量筛查。如果受检者的体重指数(BMI)较低尚可以使用, 否则图像噪声大、对比度差、纵隔淋巴结不易鉴别。

3 降低剂量的对策 3.1 严格控制肺癌CT筛查的适应症

详细了解肺癌高危因素的人群, 合理实施肺癌筛查行为, 能用胸部X射线摄影检查者坚决不用CT检查, 避免"过度筛查"。

3.2 合理使用扫描参数

严格遵循ALARA (as low as reasonably achievable)原则, 即最小有效剂量原则。根据受检体解剖、生理、病理特点及疾病诊断要求, 巧妙设置采集层厚、管电压、管电流、噪声系数、扫描野、Z轴扫描范围及螺距^[3]。

3.2.1 选择合适的管电压

管电压应根据受检者的体重指数(BMI)和心胸比率选择合适的管电压。因为辐射剂量与管电压的平方成正比, 适当降低管电压将大幅度降低有效剂量。

3.2.2 选择合适的管电流

管电流也应根据受检者的体重指数(BMI)和心胸比率选择合适的管电流, 还要考虑女性乳腺体积, 以及是否有假体和假体的材质。

3.2.3 扫描范围

应根据实际观察病变范围的需求来设置扫描层数, 既不能随意增加扫描范围而增加不必要的辐射, 也不能过分减少扫描范围而漏扫, 在常规的扫描范围之外留出适当余量即可。

3.2.4 螺距控制

螺距是减少剂量的有效方法, 在不损失诊断信息的情况下, 螺距系数增加50%可以减少放射剂量30%。

3.3 慎用重复扫描和薄层扫描

尽量减少多期扫描、重复成像, 慎用薄层扫描, 特别是大病灶更不能盲目使用薄层扫描, 不能拿更多的判读来增加医生的自信, 无限追求完美的图像是受检者风险无限上升的代价。应该在保证图像质量、满足诊断要求的前提下, 尽量减少病人的辐射剂量, 使病人用最小的剂量负担获得最大的诊断利益^[4]。