中国辐射卫生  2016, Vol. 25 Issue (5): 569-572  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2016.05.027

引用本文 

王道庆, 刘玉丽. 多层螺旋CT检查辐射危害控制探讨[J]. 中国辐射卫生, 2016, 25(5): 569-572. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2016.05.027.
WANG Dao-qing, LIU Yu-li. Multislice spiral CT Examination Control of Radiation Hazards[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2016, 25(5): 569-572. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2016.05.027.

通讯作者

刘玉丽, Email:chlelyl@163.com

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收稿日期:2016-03-17
修回日期:2016-06-23
多层螺旋CT检查辐射危害控制探讨
王道庆 , 刘玉丽     
山东省医学科学院附属医院, 山东 济南 250031
摘要目的 探讨多层螺旋CT检查X射线辐射危害的控制策略, 达到CT检查合理优化应用。方法 结合西门子64层螺旋CT电离辐射特点, CT设备质控管理以及相关放射卫生规范规定, 对多层螺旋CT电离辐射的特征、危害性、剂量控制进行归纳总结。结果 控制多层螺旋CT检查的X射线辐射危害不仅要在技术层面降低受检者的辐射剂量, 还要提高医务人员和公众的辐射安全防护文化水平来降低集体剂量。结论 在保证多层螺旋CT检查诊断利益基础上, 提高工作人员CT操作技术水平同时, 强化医务人员和公众的辐射安全文化意识, 来优化合理的应用CT检查, 以最大限度的降低多层螺旋CT检查的X射线辐射危害。
关键词辐射危害    螺旋CT    辐射安全文化    剂量    防护    
Multislice spiral CT Examination Control of Radiation Hazards
WANG Dao-qing , LIU Yu-li     
Affiliated Hospital of Shandong Academy of Medical Sciences, Jinan 250031 China
Abstract: Objective In this experiment we discussed the control policy of X ray radiation hazard during MSCT, to get the best usage of CT examination. Methods Combining the feature of ionization radiation of 64 slices MSCT, as well as the rules of radiation health and the quality control management of CT equipment, we sum up the feature, hazard, contropolicy of ionization radiation in MSCT. Results To control of X ray radiation hazard during CT examination, we need to reduce the radiation dosage during the technology aspect, as well as reducing the total dosage by improving the safety protection knowledge of the ordinary people and the medical staff. Conclusion We should improve the safety protection knowledge of the ordinary people and the medical staff to optimizing the usage of CT examination, to decrease the X-ray radiation hazard during MSCT.
Key words: Radiation Hazards    Spiral CT    Radiation Safety Culture    Dose    Protection    

CT设备应用于临床40多年来,随着医疗科技进步,不断更新完善,尤其是多层螺旋CT近些年的发展,影像质量的改善,扫描速度的提高,促进了CT在临床上的利用率,也导致了接受CT电离辐射人次数增加。在以往20多年里,全世界CT检查量平均增幅达8倍,国内超过12倍[1]。由此引起CT检查的X射线电离辐射危害也日益成为重要的辐射卫生问题。本文主要总结多层螺旋CT电离辐射的特征、危害性及辐射剂量增加的原因,探讨降低X射线电离辐射剂量策略,利用提高公众安全文化意识和有效防护措施来降低CT检查带来的X射线电离辐射危害。

1 多层螺旋CT电离辐射危害性、剂量指数及特征 1.1 多层螺旋CT电离辐射的危害性

多层螺旋CT检查对人体x射线电离辐射,一次胸部CT检查约相当于300张胸部X射射线平片辐射剂量; 一次64层螺旋CT冠脉血管成像造影检查约相当于700张胸部X射线平片辐射剂量。X射线剂量大幅增加加大了对受检者潜在辐射危害度,在高吸收剂量下,X射线使人体中细胞和DNA染色体损伤增加,导致某些基因发生突变,使患肿瘤疾病的危险性增大,最终导致癌症。据相关资料,人在遭受250mSv以上辐射剂量时诱导癌症[2]。具有10 mSv有效剂量的成人腹部检查会增加致癌风险1/2000,生长发育期的儿童对X射线影响的灵敏度高于成年人,女孩比男孩对X射线更敏感[3]。CT电离辐射给人体所带来的危害具有一定潜伏期,近期效应不明显,这也就是公众对CT电离辐射危害度忽视的原因。

1.2 多层螺旋CT辐射剂量测量及剂量指数

多层螺旋CT的辐射剂量测量,是CT设备质量控制状态检测项目之一。目前普遍使用CT-SD16大长杆电离室检测仪,有机玻璃标准的剂量模体(分:头部模体d = 16 cm,躯干模体d = 32 cm),每个模体都有若干个长度10cm的电离室洞用于测量剂量,分别分布在3、6、9、12点钟位置。可以在CT扫描装置X射线野的任何位置测量剂量,通过一次扫描测量得到许多重要的参量,如CT剂量指数CTDI100、CTDIw、CTDIvol、剂量长度乘积DLP等,单位: mGy,这些参量是推算CT机所致受检者接受到的x线辐射剂量的基本参数。

西门子64层螺旋CT每次检查中显示的CTDIvol值是整个扫描容积范围内的平均辐射剂量,DLP值是Z轴扫描长度L与CTDIvol乘积,用它们来评价多层螺旋CT扫描的电离辐射风险是非常有价值的。国际放射防护委员会(ICRP)以DLP建立的CT的诊断医疗照射指导(参考)水平(包括针对成年或儿童受检者),已经在约束和控制CT扫描所致受检者吸收剂量,推动医疗照射防护最优化方面发挥了重要作用[4]。有效剂量E: E = k·DLP,单位mSv,式中不同部位的转换系数k值大小参见欧盟委员会(CEC)关于x-CT的质量标准指南[5],用它来估算每个受检者所受照射的全身有效剂量。

1.3 多层螺旋CT的X射线电离辐射的特征

多层螺旋CT的X射线电离辐射主要来源于x-CT球管射线束,其次是CT球管套漏射线和对物体产生的散射线,以及扫描室内空气发生X射线电离产生臭氧等射介产物。CT机扫描时X射线辐射不同于X射线机。X射线机曝光条件一般为60 ~ 100 kV、5 ~ 20 mAs,x射线束从球管发出穿过人体后到达成像接收器,X射线强度是持续衰减的,只有一侧体表面接受X射线照射; 多层螺旋CT机扫描时X射线球管是围绕受检者旋转,成像的断层面各个方向都接受X射线照射,扫描参数一般为100 ~ 140 kV、50 ~ 850 mAs,辐射剂量在层面中心和体表有较大的差值。

按照CT检查操作规范进行常规扫描,回顾我院利用西门子64层螺旋CT检查过的颅脑、颈椎、胸腔、腰椎、腹盆腔五部位各50例患者,20例心脏冠脉造影患者。64层螺旋CT显示扫描的辐射剂量报告数值:颅脑平均有效毫安秒380.00 mAs,平均CT剂量指数CTDIvol为55.75 mGy(16 cm),DLP为802.74 mGy; 颈椎平均有效毫安秒205.00 mAs,平均CT剂量指数CTDIvol为14.09 mGy(32 cm),DLP为276.93 mGy; 胸腔平均有效毫安秒81.33 mAs,平均CT剂量指数CTDIvol为7.79 mGy(32 cm),DLP为249.50 mGy; 腰椎平均有效毫安秒355.80 mAs,平均CT剂量指数CTDIvol为27.32 mGy(32 cm),DLP为698.20 mGy; 腹盆腔平均有效毫安秒149.00 mAs,平均CT剂量指数CTDIvol为11.45 mGy(32 cm),DLP为533.65 mGy; 心脏冠脉造影平均有效毫安秒850 mAs,平均CT剂量指数CTDIvol为47.28 mGy,DLP为763.03 mGy。

多层螺旋CT,像64层、256层、320层到动态500层的“宝石” CT,设备各种性能参数不断提高,超高速扫描、极薄层重建,虽然解决了常规CT难于观察的运动脏器解剖细节的诊断,在心脑血管等疾病的诊治中发挥着必不可少的重要作用,但是多层螺旋CT检查致使受检者接受到相对高的X射线辐射剂量,常常可以接近已知增加诱发癌症几率的水平。

2 多层螺旋CT辐射剂量增加的原因 2.1 临床应用范围不断扩大

近几年多层螺旋CT设备,无论在图像采集处理能力,还是在操作技术上,都使的扫描速度加快,图像质量提高,致使临床医生大多依赖于CT检查诊断疾病,造成了多层螺旋CT在医学影像学检查中所占的比例不断攀升,公众辐射总剂量明显地增加。如使用小于1螺距薄层扫描的头颈部血管、冠状动脉血管成像技术,多期造影增强技术,已很普遍应用于临床中,这些技术应用又缺乏指南,致使受检者接受到较多的X射线辐射剂量; 多层螺旋CT引导下非血管介入微创治疗,需要通过多次重复扫描进行精确定位,也使被治疗者接受辐射剂量数倍增加。

2.2 重影像诊断、轻设备操作

国内大部分医院管理者仅重视放射诊断医师的水平,而忽视CT操作技术,认为CT操作是一种技术含量低的工作。放射技师与诊断医师之间又缺乏互动性,技师不负责诊断,医师不负责操作,形式上分工明确,造成放射技师诊断水平较低,使CT检查过程机械化,为防止漏诊,放射技师可能采用扩大范围进行检查,怀有“宁滥毋缺”的检查心理,造成CT辐射剂量不应有的增加。部分放射技师不区分受检者状况和检查目的采用相同扫描方案检查,不实行个性化扫描方案,例如复诊患者和初诊患者扫描方案就不应该相同,复诊患者就诊时带有老片,检查应该更有针对性,扫描范围可以适当缩小,多期强化可适当减少扫描次数,这样患者所接受的X射线辐射剂量就会相应降低。

2.3 对检查适应证掌握不严

临床医师热衷用CT诊断一切,这对多层螺旋CT检查的适应症掌握存在偏差,造成越来越多地将多层螺旋CT应用于普通疾病的诊断。放射CT诊断医师也只想要质量最好的图像,过分追求高分辨高对比,为获得高清晰图像一味的追求高分辨、薄层、多时相、高mAs和大范围CT扫描,用过量的辐射X射线来获取CT影像,却没认识到x射线辐射所致的代价。

3 多层螺旋CT降低辐射剂量策略:

为达到多层螺旋CT检查应用合理化,在CT检查诊断给受检者带来利益的同时,我们要控制其所致的x射线辐射危害,策略应从以下三大方面解决。

3.1 CT设备的软硬件的开发及质量控制

当今CT的研发机构和生产方已意识到CT检查x射线电离辐射对人体的危害性,围绕合理降低受检者辐射剂量,研发了高性能硬件,如高频高压发生器、高容量的x射线CT球管及高效率的CT探测器等; 研发了保证图像质量情况下多种降低辐射剂量的软件,如图像重建算法软件、自动剂量调制软件、降噪和伪影抑制软件等。GE公司生产的“宝石” CT能谱成像就是得益于对探测器材料及图像重建技术的重大突破,在同一mAs的扫描条件下,能谱成像的图像质量等同于常规CT 120kV的图像质量,但辐射剂量只有常规CT扫描的76.1%[6]。西门子生产商针对多层螺旋CT推出SAFIRE(原始数据域迭代重建)算法,经FDA认证,可以在改善图像质量的前提下,降低54% ~ 60%的剂量要求[7]。西门子多层螺旋CT设备均使用了自动剂量控制CareDose4D技术,相比不选择该技术的CT设备,在同等图像质量的前提下可减少约40%辐射剂量。

为确保CT设备始终处于最佳状态运行,对新安装的CT设备严格进行验收检测,做好日常运行中的维护保养,定期进行状态检测和稳定性检测,主要对辐射剂量、扫描层厚、CT值、设备噪声、图像均匀性、高对比度分辨力、低对比度分辨力、扫描架倾角及X射线管电压等性能参数检测,保证获得最佳的成像质量。

3.2 制定个性化扫描方案

医院根据自身CT设备条件,以ALARA(as low as reasonably achievable)理论作为CT辐射剂量控制原则,探索适合自己设备的个性化扫描方案,针对被检者年龄、体型、检查部位、检查目的及扫描范围采用个体化设置扫描参数(kV、mAs和螺距等)。有研究表明,选择适当的mAs,在其它参数不变的情况下,mA在80 ~ 180之间时,mAs每递增10%,辐射剂量长度乘积DLP增加6.2 ~ 12%[8]。对于鼻咽部、肺部高对比的部位,由于组织间本身存在着良好密度差别和气体对X射线的低吸收率,一定程度的组织噪声的增加不会使组织对比度明显下降,可采用低剂量扫描方案。肺部肿瘤患者,采用120 kV、30 mAs低剂量CT扫描引导穿刺活检,在保证穿刺准确率的同时,其辐射剂量仅为120 kV、120 mAs常规扫描方式剂量的1/3。

3.3 做好辐射安全文化建设

面对CT检查x射线辐射危害日益突出问题,通过提高医院医务人员和社会公众的辐射安全文化素养,减少CT检查频率来降低整体人群的剂量负担,是最有效的控制CT检查x射线辐射危害的方法。我们CT放射医务人员、临床医师及医院管理人员应该具有正确的思维态度、丰富的辐射卫生常识和强烈的责任心,严格完成与CT辐射安全实践有关的任务。结合医院实际情况成立由院级领导、医务科主任、科室主任及放射工作人员组成放射诊疗安全与防护管理领导小组,负责辐射安全管理,明确每个人对辐射防护与安全的职责,制定CT室工作制度、辐射事故应急预案,规范CT检查流程,设立辐射安全兼职管理员,定期进行人员辐射防护安全知识培训、设备检测和个人剂量检测,张贴醒目清晰的辐射标识、CT检查注意事项、辐射危险告知宣传画,设置CT设备工作警示标志灯,置备必需的防护用品。形成CT检查辐射危害告知制度,普及公众的辐射危害的相关知识及辐射安全的防护意识; 经常性地临床科室与CT室之间交流,用合理规范的、行之有效的CT检查方法来制约滥用CT检查的行为,对患者是否进行CT检查应根据临床适应证和防护原则进行斟酌分析,确有正当理由方可进行,保证CT检查利益最大化。平时工作中教育公众充分认识有关CT检查的风险和益处,使受检者能做出有利于自己健康的明智决定。

4 多层螺旋CT电离辐射安全防护

我们国家高度重视辐射安全防护工作,颁布了《职业病防治法》、《放射性同位素与射线装置放射防护条例》、《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》、《CT检查操作规程》等若干专项法规和标准,来指导辐射安全防护工作的管理。为保障公众、受检者和放射工作人员及其后代的健康和安全,我们要做好多层螺旋CT检查X射线电离辐射的安全防护。

多层螺旋CT电离辐射防护应遵循1990年ICRP建议中给出放射防护三项基本原则,即辐射实践的正当化,辐射防护的最优化和个人剂量限值。进行CT检查必须具有适应证,在保证CT受检者诊断质量的前提下,CT辐射剂量应尽可能地保持在合理的最低水平; 个人剂量限值是为保护个人ICRP制定的防护剂量水平,是与人相关的,为了防止有害的确定性效应,任一器官或组织所受的年剂量当量不得超过下列限值:眼晶体150 mSv,其他单个器官或组织500 mSv[9]

做好多层螺旋CT扫描前的准备工作,取得受检者的配合,尽量缩短CT扫描时间,避免重复扫描,扫描时工作人员和陪护者离开扫描室,确实要陪护时要穿上防护衣,尽量远离CT球管,受检者非扫描部位应用铅巾、铅帽等防护用品遮盖防护,尤其是对眼晶状体、腺体(甲状腺、性腺、乳腺)等部位遮盖防护。扫描室防护工程,由专业厂家设计施工,门窗、主屏蔽墙应≥4 mm铅当量防护厚度,侧壁和天花板应≥3 mm铅当量防护厚度。

针对多层螺旋CT检查给受检者带来诊疗利益的同时,其所产生的X射线辐射危害必须引起重视。CT设备生产厂家在每一项新技术的研发和应用时,必须考虑到多层螺旋CT的辐射对人体的危害性。我们CT放射医务人员不仅要在技术层面上控制辐射剂量,还要普及提高医务人员和公众的辐射安全防护文化水平,做到优化合理使用多层螺旋CT检查,把辐射危害风险降至最低。

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