X-CT的影像分辨率高, 解剖结构显示清晰, 对病变的定位和定性较强, 已成为临床上重要的X射线检查类型。X-CT受检者受照剂量高于传统X射线检查^[1], 并其检查频率呈逐年增加趋势^[2]。儿童属于对于放射敏感度高的特殊群体, 辐射剂量问题更应引起高度重视。

1 X-CT扫描所致儿童辐射剂量特点

X-CT扫描是以扇形X射线束围绕受检者待检部位旋转照射而形成医学诊断所需的断层影像。其射线由多方向照射组织, 并在受照组织内受到衰减。不同深度的受照组织, 射线衰减程度各异。儿童组织体积较小, X射线入体衰减程度也较小, 在相同扫描条件其所受的剂量明显要高于成人^[3]。如用成人的条件扫描会致使儿童的剂量至少为成人的2倍^[3]。儿童处于生长发育期, 其细胞分裂更新的速度和比例远高于成人, 对X射线的敏感性是成人的10倍^[4], 儿童X-CT扫描检查所受的剂量相对于成人有其特殊性。而X-CT图像是数字图像, 曝光宽容度大且能利用"窗技术"对图像对比度进行调整, 即使用较大的也不会象传统的X射线摄影那样造成胶片过黑以致影响诊断, 相反却能减少图像噪声, 提高图像质量。X-CT扫描检查时过量曝光条件问题容易被忽略。有些X-CT扫描软件会根据扫描部位自动选择不同的曝光参数, 这些参数一般是按照成人标准设置的。而操作人员习惯于按既定程序操作, 用成人曝光参数行儿童X-CT扫描检查, 是造成受检儿童过量照射的原因之一。如何使受检儿童避免接受过多的不必要的照射, 又能获得满意的诊断效果, 是一项迫切需要解决的问题。

2 儿童低剂量X-CT扫描技术的应用

X-CT扫描受检者接受医疗检查所受的放射性照射属于医疗照射。这种医疗照射剂量大小是可以控制的。Naidich等^[5]提出的低剂量CT概念即在其他扫描参数不变的情况下, 降低管电流成像也能达到诊断要求。X-CT扫描受检者的辐射剂量与mAs成正相关系, CT图像的噪声水平与mAs的平方根成反比关系^[6]。增加mAs值可降低图像噪声, 改善CT图像质量, 但噪声减半需要提高4倍左右的X射线量。当mAs增加到一定程度时, 图像噪声变化趋于平稳, 图像质量不再有质的提高, 而辐射剂量却明显增加^[7]。因为当辐射剂量达到一定量后, 密度分辨率改变趋于饱和状态, 所以图像改善不明显。同理, 降低mAs值至某种程度, 图像噪声影响不明显。当mAs下降过低或不足时, 探测器接受到的量子数减少, 图像密度分辨率降低, 噪声加大, 图像质量下降。故适当降低管电流值不影响CT图像的诊断效果, 而又能有效地降低受检者的辐射剂量。管电流对扫描剂量起决定性作用, 而高管电压有助于降低皮肤吸收剂量和提高图像质量, 临床上多采用固定kV调整mAs。高德春^[8], 等.在120kV不变的情况下, 对不同年龄段的儿童按不同的mAs条件进行头颅CT扫描。新生儿组、2月~2岁、3 ~8岁、9~14岁儿童分别选择160mAs、180mAs、200mAs和240mAs, 头颅CT扫描结果发现, 每个年龄段的儿童随着mAs增加, 图像质量随之提高。但超过一定值后, 继续增加mAs值, 图像质量不再提高, 受检者辐射剂量仍然逐步增大。240mAs与160mAs的扫描条件比较, 前者要比后者受辐射剂量大51.40%。按年龄段选择扫描条件是可以有效地保护受检者和保证图像质量。

儿童受检者体型小, 接受辐射时X射线的衰减程度也小。若按受检者体型直径减少4cm, X射线的衰减程度会减少50%, CT探测器接收到的信号将增加1倍, 图像噪声随之减少约30%^[9]。以年龄为基础设定扫描参数忽视了儿童个体发育的差异, 可能使部分发育缓慢的儿童受到过高的辐射剂量。故不少学者主张用胸(腹)围、体重等身体客观指标作为受检儿童的CT扫描参数的调整依据^[10]。魏文洲^[11], 等根据儿童腹围调整CT扫描mAs值, 即腹围40cm以下时曝光量110 mAs, 40 ~46cm时为150 mAs, 47~58cm时为190 mAs, 57~72cm时为240 mAs,

胸腹CT扫描检查中的X射线的衰减还与受检者的软组织厚度有关^[10]。因此, 可以根据体重范围来调节儿童胸腹CT扫描曝光量mAs。在探索低剂量X-CT扫描辐射与体重关系中, 有学者^[12]按体重小于60kg曝光量125mAs, 体重60~80kg曝光量150mAs, 体重大于80kg曝光量175mAs, 用三个等级设置腹部CT扫描曝光量mAs, 结果三组的影像质量没有区别。还有学者^[13]用体重乘以2为腹部CT扫描曝光量mAs的方法, 结果腹部影像质量也能满足常规诊断需要。但上述方法均未考虑儿童对X射线辐射的特殊因素。王巍^[14]等按不同扫描部位(头、胸、腹)和儿童体重, 参照成人扫描条件假定-曝光量级mAs, 行使扫描中逐级降低曝光量级mAs, 经反复检验图像符合诊断要求并mAs值不可再降为止, 分别为确认不同扫描部位、不同儿童体重的各曝光量mAs。应用此法所列体重与曝光量设置表, 行使头部扫描mAs由400调至300, CTDI由47.97降至34.85, 减少近1/4, mAs由400调至200, CTDI降至29.62减少近50%, 体部螺旋CT扫描mAs由160降至80, 减少50%, CTDI由29.37降至18.88, 也减少50%。根据体重和扫描部位优化设置出儿童CT扫描的曝光参数, 可有效降低了受检儿童的辐射剂量。

3 低剂量X-CT扫描的图像质量调控

实施低剂量X-CT扫描, 管电流降低的直接问题是密度分辨率受到量子噪声的影响使低对比的图像细节显示困难。降低管电流, 可能导致图像信噪比的降低和图像颗粒略变粗, 图像质量及对比度有所下降, 但通过调节窗宽和窗位也能弥补图像的不足^[15]。当然, 最理想的低剂量X-CT扫描条件是图像质量与辐射剂量折衷的选择。例如低剂量肺部X-CT扫描能大幅度降低受检者的辐射剂量, 同时能提供较好的肺部成像。但对于纵膈结构及其内占位性病变和胸壁结构的显示图像质量欠佳。因为降低曝光量mAs, 使得图像信噪比的降低, 密度分辨率下降, 不利于纵膈结构和胸壁软组织这些在生理上处于低对比度的组织结构的显示。有学者提出低剂量扫描曝光量的基础上适当地作一些增减。如按胸廓前后径和横径线长平均值, 在确定胸部CT扫描时, 肥胖者曝光量增加10%-20%, 瘦小者曝光量减少10%。既可获得清晰的肺部及病变成像, 又可获取其纵膈结构和胸壁组织及其病变较为理想的成像, 还可受检者的辐射剂量下降常规曝光量的27.45%~80%左右^[16], 经调整后的低剂量曝光量, 在儿童肺部CT扫描及其肺部疾病诊断与治疗复查中有临床应用价值。