2. 山西医科大学,山西 太原 030001;
3. 临沂市疾病预防控制中心,山东 临沂 276000
2. Shanxi Medical University, Taiyuan 030001 China;
3. Linyi Disease Control and Prevention, Linyi 276000 China
CT 成像在儿童疾病的临床诊断价值是明确的[1],同时CT扫描对人类集体剂量的贡献也是公认的,在有些国家甚至能占到70%[2]。因此,近年来国内外对CT检查中患者剂量水平和辐射风险问题格外关注,包括英国[3]、法国[4]、德国[5]、荷兰[6]、澳大利亚[7]均开展了儿童CT扫描所致辐射风险的流行病学调查,大多数调查发现接受CT扫描后儿童罹患白血病和脑肿瘤的风险增加,且首次暴露CT的年龄越小,其致癌风险会越高[8]。遗憾的是,至今尚无我国儿童CT扫描辐射水平系统调查及诊断参考水平建立相关研究。为此,本文以一家医院为试点,开展儿童CT扫描相关辐射水平调查,通过分析寻找临床落实辐射防护最优化方面存在的问题,并提出改进措施。
1 材料与方法 1.1 仪器设备采用美国GE Optima CT 660 CT扫描仪。
1.2 临床资料回顾性分析2021年1—3月某医院开展16岁及以下儿童CT检查时的不同扫描部位、扫描参数及其剂量数据。
1.2.1 扫描参数通过医院PACS系统调取图像中包括管电压(kV)、管电流(mA)或管电流时间积(mAs)、扫描长度、显示视野(FOV)、管电流调制、图像处理算法等参数信息。
1.2.2 扫描部位和程序主要分3个部位:头部、胸部、腹部。其中,头部包括:头颅平扫、眼眶、上颌窦、颞部、其他(鼻部、颈部);胸部包括:胸部平扫、胸部平扫(气道重组)、胸部平扫(肋骨重组)、胸椎平扫;腹部包括:上、下腹部平扫、盆部平扫、腰椎平扫、骶尾椎平扫、骨盆平扫、骶髂关节。
1.2.3 剂量参数通过医院PACS系统调取图像中容积CT剂量指数(CTDIvol)和剂量长度乘积(DLP)2个剂量学参数的值。
1.3 调查方法 1.3.1 患者分组按年龄将儿童受检者分为以下5组:0岁组、1岁组、5岁组、10岁组、15岁组、分别对应1月龄以下、1~4岁组(含4岁)、4~9岁组(含9岁)、9~13岁(含13岁)、13~16岁(含16岁)的儿童。
1.3.2 统计分析 1.3.2.1 样本量各年龄组和各检查部位至少包含10个病例的剂量数据。
1.3.2.2 数据处理采用取代表值的统计方法,计算每个年龄段每个扫描部位扫描参数、剂量学参数的中位数作为该年龄组和检查部位的典型扫描参数和剂量水平。
2 结 果 2.1 不同年龄组、不同扫描部位的病例数从表1中发现,不同年龄组、不同扫描部位检查患者数不均匀,其中检查患者数超过10例的为1岁组的头颅平扫、上颌窦、胸部平扫和5岁组的头颅平扫、上颌窦;其中,0岁组、10岁组和15岁组检查频次较高的部位为胸部和腹部,1岁组和5岁组检查频次较高的部位为头部的头颅平扫和上颌窦。
本项调查中的CT设备不具备自动扫描功能,其kV和mA需手动设置,临床技术人员根据检查部位及患者体型选择扫描参数,相关参数设置情况见表2~表4。
从表2~表4可以看出,不同成像部位在扫描长度选择上均有所差异,其中头部和上颌窦在选择扫描长度时差异较小,而胸部扫描时差异较大,尤其以1岁组差异为甚。尽管kV是根据扫描规程确定,在同一部位相对固定,但也具有可选择性,比如上颌窦扫描时,1岁组和5岁组所选kV不同。同时,不同部位扫描所选mA差异较大,这是影响CTDIvol值的主要因素。
2.3 不同年龄组、不同扫描部位剂量学参数CTDIvol和DLP是CT扫描中2个常用的剂量学参数,分别反应断层剂量水平和器官剂量水平,可在图像信息中显示。本项调查中2个参数的显示值见表5~表7。
从表5~表7可以看出,尽管头颅平扫和上颌窦扫描的CTDIvol值略有差异,但不同年龄的中位数值相同,而胸部扫描的CTDIvol值差异较大,其中1岁组胸部平扫CTDIvol最大值为最小值的7倍;各不部位不同年龄组之间的DLP值均有差异;同时,1岁组和5岁组不同部位的CTDIvol值和DLP值也有很大差异,其中头颅平扫的剂量值较其他部位的值大。
本研究发现儿童CT扫描会增加罹患癌症风险的概率,有研究显示,累计辐射剂量达到50 mGy会使儿童患白血病风险增加3倍,达到60 mGy会使儿童患脑瘤风险增加3倍[3]。本次调查医院的数据显示,无论是头颅平扫、上颌窦扫描还是胸部平扫,其DLP值中位数均超过了60 mGy·cm,因此有必要对该医院儿童CT扫描后罹患癌症风险进行跟踪研究。
尽管我国儿童体型和发育情况有别于西方儿童,但在我国尚未建立儿童CT扫描诊断参考水平(DRL)时,可借鉴国外相关数据。其中,《欧洲儿童成像诊断参考水平导则》中明确给出不同年龄组、不同扫描部位的DRL值[9],通过对比分析发现,本项目调查所得到的CT剂量水平较欧洲相应参数的DRL值低,因此可基本判断该院的儿童CT扫描程序尚处于合理区间内。但这不代表该设备的扫描程序没有优化空间。
调查结果表明,1岁组和5岁组头颅平扫的基本扫描参数(kV和mA)及CTDIvol值相同。研究表明:颅容量随年龄的增长而增加[10],头颅容量在一定程度上能反映颅骨的大小,而我国儿童头颅在1岁和5~9岁有2次发育期,首先是从出生后至1岁的极快速增长期,然后是持续到5岁左右的中速增长期,6岁后为慢速增长期,以低于平均的增长速度增长直至成熟,成熟期前后变化较小。因此1岁组与5岁组儿童的头颅矢状面直径会有显著差异[11-12],因此,该医院在儿童CT扫描中,扫描参数的选择尚有优化空间。这种优化一方面可能需要对设备设定的年龄分组进行优化,基于儿童每个年龄段体格或者发育情况下重新考虑儿童的分组情况;同时,建议在儿童CT扫描时,尽可能选配具有自动曝光功能的CT机型;另一方面是技术人员扫描范围设定的优化,调查结果中出现了1岁组胸部扫描中扫描范围存在巨大差异的情况,因此应进一步对扫描技术人员进行专业化培训。同时,建议将此次调查获得的不同年龄组不同扫描部位的典型剂量值作为基准对照,持续推动医院的辐射防护最优化措施。同时,调查发现了1例1月大儿童接受了胸部平扫,对该病例是否具有CT检查的指征尚需进一步调查分析,以判断其辐射实践的正当性。
儿童受检者受照剂量水平不仅与年龄有关,且与体重有关[13]。本项调查发放的调查表中尽管列出了体重项目,但该医疗机构尚未开展相关数据收集,为避免增加医疗机构实际工作负担,同时受地区儿童发病总体分布的影响,部分年龄组、部分检查部位的病例数较少,因此本次调查数据均采用了中位数,以减少异常值对数值分布的影响。
儿童作为辐射敏感人群,CT扫描辐射剂量相对较高,应全方位做好儿童CT扫描过程中的辐射防护。具体而言,一是应尽快依据临床成像指南建立儿童CT扫描的适应征;二是进一步开展数据调查,建立不同年龄段、不同扫描部位儿童CT扫描的诊断参考水平;并以诊断参考水平为辅助,持续推进CT扫描程序中儿童年龄组分组优化和扫描参数优化。
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