CT断层扫描技术是现代医学诊断检查中不可缺少的一种重要手段,随着科技、医疗、计算机技术的发展,CT技术也在不断的更新发展,其运用也越来越普及,从省、市、县(区)医疗机构,以至到镇一级医疗机构都相继配置CT,为公众健康查体和疾病的准确诊断做出了卓越贡献[1]。目前,医疗照射是大众所受最大的人工电离辐射来源,而其中以CT检查的份额最为突出[2]。我国国家第4代放射防护基本标准GB 18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》于2002年首次规定我国典型成人受检者CT检查的医疗照射指导水平,但其水平的制定并非基于实际调查,而是引用西方国家标准的成人数据,水平的制定不一定能真正反映我国的真正情况[3],目前我国CT检查中剂量水平的广泛调查正在进行,以从实际调查值的剂量分布中推导医疗照射指导水平并确保其应用和定期更新,真正有效地指导和推进CT防护最优化进程。随着CT机的更新换代,大量MDCT(multi-detector computed tomography)的数量在不断增加,代替了传统的SDCT(single-detector computed tomography),面对这种形势,MDCT扫描的患者剂量应引起我们足够的重视。因此,本研究对广东省MDCT机所致受检者剂量水平进行调查和分析,为有效指导CT检查所产生医疗照射的放射防护奠定基础,并为相关标准和法规的制定提供数据支持。
1 对象与方法 1.1 调查研究对象与数量根据广东省CT机分布的情况,采用分层随机抽样方法,在2017年9-10月分别对分布在六个地区(广州市、惠州市、肇庆市、江门市、潮州市、茂名市)的24台MDCT机进行医疗照射剂量水平调查,调查对象包含综合性医院、妇幼保健院、中医医院及肿瘤专科医院,其中三级医院12家,二级医院10家,一级医院2家。
1.2 调查方法调取每台MDCT机的受检者剂量报告,按检查部位(头部、胸部、腹部、脊柱、四肢、冠脉)进行分类,每个部位随机抽取5例受检者检查信息,记录以下具体内容:(1)受检者的年龄、性别、检查类型等信息;(2)MDCT机的品牌型号、检查所用的扫描管电压、管电流与扫描时间乘积、螺距因子、扫描长度等参数;(3)各类型MDCT机扫描的剂量学参数,例如加权CT剂量指数(CTDIW)或容积CT剂量指数(CTDIvol),以及剂量长度乘积(DLP)等。在现场调查中无法直接读取DLP值时,还可以由相应容积CT剂量指数(CTDIvol)值乘以临床实际扫描长度(L)计算得到DLP值,即:DLP=CTDIvol·L。
1.3 质量控制调查人员均经过统一规范化培训,要求原始记录清晰,对现场调取的剂量报告进行拍照或截屏保存,以备对现场记录的内容进行核对;所抽取的CT机年度性能检测结果均合格。
1.4 数据处理及统计分析若现场记录的是容积CT剂量指数(CTDIvol),则使用公式CTDIW =CTDIvol·Pitch(螺距因子)统一换算成加权CT剂量指数(CTDIW)。应用统计软件(SPSS 22.0)对数据进行统计分析。
2 结果 2.1 基本情况本次调查受检者剂量信息共655例,其中成人(>15岁)的受检者剂量信息共590例,儿童(≤15岁)的受检者剂量信息共65例,检查类型包括成人头部、儿童头部、成人胸部、儿童胸部、成人腹部、儿童腹部、成人脊柱、成人四肢、成人冠脉。
2.2 CT各检查类型主要扫描参数分析CT的扫描参数是影响CT受检者剂量的重要因素之一。CT的扫描参数包括管电压、管电流与扫描时间乘积(曝光量)、螺距因子、扫描长度等参数。掌握CT的主要扫描参数是估算受检者所致剂量的关键,具有十分重要的意义。表 1汇总了本次调查各CT诊断检查类型中所用主要扫描参数。
从表 1可以看出,对于不同的受检者和不同的检查类型,CT扫描所用扫描参数的变化范围还是比较大的,管电压的均值在108~123 kV范围内,曝光量的均值在146~384 mAs/圈范围内,螺距因子的均值在0.37~1.06范围内,扫描长度的均值在14.0~30.9 cm范围内。这说明扫描参数的设置受其他因素影响较大,如CT系统技术特性、受检者因素、CT操作人员因素等[4]。成人头部、成人胸部和成人腹部的所设管电压均值均明显高于儿童的。除成人冠脉外,各检查类型的螺距因子均值均接近于1.0。成人各检查类型的扫描长度均值均高于儿童的。
2.3 各检查类型的加权CT剂量指数CTDIW值加权CT剂量指数CTDIW表征单次扫描再断层内的平均剂量分布,是受检者所致剂量的参考之一,常用于控制曝光参数的选择。表 2汇总了本次调查CT检查类型的加权CT剂量指数(CTDIW)值。
从表 2可以看出,不同检查类型的CTDIW均值有较大差异,就本次调查而言,无论对于成人还是儿童,都是头部检查CTDIW值最大,胸部检查的CTDIW值最小,这与高林峰等人的研究结果相近[5]。成人冠脉检查的均值标准差较大,说明对于成人冠脉检查来说,不同MDCT机对不同受检者检查的CTDIW也有很大差异。
在本次调查的CTDIW值中,成人头部和成人腹部的P50值均明显低于我国基本标准推荐的诊断参考水平(头部为50 mGy、腹部为25 mGy)[6]。儿童头部和儿童腹部的P75值均明显低于英国推荐的儿童患者诊断参考水平[7]。
2.4 各检查类型的剂量长度乘积DLP值剂量长度乘积DLP是另一个反映受检者剂量的重要表征量,是ICRP第87号出版物推荐的另一个CT诊断参考剂量学量,常用于控制受照体积和总的照射量。表 3汇总了本次调查CT检查类型的剂量长度乘积(DLP)值。表 4列出了欧洲与英国的推荐的成年患者诊断参考水平(DRL)与此次调查结果的数据[7]。
从表 3可以看出,DLP均值的变化范围和标准差都较大,其中以成人冠脉检查最为突出,说明检查的扫描长度对DLP影响较大。
从表 4可以看出,在本次调查的DLP值中,成人头部和成人胸部的P75值均明显低于英国、欧洲推荐的诊断参考水平,成人腹部的P75值高于英国、欧洲推荐的诊断参考水平。
3 讨论 3.1与传统的CT受检者剂量水平调查方法相比,直接读取患者剂量信息的调查方法是方便实用的。以往所进行的CT受检者剂量水平调查,通常是采用热释光剂量计或者笔型电离室等测量工具模拟现场工作环境获得剂量数据[8],但这些调查方法对于MDCT而言存在许多不足和局限性[5],在宽束CT剂量测量时由于方法的不同还容易带来误差[9],这些都不利于调查工作的顺利开展。随着科技的不断进步和公众对受检者剂量关注度的提高,与以往SDCT机相比,现在MDCT机均能在检查系统中生成受检者的剂量报告,不同厂商或许剂量报告的格式有所不同,结合受检者的临床扫描图片上的扫描信息和医生操作各检查类型的扫描序列,可以把调查所需要的数据收集齐全,有利于调查者获取推算与评价所致受检者剂量的基础数据。高林峰等人研究的结果证明该方法是可行的[5]。若各CT厂商的剂量报告的格式和内容得到进一步规范化和统一,该方法还可以应用于网络信息平台上,将每个受检者的剂量报告及时传输到平台上,及时生成即时的剂量信息,这样对于及时掌握某个医疗机构、某个地区或者国家的剂量水平变化具有重要意义。
3.2本次调查所做的预调查发现,不同的CT机厂家都为儿童和成人设定了不同部位的扫描序列,除了某些厂家有自动调节输出量的功能外,大多数厂家设定的扫描条件是固定的,所以在调查同一台CT机同一个检查类型时,多个成人受检者所登记的扫描条件和CTDIW值几乎是一致的,本着调查样本要有代表性的原则,本次调查增加了CT数量上的选取,而减少了对受检者不同检查类型的调查数量。由于客观条件限制,本次调查也存在一些局限性,主要包括:儿童CT检查剂量调查例数过少;未对不同年龄段的儿童进行分组调查。
3.3儿童CT检查所致剂量调查数据有待完善。我国现有的放射防护基本标准只推荐了成人受检者的CT检查医疗照射诊断参考水平,而缺乏儿童方面的数据,这点不利于施行儿童CT检查的正当性和最优化工作,不利于降低儿童CT检查辐射剂量,不利于实现防护的最优化原则。从此次MDCT剂量水平调查初探的结果上看,儿童的检查类型以头部、胸部和腹部为主,极少数的儿童专科医院开展儿童的冠脉检查,儿童做脊柱和四肢的CT检查例数极少,说明今后开展大范围的儿童CT检查诊断参考水平调查时,所调查的检查类型应以头部、胸部和腹部为主,对于有实力的儿童专科医院,还应开展冠脉检查类型的调查。
3.4此次初探研究是针对广东省在用MDCT开展的一项探索性受检者剂量水平研究,其结果不但为建立广东省儿童CT检查的医疗照射诊断参考水平提供了数据基础,而且也为制定国家和地区的医疗照射诊断参考水平和法规标准提供数据支持。
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