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体型特异性剂量估计的新概念及临床应用
CT检查时设置扫描参数的原则是在得到临床诊断可接受的图像质量的前提下,尽可能降低辐射剂量.而患者所接受的辐射剂量,不仅与CT设备的输出剂量有关,也与患者本身体型相关.现有的CT设备提供的辐射剂量信息,如容积CT剂量指数(CTDIvol),是基于固定大小聚甲基丙烯酸甲酯模型测量所得,并未考虑到患者的不同体型信息.美国医学物理师学会(AAPM)在204和220报告中提出了一种新的患者辐射剂量估算方法——体型特异性剂量估计(SS-DE),综合考虑了CT辐射输出量和患者体型信息,能准确评估患者辐射剂量.本文对SSDE的新概念和临床应用进展进行综述.
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基于有效直径和水当量直径计算头颅CT扫描体型特异性剂量估算值的对比研究
目的 比较利用扫描范围中心层面有效直径(effective diameter,def)和水当量直径(water equivalent diameter,dw)计算成人头颅CT扫描体型特异性剂量估算值(size specific dose estimate,SSDE)的差异.方法 连续收集111例头颅CT检查的成人患者.记录每例患者的容积CT剂量指数(volume CT dose index,CTDIvol).将111例患者的头颅CT SSDE数据进行SSDEdef和SSDEdw两种方法计算,记为A组和B组,分别以中心层面def或dw的体型转换系数(size dependent specific conversion factor,f)与标称CTDIvol乘积计算SSDE.计算A、B两组的体径、f和SSDE.以扫描容积体型特异性剂量估算值(SSDEgross)为参照,评估两种方法计算SSDE的准确度.结果 A、B两组的体径、f差异均有统计学意义(t=47.587,z=-9.242,P<0.05).A、B两组的SSDE分别为(56.20±2.66)和(53.49±2.48)mGy,差异亦有统计学意义(t=-46.687,P<0.05).A、B两组中d ef与dw比较(r=0.873,R2=0.761)、SSDEdef与SSDEdw比较(r=0.974,R2=0.949)均为正相关(P<0.05).SSDEdef与SSDEgross比较(r=0.900,R2=0.809)、SSDEdw与SSDEgross比较(r=0.904,R2=0.817),亦为正相关(P<0.05).以SSDEgross为参考,SSDEdef、SSDEdw估算辐射剂量的平均绝对误差分别为2.34和0.78 mGy,平均相对误差分别为4.38％ 和1.40％,均方根误差分别为1.17 mGy(2.17％)和1.06 mGy(1.91％).SSDEdw与SSDEgross估算剂量数值分布相近,SSDEdef和SSDEdw的四分位间距、 全距的剂量分布分别为3.22和2.39 mGy、13.65和12.48 mGy.结论 基于中心层面SSDEdw与SSDEgross的一致性,且优于SSDEdef,因此,SSDEdw可替代SSDEgross作为头颅CT扫描体型特异性剂量估算值的简便指标.
关键词： 头颅 容积CT剂量指数 有效直径 水当量直径 体型特异性剂量估算值 -
对比分析容积CT剂量指数与体型特异性的剂量评估在估算腹部CT扫描辐射剂量中的差异
目的 比较容积CT剂量指数(CTDIvol)及体型特异性剂量评估(SSDE)在估算腹部CT扫描时患者所受辐射剂量的差异.方法 采用Philips 256螺旋CT扫描仪对180例患者进行上腹部CT增强扫描,在左肾静脉主干层面测量每例患者的左右径(LAT)、前后径(AP),计算有效直径(ED),同时记录每例被检者的CTDIvol值及体模的扫描直径,计算SSDE.将患者按照体质量指数(BMI)分为3组:A组,BMl＜ 20.0 kg/m2;B组,BMI介于20.0～24.9 kg/m2之间;C组,BMI＞24.9 kg/m2.分别比较180例被检者及不同体质量指数组CTDIvol与SSDE之间的差异.结果 180例被检者CTDIvol和SSDE分别为(9.91 ±2.91)和(14.01±2.82) mGy,差异有统计学意义(t=-13.354,P＜0.01).A组CTDIvol和SSDE分别为(7.96±1.83)和(12.83 ±2.52) mGy(t=-8.417,P＜0.01);B组分别为(9.28±1.76)和(13.62±2.18) mGy(t=-15.051,P＜0.01);C组分别为(12.19±3.65)和(15.39±3.47) mGy(t=-4.535,P＜0.01).此外,3组SSDE分别较CTDIvol平均增加了62.83％、 47.80％和28.40％,即CTDIvol过低估算被检者的辐射剂量,且随着体质量指数的增加,CTDIⅧl与SSDE之间的差值越小.结论 SSDE能够反映特定体型的被检者进行腹部CT扫描时所接受的辐射剂量.
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不同年龄段儿童与成人肺部CT扫描体型特异性剂量估计
目的 使用常规辐射剂量评估参数与体型特异性剂量估计方法比较不同年龄段儿童和成人肺部CT扫描时所受辐射剂量的差异.方法 回顾性连续抽样华中科技大学同济医学院附属协和医院2017年1月至2018年7月肺部CT扫描患者,共406例,按照年龄分为6组(0～2岁、3～6岁、7～10岁、11～14岁、15～18岁、18岁以上).基于MATLAB平台开发的dicom数据处理软件,抽取每例患者的容积CT剂量指数(CTDIvol)值、剂量长度乘积(DLP)值,同时根据美国医学物理师学会(AAPM) 220报告提出的体型特异性剂量估计(SSDE)方法,计算每例患者的水当量直径Dw及SSDE值.分析分别使用两种方法时,不同年龄段儿童和成人肺部CT扫描时所受辐射剂量的差异.结果 各年龄组CTDIvol值均显著低于SSDE值,差异有统计学意义(t=-36.36、-32.83、-30.36、-28.74、-23.89,P＜0.05),不同年龄组SSDE值较CTDIvol值分别增加137％、94％、79％、57％、42％.成人组的CTDIvol值同样低于SSDE值,差异有统计学意义(t=-21.92,P＜0.05),SSDE值较CTDIvol值增加41％.随着年龄的升高,各年龄组儿童患者CTDIvol值、DLP值、Dw值、SSDE值逐渐升高,并均明显小于成人组,差异有统计学意义(F=63.39、203.28、89.27、103.44,P＜0.05).各年龄组的转换系数f随着年龄的增加显著降低,均明显高于成人组,差异有统计学意义(F=109.83,P＜0.05).结论 在肺部扫描中,相比于成人,CTDIvol会严重地低估儿童所受的辐射剂量,年龄越小的患者,被低估得越严重,而SSDE方法考虑到受检者体型差异,能够更准确地反映不同患者所受的辐射剂量.
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PET/CT检查受检者有效剂量水平分析
目的 分析影响PET/CT受检者有效剂量的各种因素,为降低受检者有效剂量寻求佳的扫描条件.方法 分别对受检者行PET/CT检查时的CT和PET有效剂量进行计算,在不影响图像质量的前提下,对CT和PET的扫描参数进行优化,使受检者接受的有效剂量降到低.结果 CT管电压和管电流、PET检查时注射药物的剂量可以明显影响受检者有效剂量.结论 根据不同受检者和疾病种类制定个性化的扫描方案,可以明显降低受检者的有效剂量水平.
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体型特异性剂量估计的概念和方法
为了降低辐射剂量并且得到临床可接受的图像,需要对CT检查的辐射剂量进行准确评估,但检查中患者受到的辐射剂量与患者体型的大小和CT扫描设备的辐射输出都是相关的,本文将对更为合理的估算患者CT检查时所受辐射剂量的体型特异性剂量估计(SSDE)方法及其局限性作一综述.
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常规辐射剂量评估参数与体型特异性剂量评估在估算儿童心脏CT扫描辐射剂量的差异
目的 比较常规辐射剂量评估参数与体型特异性剂量评估(SSDE)在估算先天性心脏病(CHD)患儿CT扫描时所受辐射剂量的差异.方法 将161例CHD患儿按年龄分为A组(＜4个月)、B组(4个月～1岁)、C组(1～6岁)、D组(＞6岁),采用Philips 128螺旋CT扫描仪对CHD患儿进行心脏CT增强扫描,在气管隆突层面测量每例患儿的左右径(LAT)、前后径(AP),测算患儿有效直径(ED),同时记录每例患儿的容积CT剂量指数(CT-Dlvol)值、剂量长度乘积(DLP)值、有效辐射剂量(ED*)值,计算SSDE.分析CTDIvol、DLP、ED*及SSDE之间的差异性.结果 A组CTDIvol和SSDE分别为(2.705±0.110) mGy和(6.688±0.352) mGy(t=-65.780,P＜0.001),B组CTDIvol和SSDE分别为(2.699 ±0.166) mGy和(6.394±0.429) mGy(t=-66.191,P＜0.001),C组CTDIvol和SSDE分别为(2.516±0.232) mGy和(5.727±0.640)mGy(t=-32.653,P＜0.001),D组CTDIvol和SSDE分别为(2.580±0.147) mGy和(5.098±0.289) mGy(t=-15.540,P＜0.001),SSDE值均大于CTDIvol值,且随着年龄增长差值越大,SSDE之间差值较CTDIvol之间差值更大.另采用Pearson相关分析对体重及CTDIvol、DLP、ED*、SSDE进行相关性分析,结果显示体重与CTDIvol之间无相关性(r=-0.138,P＞0.05),而与DLP、ED*、SSDE存在相关性(r分别为0.232、0.232、-0.422,P＜0.01).结论 CTDIvol明显低估了患儿所受的辐射剂量,SSDE能够更准确地反映不同体型患儿进行心脏CT扫描时实际接受的辐射剂量.
