目前，作为世界十大较高发病率与死亡率的食管癌(esophageal carcinoma)^[1]已经成为危害我国人民健康的消化道主要疾病，在食管癌治疗中，手术切除依然是最有效的根治方法，患者术后的3~5年存活率维持在20%~40%左右^[2]。伴随着食管癌手术的开展，食管癌患者术前及术后CT检查已经成为常规例行检查，其对于明确癌灶周边情况、淋巴结转移情况及术后恢复有着重要的意义^[3]。然而，随着CT扫描设备的迅速发展，扫描技术的不断飞越，不同扫描设备的所产生的X射线量千差万别，食管癌患者在治疗过程中所接受的辐射剂量也不尽相同。根据国内高林峰^[4]、闵楠^[5]、杜广芬^[20]等学者研究分析后均指出，医用X射线CT检查中，仍需要完善医疗照射指导水平，建立实用科学的放射诊断医疗照射参考水平。

本实验应用西门子医疗集团生产的普通64层单源螺旋CT及炫速双源64层螺旋CT对食管癌患者检查中患者有效剂量水平进行统计分析。西门子炫速双源CT是西门子公司的第二代双源螺旋CT，相比于普通双源CT，其拥有着炫速扫描技术、Stellar探测器技术及SAFIRE技术(正弦图确定迭代重建技术)等一批新的扫描技术^[6-7]。因而，比较普通单源螺旋CT扫描模式、炫速双源螺旋CT单能扫描模式及炫速双源螺旋CT双能扫描模式等，相同扫描条件下，患者的有效剂量的变化有重要意义。同时，实验应用仿真人体模型，对正常人体的组织、器官等的分布，脊椎的弧度等进行模拟，使得CT扫描时对射线照射的影响更加真实。

1 材料与设备 1.1 仿真人体模型

采用国产的成年男性仿真人体体模，包括头、颈、胸、腹及部分四肢。

1.2 剂量计和实验仪器

热释光剂量计TLD采用了氟化锂，LiF (Mg、Cu、P)粉末，型号TLD 2000P，线性范围约5×10^-7~10×10^-7Gy，颗粒度为80~200目。经过退火炉240 ℃退火12 min，自然冷却以后密封灌装于直径约2 mm，长度约2.5 cm的塑料管中。热释光剂量仪，型号为RGD-3B，量程范围为0~9.999 Gy。退火炉，北京康克洛电子有限公司生产的200B型TLD远红外精密退火炉。所有测量仪器及剂量元件经中国计量科学院检定并在检定有效期内。CT机为西门子公司生产的普通64层单源螺旋CT及炫速双源64层螺旋CT。

1.3 实验方法 1.3.1 实验条件

普通单源螺旋CT及双源螺旋CT扫描条件均设置成：螺距128×0.6 mm；FOV为376；扫描范围自下颌下至上腹部(肝脏结束)，扫描长度为435 cm；扫描过程保持CAREDose4D关闭。

普通单源螺旋CT、双源螺旋CT单能扫描模式扫描条件设置为：120 kV，210 mAs；双源螺旋CT双能扫描模式扫描条件为100 kV，Sn140 kV，210 mAs。

1.3.2 剂量计布放

按照国际放射防护委员会(ICRP)第103号出版物中推荐的组织或器官相应位置，在仿真人体模型打孔并布放剂量计。每孔放置一个剂量计，共190个剂量计。

1.4 扫描

将布置好剂量计的人体模型分别放置于单源螺旋CT、双源螺旋CT单能扫描模式及双源螺旋CT双能扫描模式下进行扫描。并在每次扫描结束后，规整、保存，每组均保留本底剂量计10个。

1.5 读数

用热释光剂量仪对热释光剂量计的氟化锂粉末进行读数。

1.6 计算体模受照剂量

器官或组织的吸收剂量D_{T, R}，D_{T, R}表示X射线在组织、器官内产生的平均吸收剂量，单位Gy。在李士骏主编的《电离辐射剂量学基础》^[8]中曾经表明，在光子等的吸收剂量计算中，D_T≈K_T。因此，器官或组织的吸收剂量：

$ {{\rm{D}}_{{\rm{T, R}}}} \approx {{\rm{K}}_{\rm{T}}} = {{\rm{X}}_{\rm{i}}} \cdot {{\rm{C}}_{\rm{f}}}/\left( {1000 \cdot 1.88} \right) \cdot {\rm{f}} $

红骨髓吸收剂量依据相关文献^[9]，确定不同骨骼中红骨髓含量。皮肤吸收剂量依据外科烧伤皮肤面积比例进行计算，头部6%，双上肢18%，颈部3%，躯干26%，双臀5%，会阴1%，双下肢41%。

体模的有效剂量，根据ICRP第103号出版物规定：

$ E = \sum\limits_T {{\omega _T}{H_T} = \sum\limits_T {{\omega _T}\sum\limits_R {{\omega _R}{D_{T, R}}} } } $

其中，ω_T为组织权重因子，ω_R为辐射权重因子，且在X射线能量范围内为1；

1.7 统计分析

采用Micosoft Excel 2010进行数据的整理和归纳。

2 结果 2.1 不同扫描模式下模体各器官及组织吸收剂量

双源螺旋CT双能扫描模式组、双源螺旋CT单能扫描模式组与普通单源螺旋CT扫描模式组不同器官、组织吸收剂量范围分别为0.126~329.7、0.114~317.8、0.123~321.2 mGy，各组中吸收剂量最低者均为性腺，最高者均为骨组织。同时，针对同一扫描模式下全身组织及器官中，皮肤、红骨髓、食道及甲状腺等的敏感组织或器官吸收剂量也相对较高。对于扫描野内的组织及器官如：肺、胃、乳腺、结肠等敏感器官的吸收剂量明显高于扫描野外的敏感器官，如：性腺、膀胱等。对于不同的CT扫描机器及扫描模式而言，双源CT与单源CT扫描下相同器官或组织吸收剂量差异不大。见表 1。

双源64层螺旋CT双能扫描下眼晶状体的吸收剂量明显高于其他两种模式，这与肝脏、性腺、皮肤等其他敏感器官的统计分析结果一致。见表 2。

2.2 不同的CT扫描机器及扫描模式下模体全身有效剂量

普通单源螺旋CT与双源螺旋CT在相同的扫描条件下，三者的全身有效剂量相差不大。双源螺旋CT的双能扫描模式略高于其他两种CT，而双源螺旋CT的单能扫描模式下患者全身辐射有效剂量最低。见表 3。

3 讨论

由于CT检查具有无创、安全、迅速、便捷以及极高的密度分辨力等优点，已成为临床检查中不可或缺的重要检查手段。伴随着当今信息科学技术的长足发展，螺旋CT的性能也快速提高。如西门子的炫速双源CT凭借其能量成像^[10]、FLASH扫描功能、食管癌诊断^[11]的双能扫描、肝脏与胰腺占位中双能扫描^[12-13]等功能，迅速获得临床的青睐。随着双源CT诸多功能的临床应用，CT检查中患者辐射剂量也随之增加。有关学者已经建议CT检查应在满足临床迅速获得需要的前体下尽量减少患者的辐射剂量^[14-15]。然而，目前的辐射剂量的研究多集中于介入手术中患者或医务人员的辐射剂量分析^[16-17]，对于日常的CT检查中患者的单次检查所受辐射剂量并没有过多的研究，尤其是新一代双源CT的应用研究也很少。西门子公司的二代双源64层CT配备了新的球管-探测器系统等设备，根据以往的研究发现，其比普通双源64层CT在头部血管造影中能降低患者辐射剂量^[18-19]。而对于常规双能扫描应用，患者的辐射剂量研究较少。

通过本实验的对比发现，在实验限定120 kV，210 mAs，FOV，螺距及扫描长度均相同的前题下，双源CT及单源CT扫描中患者的组织、器官吸收剂量和有效剂量基本相等。患者的有效剂量分别为：26.9 mSv(普通单源CT)，26.1 mSv(双源CT单能模式)，26.8 mSv(双源CT双能模式)。此研究结果较闵楠^[5]、顾海峰^[19]等研究结果略高。在扫描条件上，实验限定了120 kV，210 mAs的扫描条件，高于先前学者的研究，因而，最终推导出的患者有效剂量及各器官、组织接受剂量较以前研究结果略高。在日常检查中，随着患者实际检查目的的不同和患者个人条件的差异，相关辐射剂量会有所不同。就扫描野内外的器官或组织的吸收剂量而言，扫描野内骨组织的吸收剂量最高，其次是皮肤和红骨髓，而扫描野外的性腺和晶状体的吸收剂量则远低于其他敏感器官。

由于普通单源CT扫描、双源CT单能模式扫描和双源CT双能模式扫描，患者的有效剂量基本一致，因此，在实际应用中，可以不考虑患者的辐射剂量因素，而是根据临床需要选择适当的扫描模式。