近年来, X射线CT技术飞速发展, 目前带有两个X射线球管的双源多层螺旋CT已投入应用^[1], 并且在放射诊断中应用越来越广泛, 设备数量与接受CT检查人数均逐年增加。根据我国"九五"期间医疗照射频率水平调查数据, 我国1988年X射线CT检查总人次数已达到2 000万^[2]。目前我院每天平均CT检查约120人次。由于CT使用的放射源为X射线, 是一种基因毒素, 可以诱发组织的细胞凋亡^[3], 甚至影响人类的遗传性, 使受辐射的人群及其子女的寿命缩短^[4], 特别是儿童及青少年对X射线高度敏感。因此, 了解CT的辐射特点, 科学合理地选择扫描条件及成像方式, 积极做好病人的辐射防护, 对于CT工作者来说尤为重要。自从我院引进16层螺旋CT以来, 我们在婴幼儿颅脑检查中对CT扫描参数进行了最优化选择, 减少了受检者的受照剂量, 取得了较好的防护效果。

1 材料与方法 1.1 扫描及成像设备

东芝Aqulion16层螺旋CT机, 扫描方式为轴扫4mm × 8mm, 可自动记录扫描剂量信息(doseinformation)即单次扫描的CT剂量加权指数(CTDIW)和剂量长度乘积DLP (累计受照射剂量)。

1.2 病例材料

选取在我院小儿科和产科疑有脑部疾病已死亡的幼儿及婴儿患者10例, 其中男6例, 女4例, 龄5d~3岁, 平均1岁零2个月。在死亡后6h内征得家属同意, 将10例病例分别进行16层螺旋CT常规扫描和16层螺旋CT优化扫描。

1.3 检查方法 1.3.1 婴幼头颅16层螺旋CT常规扫描参数

120kV, 300mA, 0.5s/rot, 采用四排探测器, 四组扫描模式, 即一次头颅扫描检查, 需要扫四圈, 出16层图像; 扫描厚度第一组3mm, 第二组~第四组8mm, 并在横断面上找一副前后径最大的图像, 测量其头颅前后径的最大值。将曝光量值和其CTDIW值及DLP值归类记录分别列入表 1。

1.3.2 优化扫描参数

根据头颅的前后径的大小10例病例分为二组进行16层螺旋CT优化扫描, 分别把扫描四组层面作为研究对象, 以常规扫描剂量为参照, 四组层面均以其常规剂量的90%为起始扫描剂量, 追踪扫描, 逐次减少一个曝光量级10mAs, 待扫描出一层图像后, 由3名副主任医师分别独立评判图像质量, 可通过窗技术适当调整图像质量, 若该图像的对比度、分辨力、图像噪声、密度等都能达到诊断要求, 则降低一个曝光量级, 直至三者中一名以上认为影像质量不能达到诊断要求, 则上一个曝光量级为该患者头颅的最优化剂量扫描的剂量阈值, 并将此值和其CTDIW值及DLP值据其头颅上下径大小归类记录分别列入表 2。在优化扫描计划中, 根据人体头颅的解剖特点, 第二圈的位置区是头颅前后径最大, 适当增加mAs, 而第一, 第三, 第四圈均采用低一档mAs。头颅最大前后径95mm~120mm组扫描参数为:第一, 第三, 第四圈为100kV, 160mA, 0.5s/rot, 第二圈为:100kV, 180mA, 0.5s/rot; 头颅最大前后径121mm~155mm组扫描参数为:第一, 第三, 第四圈为: 100kV, 180mA, 0.5s/rot, 第二圈为:100kV, 200mA, 0.5s/rot。后续患者同等级头颅前后径行CT扫描时, 则以此值为参照曝光量值。

2 结果

由表 1, 表 2可知, 优化的16层螺旋CT扫描摸式曝光量量比常规16层螺旋CT扫描的曝光量减少38%~45%;优化的16层螺旋CT扫描受照剂量CTDIW值及DLP值均比常规16层螺旋CT扫描受照剂量减少38%~45%。

3 讨论

国际放射防护委员会(ICRP)在关于辐射效应的危险度中指出:在受到小剂量辐射的人群中, 引起的辐射危害主要是随机效应即辐射诱发的各种致死性癌症, 如白血病, 肺癌, 甲状腺癌, 骨癌, 皮肤癌等和严重的遗传性疾病, 且这些随机效应的发生是受到辐射剂量、受辐射部位及受辐射者年龄、性别等因素影响。国外许多学者研究发现, 当人体受到大剂量不必要的放射线辐射时, 会诱发甲状腺癌^{[5, 6]}, 而低剂量, 分次小剂量照射时, 不会诱发甲状腺癌^[7]。婴幼儿颅脑部病变做放射影像学检查时, 因其各器官系统未发育成熟, 特别是某些对射线敏感的器官系统如眼晶体, 甲状腺, 性腺, 血液和造血系统等, 不必要的或过量的放射线照, 其致癌效应发生的几率会大幅度增加, 易诱发上述多种癌症。为了尽量避免这些随机效应的发生, 减少受检者受到的辐射剂量是最为有效的方法之一。

首先CT是一种数字化成像技术, 图像的采集和显示是两个独立的过程, 当CT曝光量过大时, 图像并不变黑, 而仅仅是图像质量的改善; 其次CT图像将全部灰阶显示在选定的CT值范围内, 结果是强化了图像的噪声, 这种噪声引起了图像质量的下降, 要改善图像质量就必须增加曝光条件, 基于以上原因, 良好的CT图像常常带有较高的病人辐射剂量, 而CT工作者并未觉察^[8]。平时工作中, 很少有工作人员主动因受照剂量而调节扫描参数。一些文献提到低剂量婴幼儿头颅扫描, 但是我们也不过分讲低剂量扫描, 因为扫描剂量低, 图象质量下降, 很有可能造成误诊, 这样就起不到检查的目的。所以我们的前提是保证图象质量的情况下, 优化扫描参数, 达到一个图象质量与受照剂量都能接受的水平, 经过我们对二种扫描方式的曝光量、CTDIW、DLP记录的对比分析, 优化的16层螺旋CT扫描模式曝光量与受照剂量均明显小于常规16层螺旋CT扫描的曝光量与受照剂量。根据防护最优化原则, 我们现在对婴幼儿都做16层螺旋CT优化扫描。由于婴幼儿颅骨及脑组织发育尚不成熟, 其对应的组织密度不如成人高, 且颅骨, 脑组织及脑室系统三者间自然对比度亦很好, 这也是优化剂量CT扫描技术运用的基础。我们采用优化的16层螺旋CT扫描技术, 根据头颅的解剖特点, 不同的层面采用不同的曝光量, 并恰当地降低曝光量, 同时适当调整窗宽、窗位, 使图像质量保持在较高的水平上, 在完全满足对病灶形态显示, 定性诊断的基础上, 最大限度的降低了受照剂量, 取得了明显的防护效果。这符合把辐射限制到可以合理达到的最低水平的放射防护原则^[9]。优化的16层螺旋CT扫曝光量比常规16层螺旋CT扫描的曝光量减少38%~45%;优化的16层螺旋CT扫描受照剂量CTDIW值及DLP值均比常规16层螺旋CT扫描受照剂量减少38%~ 45%。大大降低了病人受到的辐射危害, 减少了患者的致癌几率, 同时由于降低了CT机X射线管的管电流, 节省了X射线的耗损, 从而降低了检查成本。故优化CT扫描技术参数在婴幼儿颅脑部病变放射诊断中有很大的应用与防护价值。