淺談CT放射劑量控制問題

黃仁增

作為目前一款高檔的螺旋CT之一，中山市三角醫(yī)院引進的MX 16-SLICE CT的主要優(yōu)勢在于革命性地改變了探測器材質(zhì)，采用的是特制的“藍寶石”材料，提高了圖像的分辨率，同時也減少了放射劑量。為了更好地讓設(shè)備投入到臨床治療過程中，在保證CT圖像質(zhì)量的前提下，盡可能減少給患者帶來的放射劑量，因此需要制定一個完善的放射劑量監(jiān)測系統(tǒng)，定期監(jiān)測患者放射劑量的數(shù)值變化，并對造成放射劑量變化的參數(shù)進行研究分析[1-2]。MX 16-SLICE CT放射劑量的測量主要通過CTDI和 CTDIW劑量指數(shù)的大小，并同時協(xié)助計算機程序進行相應(yīng)的處理來進行分析，使患者的劑量能自動計算并顯示在RX菜單上，本研究對飛利浦公司所生產(chǎn)的MX 16-SLICE CT放射劑量的監(jiān)測進行分析，現(xiàn)將結(jié)果報道如下。

1 放射劑量

劑量是指X射線束在患者的指定點（軟組織、空氣、模型等）所釋放出的能量大小。計量單位為RAD或mGy（1 RAD=10 mGy）。X射線的曝光度、物質(zhì)能量的吸收因素均能對劑量造成影響。X射線的曝光度的計量單位為C/kg，人體每攝入 1 J的能量就意味著吸收了 1 mGy的劑量。劑量大小與X射線的曝光度基本成正比關(guān)系，同時曝光度與患者身體重量成反比，與電壓、電流以及掃描時間成正比[3]?；颊叩纳砦ｋU與患者的年齡、新別、被曝光器官以及劑量等因素相關(guān)。有效劑量可以表征患者人群中的隨機風(fēng)險，它是根據(jù)特殊軟組織或器官的輻射敏感性進行加權(quán)后的總和，國際防輻射委員會 60 號出版物上有對加權(quán)值的大小進行計算[4]。有效劑量是全身劑量的當量值，它能有效地表示出被曝光的軟組織或器官的劑量，能準確地對患者CT掃描中的曝光度進行監(jiān)測，但很難依據(jù)有效劑量的大小來決定患者風(fēng)險。既然不能具體地表征患者接受的放射劑量，因此可以通過CT劑量指數(shù)（CTDI）來制定各比值。CT劑量指數(shù)（CTDI）往往與模型大小成反比，在相同的CT掃描下，越小的模型能吸收更多的放射劑量。因此，在臨床應(yīng)用中，應(yīng)特別注意不同年齡大小的患者的治療方法以及參數(shù)的設(shè)定。切記頭部以及兒童應(yīng)使用 16 cmCT劑量指數(shù)CTDI值[5]。

CTDIW（或CTDI100）是一種劑量指數(shù)，其包括了中心劑量（1/3 的CTDI100）以及外圍劑量（2/3 的CTDI100）。CTDI100 指的是從 50～50 mm沿與成像面垂直的直線進行單次軸向掃描，用劑量剖線面積分Da（z）除以額定斷層面厚度T與層數(shù)N的乘積[6]。CTDIW需使用 16 或 32 cm的PMMA模型對中心劑量和外圍劑量進行測量，在PMMA模型內(nèi)測量的劑量稱之為空氣中吸收的劑量，而非PMMA中的劑量（PMMA中吸收的劑量要比空氣中吸收的劑量低大約 10%）。

2 放射劑量的測量

2.1 材料與方法

2.1.1 一般材料 采用美國INOVISION公司 16 或 32 cmCT 模型材料（PMMA），瑞典奧利科公司Solidose400 型劑量儀以及 10 mmCT長桿電離室等。

2.1.2 測量方法 CT 裝置旋轉(zhuǎn)軸放置體模中心軸，使得體模中心能準確對準X射線束。將長桿電離室插至中心測量處圓孔中以及PMMA 模型外周，進行相應(yīng)的掃描，記錄劑量儀數(shù)值并進行相關(guān)計算。

2.2 檢測結(jié)果 采取 1.575∶1 模式，50 mm/s，250 mA，100 kV，1 s/圈的掃描速度進行螺旋掃描，CTDI100 大體部掃描中心劑量、外圍劑量以及CTDIW結(jié)果如下：

中心劑量=11.5 mGy（典型參數(shù)劑量）×1.00（掃描視野調(diào)節(jié)因數(shù)）×1.00（kV調(diào)節(jié)因數(shù)）×250/260（mA調(diào)節(jié)因數(shù)）=11.1 mGy。

外圍劑量=23.2 mGy（典型參數(shù)劑量）×1.00（掃描視野調(diào)節(jié)因數(shù)）×1.00（kV調(diào)節(jié)因數(shù)）×250/260（mA調(diào)節(jié)因數(shù)）=22.3 mGy。

CTDIW=11.1×1/3+22.3×2/3=16.1 mGy。

3 討論

CTDI的概念由美國食品管理局提出的，已經(jīng)使用了很長時間，它準確地定義了在身體尺寸以及頭部參考模型中參考點的劑量。CTDI劑量是指是在掃描過程中與PMMA某點個邊相鄰都有 7 個接鄰層時，該點的吸收劑量。大孔徑病歷中大部分劑量均是接鄰層所占據(jù)，但也同時忽視了較窄層的劑量[7-8]。

[1]柳澄,秦維昌.多層螺旋CT(一)[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2000,11(3): 194-195.

[2]Clarke J,Cranley K,Robinson J,et al.Application of draft European Commission reference levels to a regional CT dose survey[J].Br J Radiol,2000,73(865):43-50.

[3]尉可道.CT劑量的測量及其表達[J].中華放射醫(yī)學(xué)與防護雜志,1997,17(5):347-351.

[4]Nickoloff EL,Alderson PO.Radiation exposures to patients from CT: reality, public perception and policy[J].AJR,2001,177(2):285-287.

[5]鄭鈞正,岳保榮,李述唐,等.我國“九五”期間X射線診斷的醫(yī)療照射頻率水平[J].中華放射醫(yī)學(xué)與防護雜志,2000,20 (S1):14-15.

[6]Paterson A,Frush DP,Donnelly LF.Helical CT of the body:are settings adjusted for pediatric patients[J].AJR,2001,176(2):297-301.

[7]Vade A,Demos TC,Olson,et al.Evaluation of ima Light Speed quality using 1:1 pitch and 1.5:1 pitch helical CT in children: a comparative study[J].Pediatr Radiol,1996,24(12):891-893.

[8]Flohr T,Stierstorfer K,Bruder H,et al.Image reconstruction and Image quality evaluation for a 16-slice CT scanner[J].Med Phys,2003,30(5):832-845.