自上世纪七十年代CT应用于临床诊断开始, 取得了飞速的发展, 其技术得到不断地更新, 其诊断技术不断地创新。CT检查人数每年呈明显递增趋势, 据联合国原子辐射效应科学委员会UNSCEAR年报告书中显示, 1970-1979年间平均每年接受CT检查的人数比例为6.1%, 1996年就已上升至55%^[1], 而且CT检查每年以10%至15%的速度增长^[2]。而CT检查受检者的剂量要高于其他X射线检查^[3], 有报道称CT年应用频率虽然仅占全部X射线诊断年应用频率的7%, 但其所致医疗照射集体剂量的份额占到约47%。而近几年CT的泛滥使用, 也使得群体剂量不断增加^[4]。而较高的辐射剂量可能产生确定效应(组织反应), 并可使随机效应发生概率增加。

本次研究通过仿真人体模型实验, 针对现在所使的腹部扫描条件, 选取常规扫描中较高剂量的参数, 并对比同样扫描部位下低剂量扫描参数, 对患者的受照情况进行全面了解。

1 材料与方法 1.1 仿真人体模型

采用国产中国成人男性仿真人体模型体模, 包括头、胸、腹三个部分。

1.2 剂量计和仪器

热释光剂量计TLD采用LiF (Mg、Cu、P)粉末, 240℃时退火15 min, 自然冷却后, 密封于直径2 mm的塑料管中。

热释光剂量仪, 中核(北京)核仪器厂生产的FJ427-A1型热释光剂量仪。

退火炉, 北京康科洛电子有限公司生产的2000B型TLD远红外精密退火炉。

CT, 西门子生产的Emotion16型螺旋CT。

1.3 实验方法 1.3.1 实验条件

腹部CT扫描低剂量参数设置为130 kV, 40 mAs; 常规扫描参数130 kV, 180 mAs。

1.3.2 剂量元件布放

按照ICRP出版物^[3]推荐的器官或组织的相应的位置, 在仿真人体模型的预定孔中放入剂量计(每孔一个)。

1.4 体模受照剂量 1.4.1 器官或组织的吸收剂量D_i

式中:f为照射量转换为吸收剂量的转换系数, 单位Gy/C·kg^-1。X_i为照射量。

1.4.2 骨髓的吸收剂量

根据文献^[5], 确定红骨髓在各类骨骼中的百分含量F_i。红骨髓吸收剂量按加权进行计算:

式中:D_i为骨组织的吸收剂量, F_i为骨组织内红骨髓占全部红骨髓的百分含量。

1.4.3 有效剂量

式中:E为有效剂量, 单位Sv; W_T为组织权重因子, 见表 1; H_T为某器官或组织的当量剂量, 单位Sv; W_R为辐射权重因子, 在X射线能量范围内为1;D_i为器官或组织的吸收剂量。

2 结果

测量剂量见表 2。

3 讨论

随着CT等放射诊疗设备的快速发展, 人们对CT诊疗设备的日渐熟悉, 除了它带来的医疗诊断准确和便利, 同时其所产生的辐射危害也日益受到重视^{[3, 5]}。CT扫描是旋转式前进或后退的扫描方式, 很难通过防护用品对这些器官进行防护, 所以扫描部位的各个组织器官, 其体位影响对其照射没有其他诊断设备影响那么大, 但也就代表整个扫描部位的组织器官的受照剂量都要重视。仿真人体模型是仿照正常人体进行设计, 包括腰腹部的脊椎弧度, 组织和皮肤的厚度、位置等, 所以对CT照射影响更加接近真实情况。腹部扫描内组织器官主要有脊髓、胃、结肠、小肠、脾、胰等, 由组织权重因子大小进行分析, 腹部扫描内组织器官大部分都属于辐射敏感性器官, 所以这些组织或器官的吸收剂量对全身的有效剂量有着重要的意义。

从表 2可以看出, 器官或组织的受照剂量较大, 主要包括, 膀胱20.3 mGy、小肠96.7 mGy、睾丸77 mGy、肝14 mGy等, 并且大多数也是辐射敏感器官。器官或组织的受照剂量与球管距离的远近相关, 照射野内的器官或组织吸收剂量较大, 远离照射野的器官或组织吸收剂量相对较小, 脑、眼晶体等器官最低为14 μGy。并且相同器官在低剂量条件下明显要低一些, 所以在不影响介入诊疗的前提下, 尽量缩小照射野、降低mAs以及选择序列扫描方式, 可以降低患者的受照剂量。

综合各组织器官的吸收剂量计算出的全身有效剂量分别为14.5 mSv和1.52 mSv, 与我国及其他国家的学者^[6]研究结果基本在一个范围内, 低剂量组受照剂量虽然明显低于常规剂量组, 但是在一些较为复杂的诊疗过程中, 低剂量扫描条件并不能满足诊疗需要, 一些病灶区域只能通过常规条件或更高的条件来实现^[7], 这样很可能会造成重复照射, 反而增加了患者的辐照危险系数。所以一味的追求低剂量并不现实。

由此可见, 合理减少CT检查所致受检者剂量是个复杂的问题, 需要放射防护机构、医疗器械研发生产单位以及临床医疗部门等各专业的协作, 进一步深入开展CT检查的影像质量与所致受检者剂量的优化研究, 建立科学实用的放射诊断的医疗照射参考(指导)水平。