X射线计算机断层成像(X-raycomputedtomography, CT)是计算机技术与X射线断层摄影技术交融的成果，它已成为诊治临床疾病不可或缺的手段之一，近年来被广泛应用^[1-2]。在常见部位CT扫描中，头颅CT扫描所占的比例最高^[3]。眼晶体作为辐射敏感组织，近年来引起了国际相关组织的高度关注。头颅CT扫描中，受检者的眼晶体临近扫描区域甚至位于成像范围内，受照剂量较高，故有必要选择合适的测量方法对头颅CT扫描中眼晶体的受照剂量进行测量^[4-5]。热释光剂量计是一种常用的辐射剂量检测工具，其准确性已得到公认^[6]。本实验采用仿真人体头部模型及热释光剂量计，在8台CT上分别对五种常见头颅CT扫描方式下眼晶体受照剂量进行测量，并比较其差异。

1 材料与方法 1.1 扫描设备

调查国内常用CT机的生厂厂家及型号，根据调查结果选取有代表性的CT 8台，具体厂家、型号见表 1和表 2。

1.2 测量仪器

头部模型为成都方拓仿真技术责任公司生产“成都剂量体模”中的头部模型；探测器为北京康科洛电子有限公司生产TLD 2000P型热释光剂量探测器LiF (Mg, Cu, P)粉末；读出器为北京海阳博创辐射防护科技有限公司生产RGD-3B型热释光剂量仪；退火炉为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。实验所常用的热释光剂量粉末及热释光剂量仪已经通过了中国计量科学研究院的校准，并取得了校准证书和刻度因子。

1.3 试验方法及实验步骤 1.3.1 扫描部位、参数及扫描范围的选取

通过调查颅脑CT扫描的常见方式确定，经调查，头颅CT扫描中，各级医院最常见的五种扫描方式为鼻骨、副鼻窦、颞骨、眼眶、颅脑扫描。记录不同机型、不同方式的扫描参数(kV、mA或mAs等)，将其作为现场模拟实验的扫描参数。扫描范围及定位线参考《CT检查操作规程》(WS/T 391-2012)的规定^[7]，其中：颅脑扫描为以听眦线为基线，自基线向上扫描至颅顶；眼眶扫描为眶上缘至眶下缘；鼻骨扫描为横断面扫描基线平行于听眶下线，由鼻根扫描到鼻尖；副鼻窦扫描为横断面平行于听眶下缘，自额窦上缘扫描到硬腭(额窦下缘)；颞骨扫描为横断面平行于听眶下缘，由岩锥上缘扫描到乳突尖(外耳道下缘)。

1.3.2 热释光辐射剂量计的制备

先将热释光剂量探测器LiF (Mg, Cu, P)粉末统一退火处理后冷却(退火温度为240 ℃，退火时间为15 min)，借助注射器、酒精灯等工具封进直径约3 mm，长约1.5 cm一端封口的塑料管内，即实验所需热释光剂量计。将制备好的热释光剂量计封装于保鲜袋中备用，并于保鲜袋表面标注封装时间。

1.3.3 现场模拟实验

实验前先在头部模型的左、右眼晶体预留孔中各插入热释光剂量计一枚。设置CT设备参数、扫描范围，进行现场扫描。扫描结束后收集热释光剂量计，以备实验室读数。更换新的热释光剂量计重复以上操作。

1.4 数据处理 1.4.1 数据的读取将所采集

40组热释光剂量计依次用热释光剂量仪进行读数，每个热释光剂量计均测量2~3次。

1.4.2 器官或组织的吸收剂量的计算

本实验中，仿真人体模型内器官、组织的吸收剂量D_{T, R}(眼晶体受照剂量)的计算公式参照公式1)。

$ D_{T, R} \approx K_{T}=X_{i} \times C_{f} /(1000 \times 1.88) \times f $

(1)

上述公式中：D_{T, R}为组织或器官的吸收剂量，其单位为Gy。李士骏主编的《电离辐射剂量学基础》中表明^[8]，在光子吸收剂量的计算中，常采用“比释动能近似”，在光子能量不高时，比释动能为吸收剂量良好的近似值。即D_{T, R}≈K_T。

X_i为热释光剂量仪测量的读数减去本底后的平均值。

C_f为光子能量在65keV时H_p(10, 0°)刻度因子，C_f为0.00298 mSv/X；本研究中CT扫描管电压均为120kV，其对应的光子线束平均能量约为65 keV。

1 000为mSv和Sv的单位转换系数。

1.88是指入射角度a=0°时，辐射能量NS80从空气比释动能到深部组织剂量当量(H_p(10, 0°))的转换系数，单位为Sv/Gy；NS80为平均能量为65 keV的光子线束对应的线束编码^[9]。

f为光子能量为0.060 MeV时，肌肉替代物-水与空气(近海平面)的质量能量吸收系数值之比，f=0.0315/0.0300=1.05^[8]。

1.4.3 统计学分析

采用SPSS 20统计软件对数据进行整理和分析。

1.5 质量控制措施

热释光剂量计及热释光剂量仪均经中国计量科学研究院检定，检定结果均为合格，且在有效期内。为减少操作误差，操作者实验前均经过专业人员培训。为减少热释光剂量计本底读数过高及受照后读数的衰减，制备好的热释光剂量计均在一周内进行实验并读数。

2 结果

颅脑、眼眶、鼻骨、鼻窦、颞骨CT扫描时眼晶体受照剂量分别为：(17.78±10.03)、(17.45±7.92)、(14.65±3.799)、(9.93±6.25)、(7.94±5.18)mGy。将各测试点受照剂量进行Kolmogorov-Smirnov正态性检验，均不符合正态分布，故采用秩和检验。不同扫描部位及不同设备所测眼晶体辐射剂量存在显著差异(P＜0.01)，见表 3、表 4。

3 讨论

CT检查因无创、扫描时间快、成像清晰、高密度分辨率等优点，逐渐成为一种必不可少的临床检查方式，但与普通X射线检査(如拍片)相比，CT检査时受检者的受照剂量要明显增大。CT检查对中枢神经系统疾病的诊断价值较高，应用普遍。头颅CT扫描中，眼晶体为临近敏感器官甚至直接位于成像范围内，受照剂量较高。

韩志伟研究认为^[10]，当眼晶体受到电离辐射后，可产生大量氧自由基，大量的氧自由基可使眼晶体的代谢及结构发生改变，从而引起眼晶体的混浊。Worgul B V等^[11]通过对切尔诺贝利事件的8 607名清理工人调查发现，放射性白内障与所受剂量存在一定关系，眼晶体的剂量阈值应在1.0 Gy以下。ICRP指出：职业人员眼晶体剂量确定性效应阈值降为0.5 Gy，眼晶体当量剂量限值为：连续5年的平均当量剂量每年不得超过20 mSv，5年中任何1年的当量剂量不得超过50 mSv^[12]。

本研究结果显示，在1次头颅CT检查中眼晶体所受剂量虽与此阈值有一定的差别，但也造成了较大的剂量负担(已接近职业照射眼晶体的年剂量限值)。此外，头颅CT扫描时应尽可能减少扫描范围，尽量避开眼晶体位置。Yeoman L J等^[13]研究表明：脑CT扫描时采用避开眼晶体的扫描基线，眼晶体的辐射剂量较采用传统的听眶线为基线进行扫描可减少87%。故在颅脑CT检查前，应遵循辐射防护的正当性原则，避免不必要的检查，主动告知受检者辐射危害，对受检者提出合理化建议，必要时使用无辐射损伤的磁共振检查取代CT检查，以尽可能降低受检者辐射，最大程度保护受检者安全。

CT检查中通常根据操作台显示的容积CT剂量指数(volume CT dose Index，CTDI_vol)和剂量长度乘积(dose length product，DLP)描述CT扫描时的辐射剂量。CTDI_vol是指在某一扫描条件下直径为16 cm或32 cm的CT剂量体模辐射剂量，用于表征CT的辐射剂量特性，可利用归一器官剂量转换系数计算出组织、器官的受照剂量，但其受管电压、过滤器和准直等因素影响，不能准确描述组织、器官所受辐射剂量；DLP虽然与组织、器官有效剂量呈线性正相关，但受检者的受检者剂量还受检查者的体型大小和检查部位等因素的影响，亦不能准确描述受检者组织、器官所受辐射剂量。本实验以仿真人体模型模拟受检者，使用热释光剂量计对眼晶体受照剂量进行测量。仿真人体模型及热释光剂量探测器LiF (Mg, Cu, P)粉末具有较好的组织等效性，测量CT扫描时眼晶体的受照剂量的可信度较高。

殷志杰等^[14]将热释光剂量计分别放置于仿真人体模型眼晶体及眼睑表面位置，结果显示两种位置处辐射剂量差异无统计学意义。本研究发现：眼晶体与同侧颞侧及眶间测试点所测剂量不存在显著差异性。颞侧、眶间与眼睑表面位置处于同一水平线，故两者实验结果基本一致。本实验中左、右侧各测试点所测结果无显著性差异。

本研究表明，五种常见头颅CT扫描方式下，眼晶体受照剂量差别明显，受照剂量按扫描方式排列，由大到小依次为颅脑、眼眶、鼻骨、鼻窦、颞骨。对于不同的CT，头颅扫描时，眼晶体的受照剂量也存在差异。