2. 天津金曦医疗设备有限公司，天津 300385;
3. 天津大学，天津 300072;
4. 中国医学科学院放射医学研究所，天津 300110;
5. 北京大学，北京 100871;
6. 湖南省职业病防治院，湖南 长沙 410007
2. Tianjin Jinxi Medical Equipment Co., Ltd., Tianjin 300385 China;
3. Tianjin University, Tianjin 300072 China;
4. Institute of Radiology, Chinese Academy of Medical Sciences, Tianjin 300110 China;
5. Peking University, Beijing 100871 China;
6. Hunan Prevention and Treatment Institute for Occupational Diseases, Changsha 410007 China
移动式头部锥束CT（CBCT）采用X线发生器以较低射线量进行锥形束投照，围绕全脑做环形DR（数字化X线摄影），把多次数字投照后的数据，在计算机中进行“重组”，然后在软件处理下将“重组”三维图像进行逐层切割，从而获得断层图像便于临床诊断工作。其具备放射剂量小、软组织成像优势的特点，主要应用于神经科、重症监护室、手术室以及移动不便的患者[1-3]。同时，在设备外壳内衬2 mm铅皮作为自屏蔽防护措施，用于降低其周围剂量水平，旨在保护医护人员、其他同室患者或陪护人员。由于移动式头部CBCT是新型医疗设备，其实际运行过程中的周围剂量水平分布未知，国内外尚无其对应的辐射防护要求。本文参照GBZ 130—2020《放射诊断放射防护要求》[4]和其他检测要求和方法[5-8]，采用AT1123剂量率仪测量其在临床使用状态下的周围剂量水平分布，探讨移动式头部锥形束CT对人员和环境的影响，为临床辐射防护管理工作提供数据支撑，也为出台相应的标准提供参考。
1 材料与方法 1.1 研究对象天津金曦医疗设备有限公司研发移动式头部锥形束CT（型号EVISION-720），高1.6 m、宽1.5 m、厚0.8 m。额定管电压110 kV，额定管电流55 mA（系统软件中操作设定：70 kV、55 mA；90 kV、45 mA和110 kV、20 mA 3种出束条件），本研究选择临床常用110 kV、20 mA和24 s条件出束。移动锥形束CT由高压发生器、X射线管组件、数字平板探测器、旋转式X射线管支撑装置、探测器支撑装置、数字图像处理系统等组成（见图1）。
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图 1 测量过程中的模体摆放位置图 Figure 1 The position of the phantom in the measurement process |
白俄罗斯atomtex公司AT1123剂量仪，苏州市苏东医用防护设备厂的移动式铅屏风（1900 mm × 1000 mm，铅当量为2.0 mmPb），北京普林康有限公司的PLK-DT型CT头模（直径16 cm），卷尺和量角器等。凡是涉及到的计量器具均在中国计量科学研究院等进行校准。
1.3 检测方法 1.3.1 检测条件检测场地的温度为（22 ± 2） ℃，相对湿度为（45 ± 10）%，气压为（101.5 ± 0.5） kPa。检测时，将CT头模借助手术床固定在移动式头部锥形束CT孔径内，扫描FOV尺寸为250 mm，且射线束均有效投射到模体上。
1.3.2 检测位点和位置①根据设备扫描口中心距地面位置80 cm定初始测量点，0°为孔径正前方向，逆时针划分角度，分别为45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°方向；②分别选取距地面30 cm、80 cm和130 cm高度的3个平面进行测量；③检测距离：以扫描中心为初始位置，分别量取0.5 m、1.0 m、1.5 m等间隔0.5 m的布点方式；④设备孔径前0°、45°、315°方向1 m处，分别摆放移动式铅屏风，出束期间巡测距离铅屏风后30 cm的周围剂量当量率。
1.3.3 数据处理每个测量位置均测量3次，取平均值结合校准因子计算关注点的周围剂量当量率，检测结果均未排除本底数据；结合距离地面80 cm水平位的测量结果，采用OriginPro 9.1软件绘图，找出2.5 μSv/h为临时控制区边界。
2 结 果 2.1 距离地面30 cm平面剂量距离机器1 m处0°、90°、180°和270° 4个点的剂量当量率分别为125 μSv/h、1.5 μSv/h、2.7 μSv/h和1.0 μSv/h（图2）。
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图 2 距离地面30 cm平面剂量水平（μSv/h） Figure 2 Plane dose level at 30 cm from the ground |
距离机器1 m处0°、90°、180°和270° 4个点的剂量当量率分别为58 μSv/h、1.5 μSv/h、2.8 μSv/h和0.80 μSv/h（图3）。
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图 3 距离地面80 cm平面剂量水平（μSv/h） Figure 3 Plane dose level at 80 cm from the ground |
距离机器1 m处0°、90°、180°和270° 4个点的剂量当量率分别为38 μSv/h、1.5 μSv/h、2.0 μSv/h和0.78 μSv/h（图4）。
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图 4 距离地面130 cm平面剂量水平（μSv/h） Figure 4 Plane dose level at 130 cm from the ground |
摆放后的周围剂量：在孔径前0°、45°和315° 方向1 m处摆放铅屏风，在铅屏风后测量的周围剂量当量率分别为 0.37 μSv/h、0.22 μSv/h和0.54 μSv/h（图5）。
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图 5 铅屏风后剂量水平（μSv/h） Figure 5 Dose level after lead screen |
对孔径中心所在平面（距离地面80 cm）绘制2.5 μSv/h剂量边界曲线（图6橙色“勺”型曲线所示）。按照2.5 μSv/h为标准定义安全边界，CT孔径正前方5.5 m、孔径前45°方向3.5 m、孔径两侧0.5 m和孔径后方1.5 m以外为安全区域。
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图 6 2.5 μSv/h剂量边界图 Figure 6 2.5 μSv/h dose boundary map |
可移动式CT是近年来投入临床的一种新型放射诊断设备，具有体积小、重量轻、可单人推动、操作便捷可移动至床旁的优点，适于院前急救、急诊、神经内外科、监护室、手术室等科室或场景使用[9-10]。国内学者结合锥形束和平板探测器成像原理，研发出可移动式的CBCT，以期降低周围剂量场水平，并达到头部软组织成像的目的，但由于其多在开放空间使用，难免对医护人员、周围病患或家属产生辐射，进而可能导致危害周边人员的健康和安全，因此其辐射剂量大小一直是使用者关注的焦点[11]。
从辐射场角度的衡量，移动式头部锥形束CT（CBCT）辐射水平在距离孔径中心1 m处的4个点0°、90°、180°和270°的辐射率分别为58 μSv/h、1.5 μSv/h、2.8 μSv/h和0.78 μSv/h。而有文献报道螺旋式移动CT的辐射场数值：前方1.5 m处为120 μGy/h，后方4.5 m处为15 μGy /h，左边3.2 m处为60 μGy /h，右边2.8 m处为75 μGy /h。控制台操作位（距诊断床尾3 m，高1.3 m处）的辐射剂量为12 μGy/h；距诊断床尾5 m，高1.3 m处辐射剂量为3～12 μGy/h；距诊断床侧5 m，高1.3 m处辐射剂量为1.5～3 μGy/h[12-13]。出于剂量安全边界的考虑，移动式头部锥形束CT（CBCT）的2.5 μSv/h周围剂量当量率边界在扫描孔径正前方5.5 m、孔径前45°方向3.5 m、孔径两侧0.5 m、孔径后方1.5 m的范围（图6）。由于目前国家相关部门未出台移动式CBCT的辐射防护要求等标准或规范，本研究描画出移动式头部锥形束CT（CBCT）安全边界2.5 μSv/h，为临床医护人员、患者及家属提供相应的参考，并加强使用机构的辐射防护相关事宜。
为保护操作人员和受检患者，移动式CBCT采取加装铅屏蔽、铅玻璃、铅帘等辅助措施。本研究测量了放置铅屏风后的周围剂量当量，在机器的0°、45°和315°三个角度1 m处放置铅屏风，铅屏风后剂量分别为0.37、0.22和0.54（μSv/h）。根据本次测量结果，为最大程度保证操作人员安全，我们建议尽量在扫描过程，操作人员站在距离机器2 m以外的铅屏风后；如不放置铅屏风应站在距离机器5.5 m以外的地方；非操作人员应在距离机器孔径前5.5 m、机器两侧1 m或机器后方3 m以外的地方；周围患者应在机器两侧至少1 m外。
放射防护除了考虑剂量率，还要考虑累积剂量。假设移动式头部CBCT每次扫描时间为24 s，操作人员站在2.5 μSv/h的边界，可计算出一次扫描所接受的剂量为0.0167 μSv。当然，放射工作人员的有效剂量可以直接参考个人剂量监测数据，应加强使用机构和技术服务机构的个人剂量监测管理及剂量监测准确度工作[14-15]。根据GB 18871—2002的要求[16]，应对任何工作人员的职业照射水平进行监测控制，其连续5年的年平均有效剂量应小于20 mSv，在此结合未来使用单位可能建立的放射工作人员和公众的年有效剂量管理目标值5 mSv和0.2 mSv。如果对CBCT周围人员辐射剂量采用每年小于5 mSv和0.2 mSv的要求进行衡量（保守估算，暂不考虑居留因子），移动式头部锥形束CT每年扫描次数上限等于每年国家规定安全剂量上限 ÷ 锥形束CT每次扫描剂量，平均每天扫描的理论限次可达820次和32次，足够满足临床科室的一般使用。
但是本研究仍有不足，一是测试点没有足够密集，某些点位的辐射值没有获取；二是受限于医院环境，测量的结果可能与病房中实际工作时有偏差。因此对移动式头部锥形束CT（CBCT）实际工况的辐射水平仍需进一步研究。建议后期加强移动式头部锥形束CT（CBCT）的辐射防护管理工作；临床使用移动CBCT场所设置相应数量的铅屏风，确保周围人员和环境的健康和安全；国家相关部门及时出台移动式CBCT的放射防护要求，为相关人员辐射安全管理工作提供必要的技术支撑。
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