GE CT 750 HD寶石CT放射劑量的測定

徐子森，萬勝平，王敏

青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 a.醫(yī)學(xué)工程科；b.圖書館，山東 青島 266003

GE CT 750 HD寶石CT放射劑量的測定

徐子森a，萬勝平a，王敏b

青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 a.醫(yī)學(xué)工程科；b.圖書館，山東 青島 266003

本文就GE公司生產(chǎn)的DISCOVERY CT750 HD寶石CT放射劑量的相關(guān)概念、放射劑量測量所需模型、設(shè)備、測量方法及影響因數(shù)等作了較為詳盡的闡述，意在保證CT圖像質(zhì)量的前提下，盡可能減少病人接受的輻射劑量。

CT；放射劑量測定；PMMA模型；調(diào)節(jié)因數(shù)；醫(yī)療設(shè)備校準(zhǔn)

0 前言

我院新引進(jìn)的美國GE公司生產(chǎn)的DISCOVERY CT750 HD寶石CT是當(dāng)今高檔螺旋CT之一，其主要優(yōu)勢在于探測器材質(zhì)的革命性的改變，采用特制的“藍(lán)寶石”材料制作探測器，因此使圖像的分辨率大大提高，可進(jìn)行能譜柵成像、有效地減少放射劑量。為保證該設(shè)備更好的為臨床一線服務(wù)，在保證系統(tǒng)圖像質(zhì)量的穩(wěn)定的前提下，盡量減少受檢患者的接受的放射劑量，我們根據(jù)GE公司的要求制定了本放射劑量檢測體系，旨在定期檢測各掃描協(xié)議下放射劑量的數(shù)值，并對各個(gè)影響放射劑量的參數(shù)進(jìn)行分析研究，在保證圖像質(zhì)量的前提下，盡可能地減少病人接受的輻射劑量。

GE CT750 HD寶石CT放射劑量的測定：放射量測定信息是根據(jù)CTDI和 CTDIW劑量指數(shù)而提供的?？蛇x擇CTDIvol和它的聯(lián)合劑量長度乘積（Dose Length Product，DLP）在協(xié)助，控制患者劑量時(shí)自動計(jì)算和顯示在患者RX菜單上。本文就美國GE公司生產(chǎn)的DISCOVERY CT750HD寶石CT的放射劑量測定進(jìn)行較為詳盡的闡述。

1 關(guān)于放射劑量

劑量是X線束在被照體（患者身體軟組織、模型、空氣等）的指定點(diǎn)所釋放的能量數(shù)量，其計(jì)量單位為mGy（milliGray）。舊單位為RAD，每RAD相當(dāng)于10mGy。劑量取決于物質(zhì)的能量吸收因素和X射線的曝光度。X射線的曝光度用C/kg（庫侖每公斤）來測量，取決于用來掃描的技術(shù)因素。1mGy的吸收劑量意味著每克攝入1焦耳的能量。劑量一般與曝光度成正比，而曝光度與電流、電壓和掃描時(shí)間成正比，并與患者身體大小成反比。照射點(diǎn)的X射線可以直接來自X射線管，也可了來自鄰近物質(zhì)的漫射X射線?；颊叩纳韺W(xué)危險(xiǎn)與劑量與關(guān)，但與被曝光的器官以及患者的年齡和性別也高度相關(guān)。有效劑量是一種用于表征患者人群的隨機(jī)風(fēng)險(xiǎn)的方式。有效劑量是根據(jù)特殊器官或軟組織的特殊輻射敏感性來加權(quán)的劑量總和。加權(quán)值在出版物國際防輻射委員會，60號出版物（International Committee on Radiation Protection, Publication 60，ICRP 60）。有效劑量是一種全身劑量當(dāng)量值，它經(jīng)過標(biāo)度來表示被曝光器官的劑量。我們可以精確的描述在CT掃描中對患者的曝光量，但不容易根據(jù)有效劑量決定患者劑量或患者風(fēng)險(xiǎn)。這是因?yàn)槊课换颊呓馄式Y(jié)構(gòu)都有其獨(dú)特性和具體細(xì)節(jié)，再加上源曝光必須用耗時(shí)費(fèi)力的蒙特卡洛計(jì)算機(jī)程序（或其他更近似方法）來預(yù)計(jì)輻射如何在不同的患者器官內(nèi)散射和積累的。由于不能表征個(gè)體患者接受的具體劑量，所以就提供了CT劑量指數(shù)來幫助制定相對比值。這些劑量指數(shù)值可用于比較各CT系統(tǒng)，以幫助選擇適宜的掃描操作條件。但是，應(yīng)該認(rèn)識到這些指數(shù)報(bào)告的劑量與模型大小成反比（圖1），這一點(diǎn)很重要。這表示，對于相同掃描技術(shù)協(xié)議，更小模型（患者）將比更大模型（患者）產(chǎn)生更高吸收劑量。因此，應(yīng)切記，美國GE公司生產(chǎn)的DISCOVERY CT750 HD寶石CT體部掃描視野應(yīng)使用32cm CT劑量指數(shù)（CTDI）值，所有兒童和頭部濾波應(yīng)使用16cm CTDI模型來用于劑量報(bào)告目的掃描Rx（Scan Rx）菜單上的CTDIvol顯示。表1給出了各個(gè)掃描視野的模型尺寸。

圖1 劑量指數(shù)與模型大小關(guān)系圖

表1 掃描視野選擇與用于劑量報(bào)告的CTDI模型

CTDIW或加權(quán)的CTDI100是一個(gè)劑量指數(shù)，包括2/3的CTDI100外圍劑量和1/3的CTDI100中心劑量。CTDI100劑量的定義是：沿著與成像面垂直的線從-50mm～+50mm進(jìn)行的單次軸向掃描，用所得的劑量剖面線分布的積分Da(z)，除以層數(shù)n和額定斷層面厚度（行探測器寬度）T的乘積。

CTDIW是使用長度至少為14cm和16cm（用于頭部掃描）或32cm（用于體部掃描）PMMA模型（圖2）而測量的。在中心和外圍進(jìn)行測量（圖3中的點(diǎn)A和B）。在PMMA模型內(nèi)的這些位置測量的劑量被稱為空氣中而非PMMA中吸收的劑量（空氣中吸收的劑量比PMMA中吸收的劑量高出大約11%）。

圖2 PMMA模型

圖3 測試位置示意圖

CTDI100劑量表和指數(shù)因數(shù)在下面的各表格中給出。要確定CTDI100劑量，請先選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)技巧劑量（小或大濾波），并乘以說明使用的技巧的因數(shù)（表2～表7）。由于系統(tǒng)和模型的幾何特征，4個(gè)外圍位置的劑量非常類似。僅對外圍位置“B”報(bào)告CTDI值，因?yàn)樗m當(dāng)?shù)卮硭型庵軇┝恐怠?/p>

表2 CTDI100和CTDIW的典型技術(shù)參數(shù)表

表3 采用典型技術(shù)參數(shù)時(shí)CTDI100劑量表

2 放射劑量測量

2.1 材料及方法

2.1.1 材料

采用瑞典奧利科公司10mmCT長桿電離室及Solidose400型劑量儀，美國INOVISION公司16cm、32cmCT模型材料（PMMA）等。2.1.2 方法

將體模中心軸置于CT裝置旋轉(zhuǎn)軸上，使體模中心正對準(zhǔn)X射線束。將長桿電離室分別插放到PMMA模型外周和中心測量處的圓孔中，選擇相應(yīng)的掃描條件進(jìn)行掃描，讀取劑量儀讀數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

2.2 檢測放射劑量結(jié)果

對于55mm/s螺旋掃描（64×0.625），采用1.375:1模式，120kV，250mA，1.0秒/圈的掃描速度時(shí)，CTDI100大體部掃描外周劑量、中心劑量及CTDIW分別如下：

CTDI100大體部掃描外周劑量=22.5mGy（典型技術(shù)參數(shù)劑量）×1.00（kV調(diào)節(jié)因數(shù)）×1.00（小焦點(diǎn)大體部（64×0.625）掃描野調(diào)節(jié)因數(shù)）×250/260(mA調(diào)節(jié)因數(shù)）= 24.5mGy

CTDI100大體部掃描中心劑量=11.7mGy（典型技術(shù)參數(shù)劑量）×1.00（kV調(diào)節(jié)因數(shù)）×1.00（小焦點(diǎn)大體部（64×0.625）掃描野調(diào)節(jié)因數(shù))×250/260（mA調(diào)節(jié)因數(shù)）= 11.3mGy

CTDIW=24.5×2/3+11.3×1/3=20.1 mGy

CTDIvol

CTDIvol也就是容積CTDIW是描述所選的CT操作條件下掃描的總?cè)萘可系钠骄鶆┝?。掃描時(shí)系統(tǒng)自動計(jì)算CTDIvol，并可顯示劑量數(shù)值（由于舍入或截?cái)噙\(yùn)算中存在差異，系統(tǒng)計(jì)算與手動計(jì)算的結(jié)果可能略有不同）。

表4 螺旋行程和掃描模式調(diào)節(jié)系數(shù)表

表5 kV和mA調(diào)節(jié)因數(shù)表

表6 大焦點(diǎn)時(shí)各掃描野調(diào)節(jié)因數(shù)表

表7 小焦點(diǎn)時(shí)各掃描野調(diào)節(jié)因數(shù)表

CTDIvol根據(jù)不同的掃描方式定義如下：

（1） 對于軸向掃描：

其中N是單一軸向掃描中產(chǎn)生的層數(shù)、T是層厚（或行探測寬度），△d是連續(xù)掃描之間Z方向上的掃描床位移。

（2） 對于螺旋掃描：

CTDI可參考美國聯(lián)邦法規(guī)21CFR1020.33?。

CTDI是由美國食品藥品管理局（FDA）確立的，并且已使用了許多年。它是CTDI100方法的基礎(chǔ)。原因在于它定義了一種方法來確定頭部或身體尺寸參考模型中的特定點(diǎn)（中心和外周）的劑量。CTDI劑量的定義是：當(dāng)掃描與PMMA中某一點(diǎn)的各邊相鄰的7個(gè)接鄰層時(shí)，這一點(diǎn)吸收的劑量。這些接鄰層占大孔徑病例總劑量的很大部分，但是它極大地低估了較窄層的劑量，原因在于該指數(shù)是為14層定義的，典型的現(xiàn)代檢查程序?qū)▉碜杂诙嘤?個(gè)相鄰層的散射計(jì)量。

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Mensuration of Radiological Dose GE CT 750 HD Jewel CT

XU Zi-sena, WAN Sheng-pinga,WANG Minb
a.Medical Engineering Department; b.Library,The Affiliated Hospital of Qingdao University Medical College, Qingdao Shandong 266003,China

In this paper, we fully overviewed the correlated concept about radiological dose of DISCOVERY CT750 HD jewel CT produced by GE Company，model and device to measure radiological dose and method of measurement and affectoi. As far as possible to decrease radiological dose of patients and ensuring CT image quality is our purpose.

CT; radiological dose measurement; PMMA model; regulatory factor; medical devices calibration

1674-1633(2011)10-0104-04

2011-02-24

作者郵箱：zisen_xu@126.com

TH744

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2011.10.037