文献综述 多层 CT 辐射剂量与防护的研究 同康 CT 室 刁俊林 一、 摘要 多层 CT 可进行快速扫描和大范围容积扫描与单层 CT 相比，多层 CT 特有的参数可能增加或减少受检者剂量早期研究表明多层 CT 所致受检者剂量高于单层 CT，但目前越来越多的研究表明两者剂量相似甚至多层的剂量较低 多层 CT 主要依靠 CT 的合理使用来降低辐射剂量CT 检查正当化判断是临床医师与放射医师共同的责任扫描参数应根据扫描指征、受检者体形、年龄及扫描范围设置,并使用自动曝光控制等降低辐射剂量的技术 对临床医师和 CT 工作人员进行辐射防护培训有助于 CT 检查正当化剂扫描方案与辐射剂量的最优化 二、关键词 多层 CT;辐射剂量；辐射防护；正当化；最优化 三、正文 目前多层 CT 技术得到飞速发展，从 4 层到 8、16、32、64 层及 256 层 CT 相继投入应用.多层 CT 扫描速度的提高使单位时间检查的病人数量大大增加,同时， 一些新的应用得以实现.在过去 20 年间，全世界 CT 检查频率增长 8 倍由于 CT 对受检者产生较高的有效剂量，CT 检查频率不断增长，促使放射医师、临床医师等 CT 相关人员越来越关注多层 CT 的防护问题.本文汇集近年来文献资料对多层 CT 辐射剂量与防护研究进展综述如下。
1、 多层 CT 技术 多层 CT 拥有多排探测器阵列,可快速扫描和大范围容积扫描采用滑环机架，多层CT 的主要优势在于能同时扫描多层，进而能有效的利用 X 线管产生的辐射因此，扫描一定容积所需要的时间大大减少如 256 层 CT，其探测器阵列长轴覆盖范围可达 12大大提高 Z 轴的空间分辨率，对三维重建有重要意义 2、 多层 CT 的辐射剂量 CT 剂量指数，是通过一次 CT 轴位扫描测量,并用吸收剂量的积分除以总射线束宽度计算得到 有效剂量， 是一个反映非均匀照射归一到全身照射危险度的剂量参数.能用于比较危险度 据英国公布的 2009 年 CT 剂量调查结果表明，CT 检查所致受检者平均剂量较过去相比有所下降一个重要的原因在早期的多层 CT 机由于 X 线束宽度的相当一部分未被用于成像,使剂量效率降低现代多层 CT 的剂量效率有所提高，不被用于成像的线束宽度减少至 2—3mm 3、 CT 辐射危险度的认识 确定性效应的风险:在一次照射中,受检者体表剂量还远达不到引起确定性效应损伤所需的剂量.但当患者接受过多次医疗照射时， 确定性效应不能被忽略 有文献报道，3 个病例,在接受了多次 CT 检查期间，还进行过两次脑血管造影，出现了头发带状缺失的暂时性脱发. 随机性效应的风险：要想证明一名癌症患者是由于早前的几次 CT 检查使器官剂量达到几十毫戈瑞而致癌，这是不可能的。
但是，CT 检查引起的照射可能会增加致癌的风险，特别是儿童每单位辐射剂量引起终生癌症死亡风险随年龄而变化美国科学研究院报告，在儿童时期接受医疗照射而致癌的风险是成年人的 3 至 4 倍， 此外,女孩的致癌风险是男孩的 2 倍社会应重视对高风险人群的防护0 至 15 岁的儿童 CT 检查人次，在许多医院已占到了全部检查的 15％-20％，并且重复检查的现象越来越多CT 厂商研制了减少儿童受照剂量的新功能，监管部门也强调必须根据受检者体形调整 CT 剂量 4、 影响多层 CT 辐射剂量的因素 减小层厚可以提高 Z 轴空间分辨率,减少部分容积效应，改善对细小物体的分辨率，但是，照射剂量会成指数增长. 在两种情况下,多层 CT 扫描所致受检者剂来那个将显著下降，一是通过薄层扫描采集一套数据,根据选用重建层厚的不同,可同时显示标准影像和高分辨率影像在胸部检查中，进行一个扫描序列就足够了，这样可减少受检者的总剂量二是随着扫描速度的增加，使得在一次屏气周期内完成整个容积扫描的能力大大改善因而,运动伪影的发生率降低，这使得需要重复检查的可能性减少. 放射医师和 CT 操作员应理解受检者剂量与影像质量之间的关系，以及认识到 CT影像质量常会超过诊断的需要，这些非常重要.对于诊断工作不应一味追求最佳影像，而是要选择合理的影像质量,如应根据诊断需要选择是低噪声还是低剂量。
优化影像噪声或对比度噪声比等客观指标不代表能看到足以做出临床诊断的所以信息因此，确定最优化的影像质量是一项复杂的工作，它与定量指标和读片水平有关.可以看出，调整曝光参数以控制受检者剂量的意识正在加强,但技术的进步速度超过了有效控制剂量的努力MDCT 代表着 CT 技术的发展水平，并提供了许多降低剂量的技术手段，最重要的是自动曝光控制（AEC） AEC 类似于普通放射学中的亮度自动跟踪技术，用户可以确定影像质量（如噪声或对比度噪声比）标准,由影像系统确定合适的 mAs 加强 CT 受检者的辐射防护 1、CT 辐射防护的原则 国际辐射防护委员(ICRP)会提出的辐射防护原则包括正当化、最优化和个人剂量限制ICRP 和国际电离辐射防护与辐射源安全基本标准（IBSS）对正当化提出一般要求和个人防护方面的要求CT 等医疗照射正当化判断是避免不必要照射的重要途径，也是一项有效实施辐射防护的措施.医疗照射正当化时首先应考虑的相对于正当化，辐射防护最优化已受到较大关注,有许多文献报道了通过实施最优化措施使受检者剂量降低的大量事实.ICRP 和 IBSS 认为，个人剂量限值原则仅适用于职业照射，不适用于医疗照射。
就受检者或患者而言，不适用剂量限制原则,而应通过正当化和最优化措施， 在满足临床要求的前提下， 使受照剂量保持在合理的尽可能低的水平 2、临床检查中的剂量控制 2.1 检查的正当性判断：正当化判断是临床医生与放射医师共同承担的责任.随着MDCT 数据处理和检查效率的不断提高，必须确保只有合格的医生才能开具 CT 检查申请单每次 CT 检查应保证受检者受到的辐射剂量相比临床上可获得的利益，以及所花费的资源和成本来说是正当化的 应制订 CT 临床应用规范,建议开单医生和放射医师重视 CT 应用的合理性 CT检查的正当化包括某一指征的CT扫描的正当化判断及根据临床指征判断是需要使用标准或高剂量 CT，还是使用能获得诊断信息的低剂量 CT 检查.告知接受 CT 扫描的受检者关于辐射的潜在危害会有助于增强受检者的防护意识及开单医生和放射医师的责任感， 但大多数机构并没有告知 CT 受检者关于辐射的危害.知情同意包括讨论 CT 扫描的可能带来的利益和必要性,同时告知可能与辐射有关的有害效应, 如癌症.基于线性无阈假说，Brenner 等估计，接受腹部低剂量 CT 扫描的儿童患终生致死性癌症的危险度为 0。
18%.最近美国放射学专家进行的一项调查表明，目前仅有不到 15％的放射科告知受检者可能的辐射危险， 并仅有 9％的放射科告知受检者可用其他方法代替 CT 检查. 22 加强 CT 防护培训：最近的调查显示开单医生十分缺乏对 CT 辐射剂量的了解.而且各个 CT 影像中心所使用的扫描防癌和辐射剂量差异很大开单医生应该了解CT 扫描适应证、可以代替的其他成像技术及 CT 扫描的辐射危险,以使他们能对 CT检查的好处与潜在的危害做出正当化判断.对放射医师和CT技师应进行根据临床适应症选用 CT 扫描技术（低剂量 CT 检查指征,如肝癌转移 CT 或低剂量 CT 指征，如CT 体检普查)和评价不同扫描参数的辐射剂量方面的培训 23CT 受检者计量控制技术措施：关于低剂量 CT 的许多研究已经开展，主要研究用固定的管电流或自动曝光控制技术来降低管电流的有效性.这些研究主要是使管电流适合受检者体形 （如根据体重设置管电流和采用自动曝光控制技术） 或扫描指征（如用较低的管电流用于 CT 普查、肾结石 CT 及胸部 CT）.但是，采用较高螺距值、较低 KVP 和特殊技术,例如二维和三维非线性噪声衰减滤过算法，这些方法也可以降低剂量. 在胸部 CT 中，由于胸部的射线束衰减较小，相比腹部或骨盆 CT,胸部 CT 只需要用较低的辐射剂量就能获得类似的图像质量。
Prasad 等的研究表明，不考虑受检者体形， 管电流减少 50%得到的正常解剖结构的图像进行评价时， 图像质量仍可以接受16 层 CT 肺部筛查低计量技术研究表明，多数受检者在 10mAs 低剂量条件下可以获得适用于筛检的图像，因此，研究建议对于 16 层 CT 来说，肺筛检可用 10mAs作为常规条件，胖着适当提高条件胸部 CT 如使用自动曝光控制技术,辐射剂量与固定管电流相比减少 14％.冠状动脉钙含量测量 CT 由于钙化的冠状动脉和周围软组织之间对比度较高，可以使用低剂量 CT为减少冠状动脉 CT 血管造影与冠状动脉钙化分析 CT 的剂量,可以使用较低的管电流和管电压及 ECG 门控的管电流调制使用 ECG 门控技术，可降低 20%—50%的辐射剂量.最近用研究关于在冠状动脉 CT血管造影中采用基于受检者体型的管电流调节， 研究指出根据受检者体重调节管电流可使剂量减少 17.9％—263%而图像质量仍可接受.CT 结肠成像已越来越多被用于直肠癌的普查.由于在空气膨胀处或混有对比剂的排泄物与结肠壁之间有较高的对比度，使结肠 CT 的辐射剂量有减少的可能性与常规腹部 CT 扫描相比，结肠成像 CT 可在较低剂量下进行。
已有几种措施可使结肠成像 CT 的剂量减小,包括采用较高的螺距、低管电流及低管电压进来已有采用自动曝光控制技术降低结肠 CT辐射剂量的报道外伤是年轻受检者 CT 扫描的主要指征，单单美国每年就有超过800 万例外伤 CT 或 MRI 检查 减少外伤 CT 辐射剂量的最重要的方法是合理选择受检者成像方式， 可以选择非辐射或低辐射剂量的成像技术 应尽量限制重复扫描次数并对非兴趣区减少辐射剂量对于泌尿系统 CT，研究已表明,尿路结石可用低剂量 CT 成像，因为射线无法穿透致密的结石使其与周围软组织结构有高对比度可以使用较低的管电流时间乘积和自动曝光控制降低结石 CT 扫描的辐射剂量 CT 引导的介入操作一般会对兴趣区进行 2-3 次的扫描， 患者与在机架旁的介入医师的辐射剂量受到关注 目前全新的超薄机架设计使机架前方距扫描平面间距减小， 方便了介入手术操作，但可能增加介入医师的辐射剂量研究表明在进行 CT 引导的介入操作时，通过限制扫描长度、减少 mAs 和透视时间、采用可替代的非电离辐射成像技术可降低辐射剂量.由于儿童与成年人相比，对辐射较为敏感，因此，放射医师必须特别关注儿童 CT 检查时的扫描方案和辐射剂量。
可调节扫描参数(mAs， kVp）使剂量适合受检者体重或年龄自动曝光控制技术也可用于减少儿童的受照剂量Vock 推荐了几种降低儿童辐射剂量的方法， 包括严格的 CT 检查正当化判断,接收噪声较高且包含诊断信息的图像，扫描方案的最优化，扫描必须的最小长度,减少同一区域的重复扫描 对怀孕受检者进行 CT 扫描的常见指征包括疑似阑尾炎、肺结核及尿路结石 为尽可能减少胎儿的受照剂量， 如果采用其他非辐射成像方法也能获取诊断信息，应选用其它成像方法对于腹部骨盆 CT,必须合理选择扫描参数以降低胎儿剂量.对于怀孕受检者疑似阑尾炎 CT，扫描范围应限制在必须的解剖结构，并且应避免二次扫描（无对比剂和有对比剂） 在怀孕受检者的肾脏结石 CT中，应在不明显降低影像质量的情况下，采用低 mAs、高螺距和限制扫描容积来降低胎儿剂量. 。