1972年CT被用于医学影像检查,从此它的技术性能和临床应用得到了迅速而广泛的发展。随着世界范围内辐射防护意识和技能的不断提高,CT 的辐射剂量一直是放射工作人员和生产厂家关注的重点之一。多年来,CT检查对群体照射的贡献稳步上升。

  联合国原子能辐射效应科学委员会报告(UNscEAR,2008)中医疗照射的应用全球调研显示,全世界CT对诊断用医疗照射集体剂量的贡献达43%,这一数据在2000年则是34。从放射防护方面说来,其意义不仅是集体剂量绝对数值的增加,更重要的是增加了对患者不必要的潜在照射和实施剂量的增加。

  相对于成年人,儿童处于生长发育的旺盛时期,预期生命长,是辐射的敏感人群,辐射的有害效应在儿童中表现出更大的潜在危害 ]。相关研究表明,不同年龄人群其辐射致癌危险系数有明显的差别,总的趋势是危险系数随年龄的增大而减小。此外,随着技术的进步,因CT设备本身故障而引起的儿童CT事故照射已极少,但由于CT工作人员操作失误造成的事故照射需严格控制。了解儿童CT检查中患者剂量的影响因素,采取相应措施做好辐射防护十分重要,现就有关方面进行阐述。

  1 儿童自身特点对辐射剂量的影响儿童作为一个特殊群体,其本身的特质,对CT检查过程中的辐射剂量有着特别的影响。

  1.1 儿童活泼爱动,情绪多变,易造成重复检查 儿童年龄小,身体、心理均处在生长发育阶段,特别是婴幼儿,在检查过程中由于自主或不自主的活动而易造成重复检查,从而增加了辐射照射剂量。因此,在进行CT检查前应使人和机器均处于佳状态,针对不同年龄段的儿童采取不同方法使其配合检查。研究显示,积极有效的心理干预可减少患儿的辐射危害,消除家长顾虑,满足临床诊断需要,提高图像质量。

  1.2 儿童身体特征 儿童的身体条件与成人不同,生长发育旺盛,不同年龄段,甚至同一年龄的儿童,其身体条件差异可能会很大,且其组织器官对射线的敏感性是成人的1O倍以上。Holling worth等对英国儿科放射技术专家进行调查发现,儿科医师习惯于以年龄为基础对CT扫描参数mAs进行设定。但由于儿童个体差异很大,Paterson等 认为以年龄为基础选择扫描参数有其明显的缺陷。刘昌盛等 的研究以儿童及青少年胸廓前后径及横径线长的平均值及患者体形胖瘦作为调整肺部CT扫描参数的依据,取得了较为理想的成像质量。刘爱芹研究。显示,采用适当的防护用品,对儿童性腺的防护效果能达到90左右。

  2 CT设备相关因素对辐射剂量的影响随着各种新技术和方法不断应用到CT成像设备中,设备相关因素对患者辐射剂量的影响越来越重要。

  2.1 剂量与影像质量之间的优化 高质量的影像对所有的诊断任务来讲并非必要,相反,质量的水平取决于具体的诊断任务。影像噪声和影像对比度可用来调整扫描参数,以利于辐射剂量的控制,是影像质量重要的两个表述参数。不同成像任务需要不同的质量水平,如CT结肠造影、腹部和盆腔非对比增强扫描,可以使用较低的CT剂量,因为病变本身存在较高的固有对比度,噪声水平的增加不会影响病变的清晰度。

  2.2 扫描参数对辐射剂量的影响

  2.2.1 管电流(mA)和管电流一曝光时间乘积(mAs):在控制患者剂量方面,mAs是一个重要的因素,应随患者的身体尺寸和检查部位的不同而变化。降低mAs能显着地降低患者的剂量,并能延长x射线管的寿命。高德春等。研究表明:不同年龄段的儿童随着mAs增加,图像质量提高,超过一定值后图像质量将不再随之变化。采用240 mAs的吸收剂量比160 mAs的吸收剂量大51.4%。因此,不同年龄的儿童应选择合适的mAs进行扫描,可以既有效地保护病人又保证图像质量。

  管电流调制技术是一个自动曝光控制系统,在同一机型、扫描参数相同、扫描长度大致相等的条件下,采用管电流调制技术比管电流恒定可使胸部CT剂量降低约16%,管电流调制的有效mAs比管电流恒定降低16%。在CT机型号和扫描参数相同时,对体型瘦小者或儿童采用该技术会使CT剂量降低较多,而肥胖者的剂量降低较少。因此,管电流调制技术适合用于降低体型瘦小者和儿童的CT剂量。

  2.2.2 管电压(kVp):儿童患者由于体型相对较小,管电压对他们的受照剂量影响显着。管电压决定入射x线束的能力分布,其改变会引起CT剂量和噪声、对比度的明显变化。在要求相同影像质量的情况下,肥胖受检者需要使用较高的管电压,而瘦小受检者或儿童可使用较低管电压进行扫描。目前,很多医院对各种体型和不同体重或年龄的受检者均采用单一管电压(如120 kV),使影像质量已满足临床诊断要求的情况下,增加了较小体型受检者特别是儿童受检者的受照剂量。因此,对儿童或射线衰减量较小的部位进行CT扫描时,可在满足临床诊断的前提下,适当降低管电压 。

  2.2.3 线束准直、床的速度和螺距:传统CT扫描中不存在床的速度和螺距,而在螺旋CT中,必须同时考虑这三个因素。它们之间有内在联系,孤立地讨论其中一个都不足以表明扫描运动及患者剂量的特性。在不同的情况下螺距的改变对影像质量有不同的影响。曾有报道[3],从165mAs降到35mAs,用螺距2而不用螺距1进行检查时,可使眼晶体的受照剂量降低大约1/2,而甲状腺的受照剂量可降低4/5,腮腺的受照剂量可降低5/6。这些剂量的降低不会对影像质量或诊断信息造成明显的损失。当扫描长度一定时,扫描范围内的剂量积分值随螺距的增加而减少,即受照剂量与螺距成反比。

  2.3 设备和扫描方案对患者剂量的影响 目前,人们对如何通过改变扫描参数来加强患者剂量控制的认识提高了,但当前技术的快速变化需要对患者的剂量控制持续关注。超宽线束是指入射到患者身上的X射线束超过了有效的探测器面积,导致超出的部分X射线束不能被用于成像目的。当总线束宽度很小时,超宽线束造成的剂量后果严重。控制X射线管焦点运动和线束准直能改善CT扫描机的剂量效率,从而降低患者辐射剂量。在螺旋CT 中,对所有投照角度必须执行两点之间数据内插。因此,在螺旋扫描刚开始和结束的影像都需要超出预定;扫描”边界的Z轴投影数据。由于螺旋内插算法需要额外的旋转,超范围扫描增加了剂量长度乘积(DLP)。当螺旋扫描长度小于整体线束宽度时,剂量效率将会降低。

  3 医生及操作人员的因素医生应对每一次检查结果是否影响对患者的处理做出评价。操作人员更应知道通过对每位患者在检查时采用一些技术参数来降低患者剂量的可能性,特别是对儿科和年轻的患者。通过与医学物理学家,选择适当的技术参数、重视质量控制以及应用诊断参考水平,使患者的剂量减少50%以上是可能的 。

  x射线诊断检查中受检者所受的医疗照射应经过正当性判断,执业医师应掌握好适应证并注意避免对受检者不必要的重复检查。特别是针对妇女、儿童的X射线诊断检查更应慎重。目前调研显示儿童CT检查频率有增高趋势,其原因可能有:① 缺乏健全详尽的儿科x射线诊断检查指导细则,或是临床医师贯彻实施力度不足;② 多数医师缺乏放射卫生防护知识,对受检者的辐射防护意识淡薄;③ 忽视医学诊疗基本技能的训练和提高,过分依赖辅助检查;④ 医生为减少责任或是追逐经济利益而使患者接受不必要的CT检查等。

  受检者所受的医疗照射还应遵循安全与防护优化原则,使其接受剂量保持在可以合理达到的低水平。目前国内儿童CT检查辐射防护仍存在着不足之处:① 专门的儿童CT应用尚未普及,检查的参数不能得到合理的优化;② 对非检查部位,如性腺、眼晶体、骨骺等的屏蔽防护欠缺,致使患儿所受辐射剂量增加,甚至影响其正常发育;③ 操作人员缺乏应对儿童突发状况的心理生理卫生、应急等方面的知识和技能等。

  儿童CT检查事故照射时有发生,这多与医生和操作人员的操作不规范或者工作失误有关。由于CT扫描机本身的设计,其自身故障导致的高吸收剂量事故几乎没有。如2009年纽约时报报道的两例儿童CT事故照射。一例发生在洛杉矶西奈医疗中心,为得到更加清晰的CT图像,操作者错误地执行了一项扫描程序,使患儿受到了高于正常剂量8倍的照射,导致其不得不忍受长达18个月的脑部辐射损伤;另一例在加利福尼亚州北部的梅德河社区医院,x射线技术人员错误地给予一个两岁半的患儿超过1小时的CT扫描,而正常的程序只需2~3分钟,致使患者出现颈部放射损伤。由此可见,放射工作人员应严格遵守放射防护的法律法规及相关规章制度,认真学习并执行正当性和优化原则,增强放射防护意识,工作中认真负责,减少乃至杜绝照射事故的发生。对儿童进行CT检查时,应遵循《医用X射线诊断受检者放射卫生防护标准》中关于儿童X射线检查的特殊要求,仔细复查每项CT检查的申请是否合理,有权拒绝无正当理由的CT检查,并注意非检查部位的防护。

  4 思考与展望CT扫描产生的辐射剂量相对其它放射检查来说较高,因此在保证图像质量,满足诊断要求的前提下,要严格控制医疗照射辐射水平,保护广大受检儿童的身体健康。对于医院而言,一要增强患者防护意识,适当掌握一些儿童生理心理卫生知识,加强与患儿和家长的沟通,为患儿提供适宜的诊断场所;二要全面掌握儿童CT检查的适应症和禁忌症,并根据临床经验讨论并制定儿童CT检查指导细则;同时要逐例判断检查的正当性,确保患儿不接受不正当照射。对于CT操作人员,应了解并掌握不同CT的性能及参数的意义和应用,使用单独的儿童检查条件,根据受检儿童各自的特点,选择不同的扫描参数,限制扫描容积,降低mAs,使用自动曝光系统,合理选择图像重建参数,屏蔽浅表器官等,从而大限度地降低受检儿童所受剂量。同时在执行操作前要严格审查核对患者信息、机器安全状况以及扫描程序的准确无误,避免儿童CT事故照射的发生。对于CT制造商而言,应根据儿童CT检查的特点开发专门的儿童CT,针对CT的高剂量辐射以及儿童的敏感性,引进全自动曝光控制系统及剂量显示,提示操作者根据受检儿童的年龄、体重、身高等多种因素选择不同的操作规程等。此外,应对公众开展相关的辐射防护基本知识科普教育,不断强化公众的自我保护意识,尽量减少病人辐射剂量,避免对儿童健康造成不必要的危害。