中国辐射卫生  2020, Vol. 29 Issue (4): 339-344  DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2020.04.005

引用本文 

姚杰, 高林锋, 钱爱君, 王彬, 肖虹, 蒋舟. 头颈部、胸部CT扫描频次分布及其剂量水平研究[J]. 中国辐射卫生, 2020, 29(4): 339-344. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2020.04.005.
YAO Jie, GAO Linfeng, QIAN Aijun, WANG Bin, XIAO Hong, JIANG Zhou. Research on frequency distribution and dose levels of head, neck, chest CT scans[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2020, 29(4): 339-344. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2020.04.005.

基金项目

上海市公共卫生学科带头人计划项目(GWV-10.2-XD16);上海市公共卫生重点学科建设计划项目(GWV-10.1-XK10);上海市卫生和计划生育委员会科研课题(20164Y0098);国家自然科学基金(11775145)

通讯作者

高林峰,E-mail:gaolinfeng@scdc.sh.cn

文章历史

收稿日期:2020-01-31
头颈部、胸部CT扫描频次分布及其剂量水平研究
姚杰 , 高林锋 , 钱爱君 , 王彬 , 肖虹 , 蒋舟     
上海市疾病预防控制中心,上海 200336
摘要目的 通过调查研究,掌握上海市头颈部、胸部CT扫描频次分布及其剂量水平。方法 采用分层典型抽样的方法,以上海市的25家医院为调查对象,通过上海市放射卫生综合监测管理信息系统、各医院的医学影像信息系统(PACS)和医学信息系统(HIS),收集受检者基本信息、检查部位、扫描参数、受检者剂量报告等信息,输入计算机进行处理和分析。结果 所调查的1 732 286人次的CT检查中,头颈部、胸部检查在儿童受检者占75%以上,在成年人受检者则占60%以上。对于成年人受检者,颅脑CT、眼部CT和胸部CT的CTDIw的平均值分别为55.4 mGy、43.1 mGy和12.4 mGy,CTDIvol的平均值分别为56.1 mGy、47.0 mGy和10.6 mGy。颅脑CT、耳道CT和胸部CT的剂量长度乘积(DLP)的平均值分别为603.4 mGy·cm、241.8 mGy·cm和293.6 mGy·cm。结论 CT检查中,头颈部、胸部所占比例很高,不同类型CT检查导致的剂量水平存在明显区别。
关键词CT    医疗照射    CT剂量指数(CTDI)    剂量长度乘积(DLP)    
Research on frequency distribution and dose levels of head, neck, chest CT scans
YAO Jie , GAO Linfeng , QIAN Aijun , WANG Bin , XIAO Hong , JIANG Zhou     
Shanghai Municipal Center for Disease Control and Prevention, Shanghai 200336 China
Abstract: Objective To master the frequency distribution and dose levels of head, neck, chest CT scans in Shanghai. Methods Stratified typical sampling method was used and 25 hospitals were chosen for investigation. The patient’s basic information, examination types, scan parameters and patient’s dose reports were gathered from the Shanghai Comprehensive Information System of Radiation Protection, the hospital's medical imaging information system (PACS) and medical information system (HIS),. Data was input the computer for processing and analyzing. Results Among the 1 732 286 CT examinations, head, neck and chest examinations accounted for more than 75 percent in children, more than 60 percent in adults. For adult, the mean values of weighted CT dosimetry index (CTDIw) of head, eye and chest CT scans were 55.4 mGy, 43.1 mGy and 12.4 mGy, respectively. The mean values of volume CT dosimetry index (CTDIvol) of head, eye and chest CT scans were 56.1 mGy, 47.0 mGy and 10.6 mGy, respectively. The average dose-length product (DLP) of head, ear canal and chest CT scans were 603.4 mGy·cm, 241.8 mGy·cm and 293.6 mGy·cm, respectively. Conclusion Head, neck and chest CT scans make up a great proportion of CT examinations, and obvious difference was found among various types of CT examinations.
Key words: CT    Medical Radiation    CT Dose Index (CTDI)    Dose-length Product (DLP)    

近年来,随着国民经济的快速发展,全民对医疗保健的需求日益增加,X射线CT在放射诊断中应用越来越广泛,设备数量和接受CT诊断检查人数逐年增加。据联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)2008年报告,医疗照射已成为世界范围内最大的人工电离辐射来源(占95%以上),而X射线诊断所致受检者集体剂量则占医疗照射的90%以上[1]。国际放射防护委员会(ICRP)87号报告指出,CT的应用频度占X射线诊断总频度的11%的同时,其所导致的集体剂量却占X射线诊断的67%[2]。本项目组的研究显示,上海2016年CT扫描的年频度估算值达到304人次/千人口,占X射线诊断年总频度的24.79%,是2007年的2.74倍[3-4]

电离辐射是已确认的致癌因素之一,在开展X射线CT检查,尤其是头颈部、胸部检查时,甲状腺不可避免会受到一定剂量的电离辐射照射,其潜在致癌风险已引起学术界的关注。本次调查研究,旨在通过对上海市25家医院的抽样调查,掌握上海市头颈部、胸部CT扫描频次分布及其剂量水平,为今后开展甲状腺吸收剂量估算和致癌风险研究奠定基础。

1 材料与方法 1.1 调查对象

2016年上海市开展放射诊疗的三级医院共计59家,二级医院共计118家,一级医院1387家[3],其中一级医院不开展CT扫描检查。综合考虑市区和郊区医疗资源的分配,以及被调查医院的依从性,以分层典型抽样的方式,对全市16个区25家医院(其中三级医院15家,二级医院10家)的42台CT进行调查。抽样调查的样本医院,包括综合性医院、中医医院、肿瘤医院、儿童医院等,抽样具有一定的代表性。

1.2 调查内容 1.2.1 放射诊疗基本情况

包括医院的基本情况、各类型X射线诊断检查的频次。医院的基本情况主要包括:医院级别、2016年门急诊量、2016年住院人数、开展X射线诊断检查科室的人员配置情况、放射诊疗设备配置情况(设备名称、生产厂家、设备型号、出厂编号、用途等)。

1.2.2 CT扫描频次分布

将CT扫描的类型分为CT、五官CT、胸部CT、腹部CT、脊柱CT、盆腔CT、四肢CT、CT冠状动脉造影、CT头颈血管造影、CT外周血管造影、CT介入、多部位CT和其他CT检查等13类。年龄组按照国际通用的UNSCEAR规定的三大年龄组划分,即0~15岁(含15岁)、15~40岁(含40岁)、> 40岁[1]

1.2.3 CT扫描参数和剂量学指标

收集的扫描参数信息有管电压、管电流、过滤、扫描序列数、扫描方式、扫描起始和终止位置、扫描时间、扫描长度、层厚和层数、螺距、准直宽度等等。剂量学指标包括CTDIw和CTDIvol,主要通过调取受检者CT检查的剂量报告获取数据信息。

1.3 调查方法

通过上海市放射卫生综合管理信息化系统,以及各医院的PACS系统和HIS系统,采用调查表的方式进行。将受检者基本信息、检查部位、扫描参数、受检者剂量报告等信息录入调查表中,并输入计算机进行处理和分析。

1.4 质量控制

调查前,开展技术培训,统一调查标准;调查实施过程中,问卷严格按照调查表填表要求填写;问卷回收后,由质控小组对调查表进行整理、汇总和质量控制。

1.5 数据处理与分析

将所有调查数据录入Excel表格进行统计分析。

2 结果 2.1 医疗机构基本情况

调查的25家开展X射线CT检查的医院,2016年门急诊量共计26 111 536人次,住院人数共计632 722人。放射工作人员752人,其中放射诊断305人,介入放射学113人,放射治疗113人,核医学88人,牙科放射学55人(表1)。X射线诊断设备共330台,其中X射线CT机42台,占所有X射线诊断设备的12.7%(表2)。

表 1 上海市25家医院基本情况

表 2 上海市25家医院X射线诊断设备配备情况
2.2 受检者性别与年龄分布

表3给出了本次调查受检者性别比例构成。调查样本共计1 732 286人次,其中接受X射线CT诊断的男性受检者共计917 376人次,占52.96%,女性受检者共计814 910人次,占47.04%,受检者男女比例1.13∶1,较2007年男女受检者比例1.07∶1略有升高[4]

表 3 上海市25家医院X射线CT诊断受检者性别比例

表4所示,对于0~15岁儿童,颅脑、五官、胸部CT检查所占全部CT检查的比例分别为52.48%、6.56%和16.62%。对于15~40岁人群,颅脑、五官、胸部CT检查所占全部CT检查的比例分别为25.58%、3.93%和30.89%。对于 > 40岁人群,颅脑、五官、胸部CT检查所占全部CT检查的比例分别为25.03%、2.88%和38.28%。由上述结果可见,头颈部和胸部检查所占全部CT检查的比例,在儿童受检者占75%以上,在成年人受检者则占60%以上。

表 4 上海市25家医院X射线CT诊断受检者的年龄分布
2.3 CT检查在不同级别医院的分布

开展CT检查主要在三级医院和二级医院。颅脑、五官、胸部CT检查在三级医院中占全部CT检查的比例分别为25.41%、3.46%和37.22%。颅脑、五官、胸部CT检查在二级医院中占全部CT检查的比例分别为29.34%、1.80%和27.70%。可见头颈部和胸部检查所占比例在三级医院要比二级医院高(66.09% VS 58.84%),见表5

表 5 上海市25家医院X射线CT诊断受检者在同级别医院的检查类型分布情况
2.4 CT扫描参数

对于成年人受检者CT扫描参数,每家调查医院的每台,同一检查部位至少调取20例受检者信息,共计收集得到2 440例受检者信息。

各类型头颈部、胸部扫描所使用的管电压在100~140 kV,平均管电压在120 kV 左右,类型间差别不明显。颅脑扫描所使用的mAs较高,平均值为254 mAs/圈;胸部扫描所使用的mAs较低,平均值为148 mAs/圈。不同设备类型所使用的射线准直宽度存在较大差异。耳道、副鼻窦、眼部CT的螺距因子相对较低,分别为0.85、0.90和0.95,胸部的螺距因子相对较高,为1.22。颅脑CT的扫描长度平均为112 mm,各受检者之间差别不明显。胸部扫描长度相对较长,平均值为259 mm,各受检者之间变化较大(表6)。

表 6 成年人受检者CT扫描参数一览表
2.5 CT剂量学指标

对于成年人受检者,颅脑CT扫描时,CTDIw和CTDIvol较大,平均值分别为55.4 mGy和56.1 mGy。眼部CT扫描时,CTDIw和CTDIvol也较大,平均值分别为43.1 mGy和47.0 mGy。胸部CT扫描时,CTDIw和CTDIvol较小,平均值分别为12.4 mGy和10.6 mGy。由表7表8可见,除胸部外,其他类型CT扫描CTDIw和CTDIvol的中位值略小于平均值,而第75百分位值均大于平均值。各种类型CT的CTDIw和CTDIvol变化范围较大。

表 7 各类型成年人CT扫描的平均CTDIw

表 8 各类型成年人CT扫描的平均CTDIvol

调查结果显示,对于成年人受检者,颅脑CT的DLP较大,平均为603.4 mGy·cm。耳道CT检查的DLP最小,平均为241.8 mGy·cm(表9)。

表 9 各类型成年人CT扫描所致DLP
3 讨论

随着国民经济的发展,医疗卫生事业也得到了飞速发展,全民对医疗保健的需求也在不断增加,X射线诊断检查的年频度也在持续增加。2016年X射线诊断总频度估算值约为1 228人次/千人口,是2007年的1.6倍,其中CT检查的年频度估算值为304人次/千人口,占年总频度的24.79%,是2007年的2.74倍[3-4]。美国X射线CT检查的应用频度大约占总X射线诊断(含介入放射学)频度的18.4%,但其所致国民集体剂量的贡献却高达66.2%[5]。ICRP 87号报告指出,CT的应用频度占X射线诊断总频度的11%的同时,其所导致的集体剂量却占X射线诊断的67%[6]。CT检查频度的显著增加,无疑会造成集体剂量的增加。

分析本次调查结果可见,CT检查中,头颈部、胸部所占比例很高,在儿童受检者占75%以上,在成年受检者则占60%以上。男性受检者明显多于女性受检者,且 > 40岁的受检者人次明显多于其他两个年龄组,该调查结果与2009年上海市 [7]、2015年江苏省[8]、2016年宁夏地区[9]、福建省[10]和深圳市[11]的CT 应用频度的分布情况一致。

本次调查结果中,各类型头颈部、胸部CT扫描所使用的扫描参数,除管电压差别不明显外,管电流、螺距因子、扫描长度等方面存在较大差异。例如,成人颅脑扫描的mAs范围在105~500 mAs;耳道、眼部、副鼻窦扫描的mAs范围在42.6~480 mAs;胸部扫描的mAs范围在32.0~400 mAs。成人胸部扫描长度在各受检者之间变化较大,扫描长度范围为150~512 mm。管电流调整是改善患者剂量控制的最常用的方法[12];同时,缩短扫描长度,可以有效降低DLP。因此,在CT扫描过程中,确保图像质量的同时,优化头颈部、胸部CT扫描条件,进而进一步减低受检者剂量还存在较大潜力。

分析本次调查结果可见,成人颅脑CT扫描的颅脑CTDIvol和DLP均明显高于胸部CT扫描的CTDIvol和DLP。颅脑CT扫描的CTDIvol的中位数和75百分位数分别为52.5 mGy和63.5 mGy,DLP的中位数和75百分位数分别为601.6 mGy·cm和675.3 mGy·cm。成人胸部CT扫描的CTDIvol的中位数和75百分位数分别为11.0 mGy和13.5 mGy,DLP的中位数和75百分位数分别为295.2 mGy·cm和378.3 mGy·cm。与WS/T 637—2018《X 射线计算机断层摄影成年人诊断参考水平》[13]中的CTDIvol和DLP进行比较,本次调查结果,颅脑CT和胸部CT的CTDIvol的中位数与标准中的值基本一致,DLP的中位数低于标准中的值。调查的DLP值低于标准中的值,可能与扫描长度的差异有关。

在开展X射线CT检查,尤其是头颈部、胸部检查时,甲状腺不可避免会受到一定剂量的电离辐射照射,其潜在致癌风险已引起学术界的关注。国内外学者Michalis 等[14]和苏垠平等[15] 研究结果表明,X射线CT检查使受检者罹患甲状腺癌的风险增加。因此,本次调查研究积累的有价值的宝贵数据,为今后开展甲状腺吸收剂量估算和致癌风险研究奠定了良好基础。

由于客观条件限制,本研究存在一定的局限性:①本次调查采取分层典型抽样,会存在一定的抽样误差。②由于儿童CT受检者剂量调查样本量较少,故仅开展了儿童CT扫描频次的调查分析,未对儿童CT扫描参数和剂量学指标进行分析。针对本次调查的局限性,项目组将在本次调查研究的基础上,增加儿童CT受检者剂量调查研究。

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