随着CT设备与检查技术的迅猛发展,CT检查在临床应用中日益常见。由于肺组织是胸部含气的器官,具有极佳的天然组织间的分辨率,因此胸部CT在临床中应用广泛[1]。然而,CT检查引起的照射会增加发生潜在疾病的风险,特别是对辐射敏感的儿童,尤其是正处于生长发育期的幼儿,细胞分裂更新速度和范围明显高于成年人,所以对X射线的敏感性也远远高于成年人[2]。而且在医院的实际工作中,儿童受检者胸部CT检查较多,且婴幼儿呼吸比成人快,通常难以配合检查和在摄影时保持静止,导致重拍的可能性较大[3]。如果婴幼儿时期就接受较大的辐射剂量,那么在将来较长的期望寿命中,其器官异常发育,甚至肿瘤发生的潜在风险是成人的2~3倍[4-6]。基于以上原因,在CT检查中,儿童受检者接受的辐射剂量更应得到关注,本文就针对河北省儿童受检者胸部CT辐射剂量进行调查分析。
1 材料与方法 1.1 研究对象选择了河北省内5家综合性医院5家儿童医院,涉及不同型号的CT设备12台,2017、2018连续两年筛选胸部CT受检者,年龄段分儿童年龄段(0~1,1~5,5~10,10~15岁组)和成人年龄段(15~70岁组)作为样本数据,每台设备不同年龄段胸部CT检查受检者不少于10例。最终一共筛选完成356例。
1.2 研究方法及登记内容本次调查研究中,选择从CT设备自身配备的医学影像系统中抄录各年龄段胸部CT受检者的相关信息。主要参考受检者CT检查影像图片和剂量报告,将预先制定好的调查表格填写完整。调查表格中所涉及到的内容有:医院名称、医院级别;受检者年龄、性别、受检部位;CT机的生产厂家、机器型号、检查时所用的管电压、曝光量(管电流与曝光时间积)、准直宽度、螺距因子、扫描长度等参数;容积CT剂量指数(CTDIvol)以及剂量长度乘积(DLP)。
1.3 剂量计算与统计分析在受检者的CT检查影像图片和剂量报告中可以直接读取CTDIvol值和DLP值。数据统计部分用SPSS 18.0软件进行分析处理。
2 结果 2.1 调查基本情况本次调查一共完成样本356例,其中综合性医院调查了101例,儿童医院调查了255例。涉及到CT设备共12台。
调查中的各项扫描参数都是医院做胸部CT常用扫描参数,如表1。各年龄组之间管电压、曝光量、螺距因子、扫描长度均有差异,其中曝光量15~70岁组与其他年龄组差异较明显。
CTDIvol值和DLP值是反映受检者所获辐射剂量的重要表征。
表2将本次调查中5个年龄段的受检者CTDIvol值及DLP值进行了统计汇总。从中可以看出,不同年龄组受检者的CTDIvol值和DLP均存在差异。
各年龄组CTDIvol值分布不全相同,差异有统计学意义 (H = 101.86,P = 0.00) 。采用Bonferroni法校正显著性水平之后两两比较发现,CTDIvol值分布在0~1岁组与5~10岁组、0~1岁组与10~15岁组、0~1岁组与15~70岁组、1~5岁组与15~70岁组、5~10岁组与15~70岁组、10~15岁组与15~70岁组的差异有统计学意义,其他组之间的差异无统计学意义。
由表2可知,0~1岁组、1~5岁组、5~10岁组之间胸部CT扫描CTDIvol值中位数逐渐递增但差异并不明显,而10~15岁组 CTDIvol值中位数与 5~ 10岁组差异较大,15~70岁成人组 CTDIvol值中位数又是10~15岁组的 2.2倍,5~10岁组的 3.7倍,1~5岁组的4.4倍,0~1岁组的4.9倍。
各年龄组DLP值分布也不全相同,差异有统计学意义(H = 193.46,P = 0.00)。采用Bonferroni法校正显著性水平之后两两比较发现,DLP值分布在0~1岁组与1~5岁组、0~1岁组与5~10岁组、0~1岁组与10~15岁组、0~1岁组与15~70岁组、1~5岁组与10~15岁组、1~5岁组与15~70岁组、5~10岁组与15~70岁组、10~15岁组与15~70岁组的差异有统计学意义,其他组之间的差异无统计学意义。
由表2可知,5个年龄组胸部CT扫描DLP值的中位数随年龄增加而逐渐增加。15~70岁成人组DLP值中位数是10~15岁组的2.6倍,5~10岁组的4.9倍,1~5岁组的8.4倍,0~1岁组的12.0倍。
3 讨论儿童对于辐射致癌的风险比成人更为敏感,因此,放射医生、医学物理师和操作者必须对儿童CT扫描方案和辐射剂量给予特殊关注[7]。又因为肺炎、支气管炎是儿童的常见疾病,所以儿童胸部CT扫描在儿童CT检查中最为普遍。因此本次调查中选择了儿童胸部CT扫描作为调查重点,希望通过儿童胸部CT辐射剂量的调查能一定程度上反映本省儿童CT检查的情况。
将调查中的五个年龄组CTDIvol及DLP相互比较发现,其中成年组(15~70岁组)与其他四个儿童组之间均存在显著性差异。从表2中也可以看出,15~70岁组无论是CTDIvol的中位值还是DLP的中位值都要显著大于其他四个儿童组CTDIvol及DLP的中位值。这一点从医院的实际工作中也可以得到印证,此次调查中10家医院12台CT设备均在随设备配置的软件中至少设置了两套检查协议,即儿童检查协议和成人检查协议。在这两套检查协议中,管电压、曝光量、螺距因子等均有不同。因此也就能够理解,在本次调查中成年组(15~70岁组)较四个儿童组CTDIvol及DLP中位数都明显偏大。
四个细化的儿童组CTDIvol及DLP值相互比较,则发现并无明显的规律可寻。有的两组之间有明显差异,有的两组之间又无明显差异。尤其是年龄相近的两个年龄组之间比较,大多没有明显差异。比如在CTDIvol值的比较中,0~1岁组与1~5岁组没有明显差异,1~5岁组与5~10岁组无明显差异,5~10岁组与10~15岁组无明显差异;在DLP值的比较中,1~5岁组与5~10岁组无明显差异,5~10岁组与10~15岁组无明显差异。调查中得出的这一现象正是因为在大部分医院的实际工作中,扫描协议只分了成人和儿童两种,而重点关注的儿童CT扫描并没有做更细致的分类。不同年龄段的儿童CT扫描往往是在同一个儿童扫描协议下进行,通过自动管电流调控技术(ATCM)给出适合个体特征的曝光量,从而完成CT扫描。因为相邻两个年龄组儿童身材的差异不明显,ATCM给出的曝光量差异就不明显,从而导致调查中胸部CT扫描相邻两个年龄组之间CTDIvol和DLP值无明显差异。目前能降低剂量的公认方法有: 降低管电压和管电流、增大螺距等; 智能最佳管电压(CARE kV)技术和自动管电流调控技术(ATCM)已成为剂量优化的有效方法[1],在这次调查中有部分医院在实际工作中使用了ATCM,但没有医院使用CARE kV。可见将先进的扫描技术普及到医院的实际医疗检查工作中仍然有很长的路要走。
与新发布的GBZ 130—2020所提供儿童患者诊断参考水平(表3)比较[8],除1~5岁组CTDIvol的75%位值均大于三国参考水平外,其他两年龄组CTDIvol的75%位值均大于德、法两国而小于英国。而本次调查中三个年龄组DLP的75%位值均大于GBZ 130—2020中三国的参考水平。这可能是由于在儿童CT扫描中参数选择的不同导致的,但考虑到现行有效放射卫生标准中的诊断参考水平,不同的标准使用不同的剂量参量,而且大多是参考引用国外数据或通过模体测量获得的数据,且数据发布较早(GBZ 130—2020中给出的参考水平也都是国外十几年前的数据),并不能反映目前我国各类放射诊断实践的实际剂量水平[9]。所以查找文献,与其他省市儿童胸部CT辐射剂量做比较。本次调查数据与2016—2017年天津市不同年龄组CT受检者CTDIvol的平均值(0~1岁组3.78 mGy,1~5岁组4.10 mGy,5~10岁组4.15 mGy,10~15岁组5.25 mGy,15~70岁组10.87 mGy)[10]比较,只有0~1岁组差异有统计学意义(Z = −2.34,P = 0.02),CTDIvol的平均值较天津高出1.59%,可能是由于0~1岁组做胸部CT扫描时条件选择的差异。其他四个年龄组差异均无统计学意义。这个结果一定程度上说明较天津而言我省0~1岁婴幼儿胸部CT辐射剂量仍有可优化空间。
与河南省2016年儿童和成人CT受检者DLP的平均值(0~1岁组76.0 mGy,1~5岁组100.0 mGy,5~10岁组156.1 mGy,10~15岁组189.5 mGy,15~70岁组379.1 mGy)[11]比较。0~1岁组(Z = −3.208,P = 0.001)、5~10岁组(Z = −3.93,P = 0.00)、10~15岁组(Z = −4.32,P = 0.00)三组差异有统计学意义,三个年龄组DLP的
总结以上,在实际工作中,我省儿童胸部CT扫描与成人扫描采用不同的扫描协议,儿童胸部CT扫描辐射剂量要远小于成人。然不足之处在于,现行标准中有明确分年龄段给出儿童不同部位CT扫描辐射剂量参考水平的GBZ 130—2020,其参考水平仍引用早年的国外数据,不一定能反应我国当前的实际情况[12]。儿童身体处于生长发育阶段,不同年龄段的儿童身材差异较大,而在实际工作中大多数医院未能将儿童胸部CT扫描参数进一步做细分,仅依靠设备ATCM技术给出自动曝光量完成扫描,从而导致不同年龄段的儿童所获辐射剂量无明显差别。在与天津、河南两省市调查结果的比较中可以看出,省、市之间儿童胸部CT辐射剂量水平存在差异,尤其是婴幼儿组差异较为明显。我国应当考虑本国国情,调查目前我国儿童CT诊断实践的实际剂量水平,推出适合本国儿童的CT辐射剂量参考水平。
在实际工作中,儿童胸部CT扫描的问题也同时存在于其他部位的扫描工作中。为了保证辐射防护的最优化,尤其是儿童CT辐射防护的最优化,首先使用CT设备的医疗机构、生产CT设备的生产厂家以及监督管理部门等应多方合作,研究制定一部专门针对儿童CT辐射防护的标准,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[13]。其次,直接从事儿童CT检查的医疗部门应严格遵照标准,细致完善儿童CT检查工作,对一线工作人员开展技术培训,及时普及最新的扫描技术、迭代重建技术,从而优化CT扫描参数,有效降低患者辐射剂量。
由于客观条件限制,本次调查也存在一些局限性,主要包括:调查医院范围不够广,调查样本数不够多,10家医院,12台设备,356例样本不足以完全显示本省实际情况;仅选取了儿童CT检查中最常见的胸部CT检查作为研究对象不够全面;以年龄段对受检者进行分组并不是最科学的处理手段,儿童处于快速生长发育的阶段,使用体重、身体质量指数 (BMI) 进行分组更能反映儿童CT辐射剂量的真实情况。所以在今后对儿童CT辐射剂量的调查研究中应该扩大调查范围,增加样本数量,扩充扫描部位,采用更科学合理的分组方法。
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