"宝石CT"是多层螺旋CT的一种, 其探测器中的闪烁晶体多采用稀土材料组成, 如LuTAG (Lutetium Terbium Aluminum Garnet, 镥与铽的铝化复合物)和Gd 2O2Sr (钆与锶的氧化复合物)。稀土氧化材料的加工处理工艺也是影响探测器性能的极重要因素, 生产稀土陶瓷材料需要经过混合、降解、煅烧和锻压等过程, 最终产品呈坚硬的淡黄色物质, 其价值与宝石相似^[1], "宝石CT"也因此得名。新一代宝石CT机以GE Discovery CT750 HD CT机为代表, 使用独一无二的ASiR技术, 可以提供临床医师和主治医生所需的图像质量, 并可以将射线剂量最多降低50%, 从而帮助确保受检者的安全, 并使诊断结果更可靠^[2]。另有文献[3, 4]报道, 宝石CT机成像速度比传统CT提高100倍, 心脏成像细节提高47%, 心脏成像剂量最多降低83%。为了解宝石CT机致受检者剂量与其他普通螺旋CT机的差别, 选取某三级甲等医院1台GE宝石CT机和1台Philips 16排螺旋CT机进行CTDI和DLP调查, 结果报告如下。

1 材料和方法 1.1 调查对象

宝石CT机:GE HDCT (Discovery CT750 HD) CT机, 美国通用电气公司GE医疗集团, 抽取2012年3月15~22日104例胸部常规扫描受检者, 其中男性61例, 女性43例, 平均年龄54.4岁; 普通螺旋CT机:Philips Brilliance 16层螺旋CT机, 荷兰飞利浦医疗系统, 抽取2012年3月22日49例胸部常规扫描受检者, 其中男性26例, 女性23例, 平均年龄57.7岁。

1.2 调查方法

随机抽取某一时段内CT胸部平扫受检者, CTDI和DLP参数用CT机自带的剂量测量系统读取。

1.3 统计分析

采用SPSS 11.0统计软件对调查数据进行统计分析。组间均值比较采用独立样本t检验, P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 两种CT机CTDI和DLP比较(表 1)

宝石CT的CTDI范围为(1.78~21.25) mGy, DLP范围为(23.40~977.30) mGy·cm; 16排螺旋CT的CTDI范围为(7.80~15.50) mGy, DLP范围为(168.90~ 535.68) mGy·cm。宝石CT机的CTDI与16排螺旋CT机的差别无统计学意义(t=0.839, P > 0.05), 宝石CT机的DLP与16排螺旋CT机的差别无统计学意义(t=1.821, P > 0.05)。

2.2 两种CT机致受检者的全身有效剂量

宝石CT机致受检者全身有效剂量平均值为4.80 mSv, 最大值为16.61 mSv; 16排螺旋CT机致受检者全身有效剂量平均值为4.13 mSv, 最大值为9.11 mSv。全身有效剂量用剂量长度乘积(DLP)与特定的转换系数k的乘积求得, 转换系数k (mSv·mGy^-1·cm^-1)与受检者身体的不同部位有关, 不同部位的转换系数k值的大小可以参见欧盟委员会(CEC)关于CT的质量标准指南(见表 2)。

3 讨论

电离辐射引发的两大类生物学效应, 其一是具有较大剂量阈值才会发生, 其严重程度取决于受照剂量大小的确定效应(例如电离辐射诱发的眼晶体白内障等), 其二是不存在发生效应的剂量阈值, 其发生几率与受照剂量大小有关的随机效应(例如电离辐射诱发的肿瘤与遗传效应等), 而后者是目前人们更加关注的重点。放射防护的目的, 除了防止电离辐射导致的确定效应发生外, 更重要的是尽量减少其可能在群体中产生的辐射诱发癌症等随机效应的发生几率。国际放射防护委员会(ICRP)在2001年发表的第87号出版物《控制CT扫描中的患者剂量》中指出, "X射线CT如此迅速地成为全世界一种最重要的X射线检查类型", 而"CT检查可能使患者受到相对高的剂量", "CT所致组织吸收剂量(10~100 mGy)常常可以接近或超过已知增加癌症发生几率的水平"。本次调查中, 宝石CT致受检者全身有效剂量最大可达16.61 mSv。张钦富等^[5]对河南省"九五"期间医疗照射频度与受照剂量调查表明, 河南省CT检查的相对频率(5.23%)远远低于胸部透视和胸部摄影的相对频率(50.27%), 但其所致的集体有效剂量当量(6.05%)基本上和后者所致的集体有效剂量当量(7.01%)相当, 说明CT检查所致受检者剂量较大。

GE Discovery 750HD可以有效降低受检者剂量是基于HDCT的ASiR图像重建技术。ASiR基于统计噪声模型的迭代算法, 与传统FBP算法相比, ASiR可以有效降低图像噪声, 改善图像质量。换言之, 若ASiR与FBP获得同样质量的图像, ASiR对剂量的要求降低, 不同部位扫描剂量降低程度不同, 最多可以降低50%的剂量。有文献[3, 4]称心脏扫描最多可以降低83%的剂量, 是因为心脏扫描存在前门控和后门控的区别, 降低83%的剂量是指前门控扫描相对后门控。但本次抽样调查的结果表明, 一般胸部平扫曝光条件下(不含增强扫描), 宝石CT机的CTDI和DLP与16排螺旋CT机的差别无统计学意义。这说明在一些医院, 虽然购买了先进的设备, 但工作人员并未将这种可有效降低受检者受照剂量的先进技术应用在实际工作当中, 或者说部分操作员或诊断医师为了片面追求高质量影像而忽略了受检者受照剂量。因此, 采取必要措施, 在获取高质量医学影像和控制受检者受照剂量之间找到完美的平衡点, 合理有效降低CT致公众的群体医疗照射剂量, 需要依靠放射防护学、医学影像学工作者共同的不懈努力。

本调查采取随机抽样的调查方式, 仅对胸部平扫CT检查进行了小范围调查, 由于受抽样误差、照射条件不同(如球管电压、球管电流、扫描螺距、图像层厚及分辨率等), 甚至技术员的操作习惯不同都可能会导致剂量上的差异, 从而影响调查结果。下一步的研究将用仿真人体模和热释光测量方法, 分别在选择同样的扫描参数和获取同样质量的医学影像的前提下, 对受检者受照剂量进行调查, 必要时可增加医院及CT设备数量, 探索出一套既可以满足医学影像诊断、又可有效降低受检者剂量的曝光条件, 为放射防护最优化提供参考依据。