中国辐射卫生  2018, Vol. 27 Issue (1): 48-51  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2018.01.013

引用本文 

田青香, 娄云, 王宏芳, 王新明. 口腔COPT与CBCT受检者入射体表剂量对比研究[J]. 中国辐射卫生, 2018, 27(1): 48-51. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2018.01.013.
TIAN Qingxiang, LOU Yun, WANG Hongfang, WANG Xinming. Comparative study on the entrance surface dose of oral COPT and CBCT subjects[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2018, 27(1): 48-51. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2018.01.013.

通讯作者

王新明, E-mail:wxm58@sohu.com

文章历史

收稿日期:2017-06-16
口腔COPT与CBCT受检者入射体表剂量对比研究
田青香 1,2, 娄云 1,2, 王宏芳 1,2, 王新明 1,2     
1. 北京市预防医学研究中心, 北京 100013;
2. 北京市疾病预防控制中心
摘要目的 比较口腔计算机曲面断层摄影(computed orthopantomography,COPT)和口腔颌面锥形束立体断层扫描(cone beam CT,CBCT)两种扫描方式受检者入射体表剂量(Entrance Surface Dose,ESD)的大小。方法 用热释光剂量法(TLD)模拟测量两类口腔CT在进行COPT和CBCT扫描时所致受检者的入射体表剂量。实验时将热释光剂量计元件布放于人体仿真头部模体的12个关注点位,采用RGD-3B型热释光剂量仪对元件进行剂量测量。结果 A设备两种模式在COPT临床常用照射条件下,CBCT受检者入射体表剂量高于COPT受检者(P < 0.01),二者剂量比为1.2~9.8倍;B设备两种模式在各自临床常用照射条件下,CBCT受检者入射体表剂量高于COPT受检者(P < 0.01),二者剂量比为1.8~14.4倍。结论 口腔科医生应正确认识COPT和CBCT两种检查方法对受检者的辐射剂量,合理选用照射条件,严格掌握适应症,指导受检者正确使用个人防护用品,将辐射危害降低到可合理达到的尽可能低的水平。
关键词口腔计算机曲面断层摄影    口腔颌面锥形束立体断层扫描    热释光剂量计    入射体表剂量    头部模体    
Comparative study on the entrance surface dose of oral COPT and CBCT subjects
TIAN Qingxiang 1,2, LOU Yun 1,2, WANG Hongfang 1,2, WANG Xinming 1,2     
1. Beijing Central for Preventive Mediciine Research, Beijing 100013 China;
2. Beijing Central for Disease Control and Prevention
Abstract: Objective For comparison of the entrance surface doses in the two types of computed orthopantomography(COPT) and cone beam CT(CBCT). Methods The thermoluminescence dosimeter (TLD) was used to measure the entrance surface doses (ESD) undergoing oral scans with COPT and CBCT in two types of oral CT. In the experiments, the TLD elements were placed at 12 focused points of the head phantom, and their doses were measured by the RGD-3B® reading system. Results For the two types of CT under COPT routinely using conditions, the ESDs of CBCT were all higher than those of COPT, and the ratios ranged from 1.2 to 9.8 and 1.8 to 14.4 for type A and type B device, respectively. Conclusion Dentists should realize different doses from the two inspection methods of COPT and CBCT, and select appropriate exposure conditions, guide the examinees to use the personal protective equipment correctly, in order to reduce radiation hazard to the lowest possible level.
Key words: Computed Orthopantomography    Cone Beam CT    Thermoluminescence Dosimeter    Entrance Surface Dose    Head Phantom    

随着生活水平的提高,人们越来越重视口腔的保健,各级医疗机构也加大了对口腔医学的投入。近几年来COPT和CBCT在医疗行业中得到了广泛应用,已成为口腔医学放射诊断的主要设备。很多的牙科专家都预言,牙科诊断即将步入CBCT的新时代,在中国牙科领域,随着临床运用增多,中国的牙科医生也在逐渐体会这种新兴科技对传统牙科诊断带来的巨大冲击,虽然比较昂贵,由于其诊断信息的完整和全面,让临床医生规避了很多错误的风险和诊断,让医生和患者都从中获益,从而也越来越多的牙科医院采购CBCT, 但是其辐射剂量却是医生和病人永远的心结,存在心理恐惧,任何X射线设备辐射是必然存在的,因此,如何正确选择放射诊断设备、合理使用放射防护用品,减少受检者受照剂量是亟待解决的问题。

本研究主要用COPT和CBCT两种扫描方式对人体仿真头部模体上不同位置布放的TLD进行照射,以比较两种扫描方式在临床诊断时的照射剂量,便于临床医生在诊断时为患者选择合理的扫描方式,尽量减少放射检查为患者带来的不良生物效应。

1 材料与方法 1.1 仪器

进口口腔X射线设备A、设备B, 两种设备均具有COPT和CBCT两种功能;RGD—3B型热释光剂量仪;GR200A型LiF(Mg,Cu,P)热释光剂量计(TLD),TLD分散性≤±3%,规格:直径4.5 mm,厚0.8 mm;人体仿真头部模体。

1.2 分组

本实验共分为A设备COPT实验组、CBCT实验组,B设备COPT实验组、CBCT实验组和本底空白组(10个TLD),A、B设备的COPT实验组和CBCT实验组各60个TLD,每组分别选择12个监测点,每个点测试5次,每次剂量片尽可能布放在相同的位置,以减少误差。

1.3 实验照射条件的选择

经过调研北京市某口腔医院A设备临床照射使用条件得知,COPT常用条件为85 kV、84 mAs,CBCT常用条件为94 kV、100 mAs,本实验为了便于比较两种扫描方式下的辐射剂量,故A设备都选用前者85 kV、84 mAs的照射条件;B设备按照某医院临床常用使用条件进行照射,COPT模式照射条件为94 kV、100 mAs,CBCT模式照射条件为120 kV、100 mAs。

1.4 实验照射方法

实验组将标记好的TLD元件粘贴在人体仿真头部模体表面计划位置上,共12个点位,每点位放置1个TLD元件(见图 1),按每台设备预先设定好的扫描条件分别进行全景扫描和CT扫描, 每完成一次扫描更换一组TLD元件,两种扫描方式各扫描5次,各关注点位的剂量以5次的均值计。空白本底组10个TLD元件放置于医生控制室内,不接受照射,用以记录天然本底剂量。

图 1 仿真人头模入射体表剂量监测点位置示意图
1.5 结果计算

采用RGD—3B型热释光剂量仪对实验元件进行测量;经过中国计量院进行刻度,刻度因子为0.937;实验组测量值扣除本底值后乘以刻度因子即为ESD[1-2]

2 结果 2.1 A设备测量结果

A设备在曝光条件为85 kV、84 mAs的情况下,COPT模式下受检者头部不同位点入射体表剂量平均值范围为57.3~97.1 μGy,剂量最高点位于右侧甲状腺皮肤处, CBCT模式下受检者头部不同位点入射体表剂量平均值范围为70.1~812.8 μGy,剂量最高点位于左、右上下8牙间皮肤处。两种模式下剂量相差最大的点在右上下8牙间,CBCT是COPT的9.8倍。见表 1

表 1 A设备COPT和CBCT模式扫描受检者头部不同位点入射体表剂量(ESD)
2.2 B设备测量结果

B设备COPT模式下在曝光条件为94 kV、100 mAs时,受检者头部不同位点入射体表剂量平均值范围为19.9~465.1μGy,剂量最高点位于右上下8牙间皮肤表面处;CBCT模式下在曝光条件为120 kV、100 mAs时,受检者头部不同位点入射体表剂量平均值范围为35.0~1389.8 μGy,剂量最高点位于左、右上下8牙间和门牙部位皮肤表面。两种模式下剂量相差最大的点在鼻尖部皮肤表面,CBCT是COPT的14.4倍。见表 2

表 2 B设备COPT和CBCT模式扫描受检者头部不同位点入射体表剂量(ESD)
3 结论

A设备COPT和CBCT两种模式在曝光条件为85 kV、84 mAs的情况下受检者头部不同位点剂量相比较有显著性差别(P<0.01),CBCT模式受检者入射体表剂量是COPT模式受照剂量的1.2~9.8倍,平均是4.3倍。B设备COPT模式(曝光条件为94 kV、100 mAs)与CBCT模式(曝光条件为120 kV、100 mAs)受检者头部不同位点剂量相比较有显著性差别(P<0.01),CBCT模式受检者入射体表剂量是COPT模式受照剂量的2.3~14.4倍,平均是5.9倍。

COPT出束是扇形束,CBCT出束是锥形束,从表 1的测试数据中可以看出,A设备在COPT的常用扫描条件(85 kV、84 mAs)下,诊疗区域毗邻的正常敏感组织眼部表面处剂量CBCT是COPT的2.1~2.3倍,甲状腺部位皮肤处剂量CBCT是COPT的4.5~4.6倍,上下8牙间皮肤处剂量CBCT是COPT的9.3~9.8倍,门牙十字点位置剂量CBCT是COPT的2.0倍,CBCT检查明显高于COPT。如果在CBCT常用扫描条件(94 kV、100 mAs)下,诊疗区域毗邻的正常敏感组织处的剂量会更高。从表 2的测试数据中可以看出,B设备在临床常用条件下,诊疗区域毗邻的正常敏感组织眼部表面处剂量CBCT是COPT的2.3~3.0倍,甲状腺皮肤处剂量CBCT是COPT的2.3~2.5倍,上下8牙间皮肤处剂量CBCT是COPT的2.9~10.2倍,门牙十字点位置剂量CBCT是COPT的12.8倍,CBCT检查明显高于COPT。所以本文作者建议在进行CBCT检查中,应加强对诊疗区域毗邻敏感组织的防护,既符合辐射防护基本原则中的放射防护最优化的原则,也是对国际放射防护委员会(ICRP)关于应用尽可能低到可以合理达到放射剂量取得满意影像片(as low as reasonably achievable)原则的遵从。

4 讨论

口腔CBCT机90年引入我国,起步晚发展快,此文的研究,为口腔临床医生对COPT和CBCT的辐射剂量有一个更明确的认识,以及如何正确选择应用COPT和CBCT辅助临床诊断、指导治疗计划的制定提供了警示作用,也为受检者如何进行有效防护和正确合理选择使用受检者防护用品提供了依据。

本研究所采用的TLD具有能量响应好、灵敏度高、量程范围宽、分散性小等优点[4],通过模拟临床诊断的照射条件对人体仿真头部模体上的TLD进行照射,可较准确地测量出仿真人头模受照剂量。研究结果表明:CBCT检查的受检者扫描区域和毗邻组织不同的检测点处受照剂量明显高于COPT。也有文献报道[5],应用CBCT进行检查,患者所受到的有效剂量至少是曲面体层摄影检查的3倍。

CBCT的辐射剂量与扫描视野、扫描参数和扫描分辨率有关,在其他参数不变的情况下,扫描视野越大辐射剂量越高,扫描分辨率越高,患者受到的入射剂量越大[6]。希望通过本文的介绍,能引起口腔科医生的关注,为正确认识辐射剂量和防护问题提供借鉴,从而有利于其在临床工作中正确选择放射检查方法和适应症,合理选用照射条件, 正确使用受检者个人防护用品,切实减少受检者的辐射剂量。

参考文献
[1]
欧向明, 赵士安, 李明生, 等. X射线诊断入射体表剂量监测用热释光剂量计的质量控制[J]. 中国医学装备, 2012, 9(5): 4-7.
[2]
武大鹏, 王宏芳, 朱维杰, 等. 北京地区X射线摄影受检者体表入射剂量调查分析[J]. 中国辐射卫生, 2014, 23(1): 17-19.
[3]
朱志贤, 韩发明, 唐文祥, 等.牙科X射线全景摄影所致受检者体表剂量测量方法研究.中华放射医学与防护杂志, 2000, 20(增刊): 75-77. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=ZHFS2001S1040&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ
[4]
Horowitz Y, Olko P. The effects of ionization density on the thermoluminescence response(efficiency) of Lif: Mg, Ti and Lif: Mg, Cu, P.Radiat Prot Dosimetry, 2004, 109(4): 331-348. https://www.researchgate.net/publication/8437055_The_effects_of_ionisation_density_on_the_thermoluminescence_response_efficiency_of_LiF_MgTi_and_LiF_MgCuP
[5]
李刚. 口腔颌面锥形束CT放射剂量与放射防护[J]. 中国实用口腔科杂志, 2011, 4(10): 577-580. DOI:10.3969/j.issn.1674-1595.2011.10.001
[6]
曲兴民, 李刚, JB Ludlow, 等. ProMax 3D口腔颌面锥形束CT不同扫描参数设置下的辐射剂量研究[J]. 中华口腔医学杂志, 2011, 46(9): 562-563. DOI:10.3760/cma.j.issn.1002-0098.2011.09.013