本文对移动CT和普通CT扫描致受检者敏感器官剂量及周围辐射场分布进行了研究, 通过对比两种CT扫描所致受检者剂量及周围辐射场情况, 探讨移动CT扫描应用中出现的新问题, 为促进和改善移动CT在临床诊断中的合理应用提出建议。

1 材料 1.1 CT机型

移动CT为美国某公司生产的8排螺旋CT; 普通CT采用美国某公司生产的8排螺旋CT。

1.2 热释光剂量计

采用1.5mm厚塑料外壳, 内置两个LiF (Mg, Cu, P)探测元件, BR2000A热释光退火炉, 均由瑞福特辐射测量仪器有限公司生产。

1.3 热释光读出器

Harshaw 3500型TLD读出器(美国)。

2 方法 2.1 TLD的布点方法

在受检者进行CT扫描前, 分别在眼晶体、甲状腺、胸腺、乳腺、小肠、性腺六个敏感器官表面放置2个剂量元件。在CT室墙上与CT机扫描孔中心相同水平位置的前、后、左、右分别放置一个剂量计, 并测量其与CT机扫描孔中心的距离。

2.2 两种CT机型头部典型扫描条件

见表 1。

2.3 数据处理

扫描结束后, 回收所有探测元件, 用热释光读出器测量其读数, 扣除本底, 记录数据并利用刻度因子转换成相应的自由空气比释动能值; 根据GBZ/T 144-2002^[1], 将眼晶体和甲状腺处的自由空气比释动能值转换成相应的器官吸收剂量DT和器官当量剂量HT。

3 结果 3.1 敏感器官体表剂量的比较

本次实验共对31例受检者CT扫描时敏感器官的辐射剂量进行了测量, 其中移动CT扫描22例, 普通CT扫描7例。经数据处理后, 得到两种CT扫描致受检者敏感器官皮肤表面的平均自由空气比释动能Ka, 见表 2。

根据CT检查时的光子能量强度、入射几何条件, 眼晶体和甲状腺处每单位自由空气比释动能对应的DT/Ka值分别为1.030和1.229。由于光子的辐射权重因子WR=1, 所以每单位自由空气比释动能的器官剂量DT在数值上与其器官剂量当量HT相等。因此, 可由表 2数据得出表 3。

3.2 辐射场剂量率比较

移动CT平时安置于固定的CT专用机房, 面积为5.5m × 5.1m。普通CT机房面积为6m × 5.1m。在对受检者敏感器官的辐射剂量进行测量时, 也同时对CT室周围的辐射场分布情况进行测量, 剂量测量点采取前、后、左、右四点(以受检者的检查体位为参考点, 前表示检者头部指向的墙面与CT扫描孔中心的等高点; 后表示受检者脚部指向的墙面与CT扫描孔中心的等高点; 左表示受检者右侧对应方向的墙上位置; 右表示受检者左侧对应方向的墙上位置)。两种CT每次扫描时周围辐射场剂量率分布情况看表 4和表 5, 表中的长度分别表示墙上前、后、左、右四点到CT扫描孔中心的距离。可见普通CT头部扫描周围辐射场的剂量率远高于移动CT。

4 讨论 4.1 移动CT与普通CT致受检者剂量比较 4.1.1 两种CT辐射野内致受检者体表受照剂量的特点

X-CT扫描所致受检者辐射剂量, 与所使用设备性能、扫描技术参数和受检者个体因素密切相关。从表 1可以看出, 两种CT扫描条件电压基本一致, 扫描时间和电流变化较大, 移动式CT常用毫安7mA, 完成一次头部扫描曝光时间需24s, 为168mAs; 普通CT在前1~8层的电流值为160mA, 9~16层的电流值为130mA, 完成一次头部扫描需4s, 为520mAs。然而从表 2中看出, 虽然普通CT曝光条件比移动CT高很多, 移动CT致受检者眼晶体剂量平均值为66.62mGy, 最高可达78.81mGy, 而普通CT眼晶体的入射平均剂量为24.57 mGy, 最高48.52 mGy。完成一次头部扫描, 移动CT致受检者剂量显著高于普通CT, 大约相当于普通CT扫描致受检者剂量的2.8倍; 移动式CT头部体表的空气比释动能数值转换为脑部吸收剂量约为61.62mGy, 也高于头部CT扫描的医疗照射指导水平50mGy。这可能与移动CT独特的结构和功能有关:扫描孔小, 直径只有32cm, 而普通CT扫描孔直径70cm, 移动CT管球焦点离受检者距离近。移动CT扫描机架两边设有防护铅帘, 射线穿透人体后在有限的空间内进行散射和反射, 加剧了对射野内和附近敏感器官的剂量。所以, 除非应急状态下在临时放射工作场所作业, 一般应选择普通CT, 移动式CT不宜作为医院常规CT检查应用。

4.1.2 两种CT扫描致受检者辐射野外敏感器官剂量的特点

在不加防护衣屏蔽的情况下, 两种CT扫描致受检者敏感器官皮肤处的Ka值变化规律是一致的:位于照射野内的敏感器官受到的辐射剂量最大, 距离照射野越远的部位所受辐射量越小。头部扫描时, 移动CT致受检者甲状腺的体表剂量为1.63 mGy, 而普通CT致甲状腺体表剂量为0.86mGy。移动CT致受检者甲状腺剂量比普通CT大约高1倍。胸腺体表剂量移动CT为0.38 mGy, 普通CT体表剂量0.16 mGy。移动CT比普通CT大约高2.3倍。而在乳腺、小肠、性腺等距离辐射源较远的位置, 移动CT致受检者的体表剂量小于普通CT, 都小于0.14 mGy。这可能是邻近头部的甲状腺、胸腺剂量主要受管球距离因素的影响, 而移动CT管球离上述器官更近; 远离管球的乳腺、小肠、性腺等处的剂量, 大概主要受移动CT扫描机架两边的防护铅帘屏蔽的影响, 造成远端散射剂量较低。

4.2 CT非投照敏感部位防护前后的剂量比较

根据表 2, 通过对两种CT头部扫描非投照敏感部位(甲状腺、胸腺、乳腺、小肠、性腺)防护前后的剂量比较, 移动CT致各敏感器官体表剂量降低情况:甲状腺加0.5mmPb铅脖套降低了0.60mGy (36.4%), 胸腺加0.5mmPb铅衣降低了0.26 mGy (68.1%)。普通CT甲状腺加0.5mmPb铅脖套降低了0.60mGy (69.38%), 胸腺加0.5mmpb铅衣降低了0.15mGy (83.62%)。上述结果与傅强等^[2]报道的在头部CT扫描时防护围脖可使甲状腺部辐射剂量平均降低58%的结论是基本一致的。同时也发现, 同样的屏蔽厚度, 相同器官处体表剂量的下降程度, 普通CT下降更明显, 可能是焦点离相应器官距离较远致使能量衰减较明显的缘故。从上述试验结果可以看出, 加铅衣对非投照敏感部位进行屏蔽, 防护效果是明显的, 而且如果继续增加屏蔽厚度, 将取得更好的屏蔽效果。因此, 在实施CT扫描时采取屏蔽非投照部位的措施是非常必要的。

4.3 移动CT与普通CT扫描时周围环境的散射剂量率比较

从表 4和表 5可以看出, 移动CT扫描致机房内周围环境的剂量率比普通CT低数十倍, 因此它更适于在ICU、急诊科、手术室和野外急救等临时放射工作场所应用。在特殊情况下, 移动CT能快速方便地为患者诊断, 对周围非受检人员日医生、陪护、公众的影响相对较小。

移动CT是近年来投入临床的一种新型放射诊断设备, 目前有日渐普及的趋势。上述研究表明, 由于移动CT特殊的功能需求, 其与普通CT在结构上有显著不同, 所带来的受检者辐射剂量和环境散射剂量也具有独特的规律。因此, 应按照移动CT的设计目的合理应用之, 避免滥用、误用, 并加强对受检者、放射工作人员和公众的防护。