近年来, CT在放射诊断中应用越来越广泛, 在设备数量上和接受CT检查人数上均逐年增加, 成为辐射剂量最高的检查手段, 有可能成为各类医疗照射所致集体剂量的最大来源, 这也可能导致增加致癌的风险, 特别是对辐射敏感的儿童。怎样有效减少CT辐射剂量, 同时又能保证图像质量, 作为从事放射工作的CT操作人员应该充分认识。优化CT扫描方案, 尽量减少患者接受的辐射剂量, 使其符合正当化和最优化原则^[1]。

1 CT检查辐射的危害性

国际放射防护委员会(ICRP)报告书指出, 辐射致癌及遗传性疾患是剂量线性无阈的, 也就是说受照射越多患致死癌症及遗传性疾患的可能性越大。2005年美国首次将X射线列入新增的17种致癌物中, 2006年北美放射年会及2007年欧洲放射年会都把射线剂量提上会议议程。CT辐射剂量是X射线在人体组织、模型等被照射体的指定点所释放的能量, 是衡量辐射大小的指标, 它取决于物质的能量吸收和X射线的曝光度, 与CT扫描技术因素密切相关。CT扫描的辐射性极强, 不同的CT设备每次检查辐射剂量为10~30mGy, 一次对胸部CT扫描辐射剂量可达10~15mGy, 相比之下, 一次常规的X射线胸透辐射剂量为0.01~0.15mGy, 乳房X射线检查辐射剂量为3mGyv, 牙齿X射线检查辐射剂量仅有0.005mGy。X射线对眼晶体、甲状腺、造血组织、性腺等器官组织敏感, 一般认为0.5 ~2.0Gy的辐射量可致角膜浑浊, 大于5Gy可引起白内障。因此在进行CT扫描检查时, 尤其是儿童应尽量避开对射线敏感的器官组织, 制定最佳扫描方案。

2 CT扫描方案的优化^[2-4]

CT辐射剂量与图像质量密切相关, 随着辐射剂量增加, 较多的光子到达探测器, CT图像更加清晰。但超过一定数值辐射剂量后图像并无进一步改善。如果CT扫描方案设置过高的剂量参数, 后果就是患者在检查中接受过多不必要的辐射。

我院使用SOMATOM sensation 64西门子螺旋CT, CT扫描方案中参数包括:管电压kV、有效mAs、旋转时间、采集、断层准直、螺距因子、增量、卷积核、CT DIvol、有效剂量mSv等, 在保证图像质量满足诊断要求的前提下, 合理优化设计CT扫描方案中的参数, 其中管电压kV、有效mAs、螺距因子、增量(层厚)是主要影响射线的曝光量的参数。根据研究, 当其他参数一定时, 管电压kV与辐射剂量成正比, 有效mAs与辐射剂量线性相关, 螺距与辐射剂量成反比, 层厚与辐射剂量成反比。通过谨慎调节这些参数, 尽可能减少辐射剂量。在实践工作中, 有的操作人员为了片面追求高质量的图像, 随意加大剂量, 给患者带来了辐射损害, 当然也不能随意降低剂量扫描, 盲目地降低照射剂量会增大噪声而影响图像质量, 无法满足诊断要求。建议在满足诊断的前提下, 适当降低管电压kV、减少有效mAs, 对于体形瘦小者或射线衰减减少的部位, 可以降低管电压kV, 对于高对比结构的脏器可以减少有效mAs。在不影响诊断的前提下, 尽量采用较大的螺距扫描, 然后进行图像重组。同一个受检者的连续多部位检查, 尽量拉一张定位像, 同一部位的扫描应尽量一次完成, 而不是分段进行, 以减少起止部位的重复扫描。

3 辐射剂量的降低方法

CT操作人员必须要建立辐射防护的概念, 正确掌握图像质量与辐射剂量的平衡关系, 了解设备性能和各种技术参数之间的关系, 合理运用各种辐射防护措施。做好CT检查前准备工作, 正确摆放肢体位置, 使之处于检查的中心位置, 定位患者在中心点可以保证最优化的剂量防护和图像质量, 患者定位过高mAs增加, 定位过低mAs减少, 噪声增加。

降低患者的辐射剂量主要通过优化CT扫描方案中的以下参数来进行。

3.1 降低有效mAs

降低有效mAs是降低辐射剂量的主要方式。现代CT均采用了管电流调控技术, 根据诊断要求设置质量参考mAs。SOMATOM sensation 64西门子螺旋CT采用CAREDose4D实时动态曝光剂量调节技术, 是四维智能在线剂量调节, 是用最低的射线剂量获得最佳的图像质量。其扫描最初的自动剂量调控标准由患者定位像决定, 管电流实时自动调节依据采集过程中实时监控X射线衰减值的变化, 管电流的调节速度高达2 320次/s, 使得每一解剖部位得到高质量图像的同时射线剂量达到最低, 大大减少了序列扫描和螺旋扫描中扫描部位的射线剂量。随机抽取接受肺部CT检查15例, 腹部CT检查15例, 分别选用和不选用C AREDose4D选项, 结果在其它选项不变的情况下, 选用比不选用C AREDose4D选项, 对比扫描后CT DIvol mGy值, 平均可节省66%的射线剂量。体形瘦小者和儿童患者最适合于采用CAR EDose4D实时动态曝光剂量调节技术来降低CT扫描的辐射剂量。

3.2 降低管电压kV

管电压kV也是影响CT剂量的重要参数, 降低管电压kV可使患者接受剂量有较大幅度减少。SOMATOM sensation 64西门子螺旋CT系统提供了4个kV设置系列80kV、100kV、120kV、140kV。随机分别抽取颅脑、颈部、胸部、腹部CT检查10例, 其他条件不变时, 对比各部位扫描后CT DIvol mGy值, 各部位管电压由120kV降到80kV, CT DIvol mGy值降低73.5%; 120kV降到100kV, CT DIvol mGy值降低41.9%; 140kV降到80kV, CT DIvol mGy值降低83.0%; 140kV降到100kV, CT DIvol mGy值降低62.7%;管电压从80kV到140kV, CT DIvol mGy值增加5倍。在相同影像质量的情况下, 肥胖患者需要使用较高管电压kV, 而瘦小患者可使用较低管电压kV扫描, 尤其是儿童CT检查要谨慎选择管电压kV, 儿童患者由于体形小, 相对缺乏自我过滤, 管电压对儿童患者的放射剂量有显著影响, 同样采用120kV扫描, 年龄越小, 表面剂量值越高。降低管电压kV, 虽可使辐射剂量下降, 但由于存在射线硬化伪影会影响诊断, 所以在CT扫描中应该根据不同患者谨慎选择管电压kV。

3.3 增加螺距

当扫描长度一定时, 扫描范围内的剂量积分值随螺距的增加而减少, 即辐射剂量与螺距成反比。随机抽取胸部、腹部CT检查各10例, 胸部扫描螺距由1升到1.4, 对比CT DIvol mGy值平均降低1.5%辐射剂量; 腹部扫描螺距由1升到1.2, 对比CT DIvol mGy值平均降低3%辐射剂量。但是螺距加大, 层面敏感曲线增宽, 影像在Z轴的空间分辨率下降。

3.4 减少扫描次数

了解患者病情, 正确定位, 掌握强化造影时相, 减少人为因素造成的重复扫描。原来可能要对一位患者行横断面、冠状面等方式的扫描, 现在只需扫描一次就可以用多种后处理技术重组出图像质量完全一样的各种图像。

在实际工作中情况复杂, 应加强CT的质量管理及控制, 规范化操作, 设计CT扫描方案时, 尽量使用选用CARE Dose4D实时动态曝光剂量调节技术, 根据不同患者选择管电压, 采用较大的螺距和准直宽度, 限制一个螺旋扫描序列分段扫描。根据ALARA(as low as reasonab ly ach ievable)原则灵活做出选择, 在剂量和图像质量间做出折衷, 力求做到剂量尽可能的低, 图像尽可能的好。使用优化的扫描方案进行CT扫描检查, 降低患者辐射剂量, 将有助于CT检查者的健康和安全。