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]。
如表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。
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。
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)。
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。
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)。
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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