CT检査中受检者剂量通常用器官剂量和有效剂量表示^{[1, 2]}, 要确定上述两个量很费时, 一般临床CT使用者也很难掌握计算方法, 为此近年来很多学者提出了一些的物理量以有效表征器官剂量和有效剂量^{[3, 4]}, 然而这些物理量的提出都是基于1981年美国FDA引人了CTDI和多层扫描平均剂量(MS-AD)两个物理量, 随着CT技术的不断发展, 多层螺旋CT的应用不断广泛, 越来越多的学者对CTDI是否仍然适用于表征多层螺旋CT的受检者剂量提出了质疑^[5]。既然CTDI仅仅是一个受检者受照剂量的表征量, 而非直接用来估计受照剂量的量, 那么在多层螺旋CT剂量测量中, 是否可以选择其他更为直接的表征量是本项研究的出发点, 并基于CTDI的基本定义, 开展了如下实验。

1 材料和方法 1.1 剂量检测系统

100mm笔形电离室; 5mm点电离室; RADCAL剂量仪(RADCAL公司, 美国)。

1.2 CT扫描系统

PhilipsbrillanS64(飞利浦公司, 荷兰)。首先将CT扫描模式设定为常规单层轴扫模式, 扫描条件为120kV, 250mAs, 标称扫描宽度为10mm (16 ×0.625), 分别使用100mm笔形电离室和5mm点电离室测量扫描野中心轴空气中的剂量值, 记录剂量仪读数, 记为CTDI和D_air然后确定多层螺旋扫描模式, 扫描条件为120kV, 250mAS, 标称扫描宽度为40mm (64 × 0.625), 分别使用100mm笔形电离室和5mm点电离室测量扫描野中心轴空气中的剂量值, 读数记为DLP和D_point最终确定CTOI与D_air的关系、DLP与CTDI的关系, D_air与D_point的关系, 以及DLP与D_point的关系。

2 结果

按照上述方法, 分别在两种扫描模式下, 用两种电离室测量得到了一系列数据, 剂量读数见表 1.

为了更加明确各个读数之间的相互关系, 用列表的方式说明, 详见表 2。

从表 2中剂量读数的相互关系可以得出:

(1) 点电离室与笔形电离室在轴扫描模式下的剂量比值接近于1, 差异在2%左右;

(2) 点电离室在两种扫描模式下测得的剂量读数, D_point和D_air之比为1.14, 差异大于10%;

(3) 笔形电离室在两种扫描模式下测得的剂量读数DLP和CTDI之比为2.88, 两种扫描模式的标称成像宽度之比为4, 从而剂量读数之比远小于标称成像宽度之比。

3 讨论

(1) 从结果(1)中可以看出, 在轴扫描模式下, 用点电离室测量剂量与用笔形电离室测量剂量等效。

(2) 由结果(2)中可知, 螺旋扫描模式下, 点电离室测量层面的临近临近层的扫描对测量层的剂量贡献很大, 而根据DLP的定义, 由结果(3)中可知, 笔形电离室对容积长度的测量值低估了受检者实际受照剂量。

(3) 由上述结论可知, 点电离室能充分测量测量层以及该层以外扫描散射线的叠加剂量, 结合吸收剂量的定义, 即授予单位质量物质中的辑射能量, 在CT扫描中, 可以用单层扫描剂量来表征器官剂量和有效剂量^[4], 从而点电离室测量得到的多层螺旋扫描中单层的剂量数据可用用来有效表征有效剂量, 而笔形电离室受到长度的限制, 其所测量得到的剂量学量CTDI和DLP, 在多层螺旋CT扫描中用来表征有效剂量显然是不充分的。

另外还需进一步明确的是, 文中所述的剂量学量都是用来表征或估计受检者剂量的量, 应该与评价CT性能所用的剂量学参数进行区分, 笔者认为, 在CT性能评价中, 若能形成统一的评价规范, 建立归一的评价指标, 用笔形电离室测量CTDI及其衍生量_nCTDI_w来评价CT机的设备性能是完全可行的。

此外, 由于单层螺旋CT与多层螺旋CT的图像重建算法的不同, 导致单层螺旋CT在扫描时的额外旋转有别于多层螺旋CT, 其额外旋转造成的剂量贡献也在10%以内, 远小于多层螺旋CT中额外旋转中剂量对受检者剂量的贡献, 其大小可达40% ^{[6, 7]}, 因而对单层螺旋CT而言, 是否可用笔形电离室测量的剂量来表征受检者剂量在此项实验中没有进行研究, 故而不能给出明确的意见。